Sempre all'avanguardia – Grazie al retrofitting
Sistemi di raffreddamento fluido/acqua per refrigerante a efficienza energetica e raffreddamento mandrino nei centri di lavorazione.
Prevenire i guasti macchina dovuti al calore
Il cambiamento climatico sta causando sempre più ondate di calore, con gravi conseguenze economiche e per la salute. In queste giornate di caldo torrido tutto si complica per le aziende manifatturiere. I lavoratori non devono solo mantenere il fresco negli stabilimenti di produzione mentre le temperature aumentano, il calore può anche causare problemi alla macchina utensile.
Le macchine utensili possono continuare a lavorare con la precisione richiesta solo se non raggiungono determinati limiti di temperatura. Le temperature eccessive e soprattutto le oscillazioni della temperatura possono causare problemi. I proprietari della macchina devono quindi gestire i tempi di inattività e sostenere i conseguenti aumenti di costo che possono variare da un settore all'altro, e pesare molto finanziariamente sugli operatori.
Aumentate la disponibilità dell'impianto e risparmiate con l'approccio HYDAC Fluid Engineering
Il nostro cliente, un produttore di prototipi di pezzi in fusione, utilizza 18 macchine utensili presso il suo stabilimento di produzione. Lo stabilimento non dispone di aria condizionata e nei caldi mesi estivi è stata registrata una media di dieci giorni di inattività della macchina all'anno. Ciò era dovuto alle temperature elevate all'interno del capannone, generate dalle macchine stesse e dai loro sistemi di raffreddamento, nonché dal caldo estivo.
I mandrini, i motori e i sistemi di raffreddamento delle macchine utensili sono stati raffreddati inizialmente da unità di raffreddamento con un condensatore raffreddato ad aria. Durante il funzionamento queste unità hanno dissipato enormi quantità di calore nell'aria circostante. Sono stati fatti tentativi per correggere questa situazione tramite ventilazione, con conseguenti oscillazioni di temperatura e minore precisione dei macchinari. Non è stato più possibile adeguare le tolleranze di produzione richieste ed è stato necessario spegnere le macchine.
Il produttore ci ha sottoposto questo problema e ha chiesto aiuto agli esperti HYDAC. L'analisi in loco ha dimostrato che la soluzione migliore per questo problema di temperatura era quella di utilizzare sistemi di raffreddamento ad acqua per aumentare la disponibilità di sistema nel lungo periodo e ridurre i relativi costi.
Il cliente ha decido di sostituire i 16 sistemi di raffreddamento con il distributore di raffreddamento fluido HYDAC WTRE e altre 6 macchine con raffreddamento mandrino motore con HYDAC FWKS (sistemi di raffreddamento fluido/acqua). L'alimentazione di acqua fredda richiesta tramite le tubazioni corrispondenti nello stabilimento di produzione è stata allestita da un partner esterno.
WTRE, il distributore di raffreddamento fluidi HYDAC
Il distributore per raffreddamento fluidi HYDAC WTRE, utilizzato per raffreddare i sistemi di raffreddamento, è costituito da uno scambiatore di calore a piastra con controllo elettronico ad anello chiuso e da un rubinetto a sfera per il controllo della quantità di acqua fredda. Il tutto è installato in un alloggiamento compatto che permette il collegamento semplice di tubazioni all'utenza e all'alimentazione di acqua fredda.
Una pompa esterna trasporta il refrigerante attraverso lo scambiatore di calore a piastra. Un sensore rileva la temperatura, e il comando elettronico valuta i dati e controlla la quantità di acqua fredda tramite rubinetto a sfera di controllo in modo che la temperatura del refrigerante possa essere mantenuta a un valore fisso costante indipendentemente dalla temperatura ambiente. Anche le oscillazioni di potenza delle utenze con elevate temperature di ritorno al refrigeratore od oscillazioni nella temperatura dell'acqua fredda non costituiscono più un problema in quanto sono compensate dal controllo ad anello chiuso.
