Todellinen energian kustannus kuolleena

Die valu on kulmakivi modernin valmistuksen, tuottaa korkean tarkkuuden metalliosia auto-, ilmailu-, kulutuselektroniikka- ja teollisuuslaitteet. Kuitenkin takana prosessin tehokkuus on piilotettu vastustaja: energiajäte. Sulatus, suonensisäinen, ja jäähdytys metalli kuluttaa valtavasti sähköä ja polttoainetta. Tyypillinen valu laitos, energia voi edustaa 10...15% kokonaistoimintakustannuksista. Vähentämällä tätä taakkaa ei vain parantaa kannattavuutta, mutta myös pienentää ympäristöjalanjälkeä. Tämä artikkeli tarjoaa toimintastrategioita vähentää energiankulutusta kuoleminen toimintoja uhraamatta laatua tai läpivientiä.

Missä energia on käytetty

Energiaprofiilin ymmärtäminen on tärkeää. Tärkeimmät energiankuluttajat ovat sulatusuuni, valukone (injektiojärjestelmä) ja jäähdytys / hydrauliikka. Tutkimukset Yhdysvaltain Department of Energy osoittavat, että sulaminen yksin muodostaa noin 40..50% kokonaisenergiankäytöstä. Injektointi ja pitovaiheet kuluttavat toiset 30..355%, kun taas jäähdytys ja apujärjestelmät vievät loput.

Sulatus Tulivuorienergia

Olipa kyseessä sähköinduktio tai kaasukäyttöinen, uunien on pidettävä sulaa metallia oikeassa valulämpötilassa. Lämpöhäviöitä syntyy savukaasujen, uunien seinien ja latauksen aikana. Jopa 1%:n parannus uunin hyötysuhteeseen tuo merkittäviä vuotuisia säästöjä laajamittaisiin toimintoihin.

Ruiskutus ja hydrauliikka

Hydraulipumput toimivat jatkuvasti, jopa joutokäynnillä. Paine- ja ruiskutussyklit vaativat huipputehoa. Nykyaikaiset servokäyttöiset pumput voivat vähentää energian käyttöä 50% verrattuna perinteisiin kiinteävoimaisiin pumppuihin.

Jäähdytysjärjestelmät

Jäähdytystornit, jäähdytyslaitteet ja lämmönvaihtimet hylkäävät lämpöä die- ja hydrauliöljystä. Tehoton jäähdytys ei ainoastaan tuhlaa energiaa vaan myös pidentää sykliä ja lisää romun määrää.

Strategia 1: Optimoi Tulittimen toiminta ja lämmön talteenotto

Edistynyt lämpötilan säätö

Toteuta mukautuva PID ohjaimet tai älyuunin hallintajärjestelmät, jotka säätää teho syötteen perustuu reaaliaikaiseen lämpötila palautetta. Ylikuumeneminen vain 10 °C voi lisätä energiankulutusta 5..8%. Asetuspiste tarkkuus vähentää sekä energiajätettä ja hapettumista sula metalli.

Eristyspäivitykset

Tulenkestävät materiaalit hajoavat ajan myötä. Vaihda käytetyt vuoraukset tehokkaalla keraamisella kuitueristeellä, joka vähentää lämpöhäviötä seinien läpi jopa 30%. Suojaa altistuneet sulapinnat eristävillä kansilla tai kelluvilla keraamisilla palloilla joutoaikana.

Joutokäynnin ajan lyhentäminen

Aikataulu sulaa linjata tuotanto juoksuja. Vältä pitämällä suuria eriä metallia pitkiä aikoja. Käytä ennustavia algoritmeja ennakoida tuotannon aukkoja ja alempi uunin lämpötila. Tai sammuttaa uuni kokonaan pitkiä taukoja.

Happirikastaminen (kaasusulut)

Kaasumasuuneissa lisätään palamisilmaan hapenrikastusta. Tämä lisää liekin lämpötilaa, parantaa lämmönsiirtoa ja vähentää savukaasun määrää, mikä lisää tehokkuutta 10..20% monissa laitoksissa.

Strategia 2: Tarkkuus moldin suunnittelu ja huolto

Kuolema Jäähdytyskanavan optimointi

Konformaali jäähdytyskanavat, luotu additiivinen valmistus tai kehittynyt koneistus, varmistaa yhdenmukaisen lämmönpoiston. Tämä lyhentää jäähdytyssykliaikaa 15.30% ja poistaa kuumat kohdat, jotka aiheuttavat vikoja. Hyvin jäähdytetty die mahdollistaa myös nopeamman ruiskutuksen nopeutta, lisää läpimenoa energiayksikköä kohti.

Lämpöjohtamispäällysteet

Laita lämpösuojapinnoitteita tietyille die-pinnoille lämmön virtauksen ohjaamiseksi. Vaihtoehtoisesti käytä kiinteyttämisen nopeuttavia lämpöä vapauttavia pinnoitteita. Nämä passiiviset toimenpiteet leikaisivat jäähdytyslaitteiden ja jäähdytystornien tarvitsemaa energiaa.

Kuolleiden ennalta ehkäisevä huolto

Murtuneet tai kuluneet ruuvit lisäävät lämpövastuskykyä ja vaativat pidempiä jäähdytysaikoja. Varmista tarkka tarkastus- ja kunnostusaikataulu. Jäähdytyskanavien säännöllinen puhdistus estää mittakaavan kertymisen ja lämmönsiirron tehokkuuden.

Strategia 3: Päivitetään ruiskutus- ja hydraulijärjestelmiä

Servo-Driven hydrauliset pumput

Korvaa kiinteänopeuksiset moottorit servosähköisillä pumpuilla, jotka toimittavat öljyä vain tarvittaessa. Tämä voi vähentää hydraulisen energian kulutusta 40..60% ruiskuttamatta jättämisen aikana. Vanhoille koneille on saatavana useita jälkiasennuspakkauksia.

Sähköllä toimivat tai hybridikoneet

Harkitkaa kaikki-sähköinen die valu koneita pienille tai keskisuurille osille. Nämä poistavat hydraulihäviöt ja saavuttaa energiansäästö 30..50% verrattuna perinteisiin hydraulikoneisiin. Hybridi koneet, jotka yhdistävät servopumput pieniin akkuihin, tarjoavat samanlaisia etuja alhaisemmin etukäteen kustannuksia.

Energian talteenottojärjestelmät

Hyötyjarrujen tai energian varastointijärjestelmien asentaminen suuriin painoihin. Hidastuksen tai paineen vapautumisen aikana syntyvä energia voidaan ottaa talteen ja käyttää uudelleen seuraavaan sykliin.

Strategia 4: Seuranta, Mittaukset ja Automatisointi

Reaaliaikaiset energiahälyttimet

Asenna alimittareita uuneihin, jäähdyttimiin, pumpuihin ja jokaiseen valukennoon. Syötä tiedot keskusseurantajärjestelmään, jossa näkyy energiaintensiteettiä/osa. Toimijat voivat nähdä välittömästi, kun kulutus piikkii ja säätää parametreja.

Automaattinen syklin optimointi

Koneoppimisalgoritmien avulla analysoidaan historiallisia tuotantotietoja ja tunnistetaan optimaalinen injektointinopeus, asumispaine ja jäähdytysaika jokaiselle kuolleelle. Automaattiset säätöt vähentävät ihmisen virheitä ja pitävät energiankäytön vähintään osalaadun edellyttämällä tasolla.

Energiavarojen ennakoiva huolto

Seurata tärinää, lämpötilaa ja teho allekirjoitus moottorit ja pumput. Anomalies usein ennen mekaaninen vika ja lisääntynyt energianveto. Varhainen havaitseminen estää tehoton käyttö ja suunnittelematon seisokki.

Strategia 5: Junan operaattorit energiajohtajina

Ei teknologiaa toimii ilman sitoutunutta ihmisiä. Kehittää koulutusohjelma, joka selittää energiavaikutuksia kunkin päätöksen.Talouden lastaus kuolla spray määrä. Palkita toimijoita, jotka saavuttavat alhainen energia-osa-tavoitteet. Kannusta joukkueita tunnistamaan ja raportoimaan ilmavuodot, höyryvuodot, tai väärin linjattu kuolee.