Il commento di un esperto HYDAC:
"Il sistema WTRE è una soluzione semplice e intelligente. L'unità di raffreddamento originale, anche integrata elettronicamente nel sistema viene mantenuta e la pompa dell'unità di raffreddamento convoglia il refrigerante attraverso il WTRE. Anche se non permette di risparmiare spazio, riduce i costi e i livelli sonori, assieme alla quantità di dissipazione del calore nello stabilimento."
Raffreddamento del mandrino con il sistema di raffreddamento fluido/acqua FWKS
In sei macchine, il raffreddamento del mandrino è stato sostituito dal sistema di raffreddamento fluido/acqua HYDAC. L'FWKS costituisce un circuito intermedio tra l'alimentazione di acqua fredda e l'utenza. Il serbatoio contiene acqua glicole pompata all'utenza (in questo caso i mandrini) dove assorbe il calore. Nel flusso di ritorno al sistema di raffreddamento, fluisce attraverso lo scambiatore di calore a piastra dove viene nuovamente raffreddata dall'acqua fredda dello stabilimento prima di tornare al serbatoio.
Il circuito intermedio del sistema FWKS ha due principali vantaggi.
- Il refrigerante per raffreddare i mandrini è di qualità elevata e la protezione dalla corrosione è garantita in qualsiasi momento.
- La pressione e la portata volumetrica richieste sono assicurate anche se la pressione dell'alimentazione di acqua fredda oscilla o generalmente è troppo bassa.
Il commento di un esperto HYDAC:
"Il sistema di raffreddamento FWKS da noi utilizzato è un sistema su piccola scala, compatto con un rendimento incredibile. Come prodotto standard, facilita l'elaborazione rapida e diretta."
Il risultato
In seguito al retrofit, la maggior parte del calore residuo viene dissipato attraverso l'alimentazione di acqua fredda. Dalla conversione al raffreddamento ad acqua, le macchine stesse funzionano regolarmente anche nelle giornate estive più calde.
Adesso è possibile risparmiare sui costi per fino a dieci giorni di indisponibilità, vale a dire che l'investimento nella soluzione di retrofit darà i suoi frutti entro 1,5 anni. Ma l'aspetto più importante è la riduzione significativa dei costi dell'energia. Nonostante l'alimentazione di acqua fredda aggiuntiva richiesta, i sistemi di raffreddamento fluidi risparmiano più energia rispetto alle unità di raffreddamento.
Il clima nello stabilimento di produzione e le condizioni di lavoro per i collaboratori sono significativamente migliorati. I sistemi di raffreddamento fluidi non dissipano calore supplementare, e il calore nello stabilimento non è aumentato. Inoltre, il livello di rumore risulta ridotto - invece delle ventole e del flusso d'aria, l'unico rumore proviene dalla pompa.
Con le nostre soluzioni di sistema flessibili, il cliente è libero di collegare ulteriori macchine al circuito di raffreddamento, in un momento successivo.
I vantaggi dei sistemi di raffreddamento fluido HYDAC
Disponibilità di sistema
Garanzia della precisione della macchina.
Efficienza energetica
Installare sistemi di raffreddamento fluido invece di unità di raffreddamento permette di risparmiare fino al 30% di energia. Inoltre, il calore residuo può essere utilizzato per altre applicazioni all'occorrenza.
Guasto macchina
Il tempo di indisponibilità causato dal calore e i relativi costi vengono ridotti.
Ottimizzazione dei costi
Grazie alla riduzione dei costi dei tempi di indisponibilità causati dal calore e alla possibilità di utilizzare il calore residuo.
Periodo di recupero più rapido
Ridurre i costi dei tempi di indisponibilità accorcia il periodo di recupero dell'investimento.
Durata di esercizio del sistema più lunga
Grazie all'ottimo raffreddamento, il sistema ha una durata di servizio più lunga.
Soluzioni di sistema flessibili
Espansioni modulari e personalizzate delle soluzioni sono possibili in qualsiasi momento successivo.