Strategia 6: Apujärjestelmien uudelleentarkastelu

Chillerin ja jäähdytystornin optimointi

Vaihteleva-nopeus tuulettimet ja pumput jäähdytystornit säätää virtausta vastaamaan lämpökuormaa. Aseta jäähdytyslaite lämpötilat niin korkea kuin tuotteen laatu mahdollistaa.Jokainen aste Celsius nousu säästää 3...5% jäähdytysenergiaa. Harkitse ilmainen jäähdytys kylmänä kuukausina.

Paineilmajärjestelmät

Paineilmaa käytetään usein ruuvin puhdistukseen, heitinjärjestelmiin ja automaatioon. Ilmavuodot ovat yleisiä. Korjaa ne välittömästi. Vähennä painetta minimiin. Käytä omistettuja pieniä kompressoreja jaksoittaisten kuormien sijasta keskusjärjestelmän pyörittämiseen koko ajan.

Valaistus ja LVI

Valimoalueilla LED-valaistuksella ja sensoreilla voidaan leikata valaistusenergiaa 60%. LVI-laitteiston, tiivisteiden ovien ja aukkojen avulla voidaan estää sisääntulo. Käytä stratification-tuulettimia lämpimän ilman sekoittamiseen talvella.

Strategia 7: Tutki vaihtoehtoisia energialähteitä

Monet casterit asentavat kattoaurinkopaneeleja kompensoimaan päivällä tapahtuvaa sähkön käyttöä. Aurinkolämpöjärjestelmät voivat esilämmittää uunin latausmateriaalia tai tarjota kuumaa vettä puhdistukseen. Paikan päällä oleva akkuvarasto voi ajella huippukysyntämaksut. Jotkut alueet tarjoavat kannustimia yhdistettyyn lämpö- ja tehojärjestelmään (CHP), joka kaappaa uunin hukkalämpöä tilalämmitykseen tai prosessivesi.

Asia kohdassa: Keskikokoinen kuolemanpatsas leikkaa energiaa 22%

Vaihe 1: jälkiasennetut kolme suurinta uunia keramiikkakuitueristeellä ja mukautuvalla lämpötilansäätelyllä. Vaihe 2: korvattu hydraulipumput 12 koneella servo-ohjaimilla ja lisätty energian talteenotto suurimmalla painalluksella. Vaihe 3: asennettu reaaliaikainen seuranta ja koulutettu kaikki toimijat. Yli 18 kuukautta, kokonaisenergia kiloa kohti alumiinia putosi 8,5 kWh/kg 6,6 kWh/kg.A 22%:n vähennys, säästää 340 000 euroa vuodessa. (Lähde: [] U.S. Department of Energy . Die Casting Case Studies[])

Säästöjen mittaaminen ja todentaminen

Määritä nykyisen energiankulutuksen perustaso sulatetun metallin osaa tai kilogrammaa kohti. Käytä [Kansainvälistä suorituskyvyn mittaus- ja todentamisprotokollaa (IPMVP)[] tarkkuuden varmistamiseksi. Laske uudelleen jokaisen suuren muutoksen jälkeen. Jaa tulokset koko organisaation kanssa vauhtiin.

Päätelmät

Vähentämällä energiankulutusta valu ei ole yksittäinen toimi, vaan jatkuva prosessi optimoinnin sulaminen, muotti, hydrauliikka, jäähdytys, ja inhimilliset tekijät. Teknologia on olemassa tänään.Monet takaisinmaksuajat alle kaksi vuotta. Valitsemalla systemaattinen lähestymistapa, jossa yhdistyvät kehittyneet valvonta, laitteiden päivitykset, ennaltaehkäisevä huolto, ja operaattorin sitoutuminen, valmistajat voivat alentaa energiakustannuksia dramaattisesti samalla vahvistaa kilpailuasemaansa ja ympäristön hallinta. Aloita kattava energiatarkastus, sitten priorisoida strategioita suurin vaikutus oman toiminnan.