Effektiv kylning med retrofitting
Vätske-/vattenkylsystem för energieffektiv kylning och spindelkylning i maskincenter.
Förebygg värmebaserade maskinfel
Klimatförändringarna orsakar ett stort antal värmeböljor i världen med allvarliga konsekvenser för hälsan och ekonomin. Under väldigt varma dagar är det extra svårt för tillverkningsföretag. Inte bara personalen i fabriken måste försöka hålla sig svala när temperaturerna stiger, det kan även leda till maskinfel.
Vertygsmaskiner kan fortsätta arbeta med den noggrannhet som krävs upp till vissa temperaturer. Extrema temperaturer och framför allt temperatursvängningar kan orsaka problem. Maskinägare måste räkna med ökande stilleståndstider och den ökade ekonomiska belastningen som det innebär. Kostnaderna kan variera från industri till industri och kan innebära en stor finansiell börda för operatören.
Öka anläggningens tillgänglighet och spara kostnader med HYDAC
Vår kund, en tillverkare av gjutna prototyper, använder 18 verktygsmaskiner i sin produktion. Produktionshallen har ingen luftkonditionering och när det är varmt på sommaren är stilleståndstiden i genomsnitt tio dagar per maskin och år. Anledningen till detta var de höga temperaturerna i produktionshallen som berodde på maskinerna själva, deras kylsystem samt sommarvärmen.
Verktygsspindlarna, motorerna och kylsystemen på verktygsmaskinerna kyldes huvudsakligen av kylaggregat med en luftkyld kompressor. Vid drift gav dessa enheter ifrån sig mycket värme till omgivningen. Man försökte lösa den här situationen med ventilation vilket ledde till stora temperatursvängningar som i sin tur påverkade maskinens noggrannhet. Tillverkningstoleranserna som måste följas kunde inte längre hållas och maskinerna var tvungna att stängas av. Tillverkaren underrättade oss om det här problemet och bad HYDAC-experterna om hjälp.
Platsanalysen visade att den bästa lösningen på det här temperaturproblemet var att bygga om maskinerna till ett vattenburet kylsystem för att på lång sikt öka tillgängligheten och minska kostnaderna.
Kunden bestämde sig för att bygga om 16 kylsystem till HYDACs vätskekylaggregat WTRE och ytterligare 6 maskiner till motorspindelkylning med HYDAC FWKS (vätske-/vattenkylsystem). Kylvattenförsörjningen inklusive ledningsdragning i produktionshallen ordnades av en extern partner.
WTRE, HYDACs vätskekylaggregat
HYDAC vätskekylaggregat WTRE som används för kylning av kylsystemen består av en plattvärmeväxlare med återkopplad elektronisk styrning och en kulventil för kontroll av mängden kallvatten. Allt detta är monterat i ett kompakt hölje som möjliggör enkel rördragning till förbrukaren och kallvattentillförsel.
En extern pump transporterar kylvätskan genom plattvärmeväxlaren. En sensor känner av temperaturen och den elektroniska styrningen reglerar mängden kallvatten via kulventilen. Kylvätskan kan då hållas på en konstant temperatur oberoende av omgivningstemperaturen. Även större temperatursvängningar med högre returtemperaturer eller skillnader på kylvattentemperaturen är inte längre ett problem, den hålls jämn med den slutna regleringen.
Citat från en HYDAC-expert:
"WTRE-systemet är en enkel och smart lösning. Den ursprungliga kylenheten har behållits och integrerats i styrsystemet och dess pump pumpar kylvätskan genom WTRE. Detta sparar inte någon plats men det drar ner kostnaderna, sänker bullernivån samt minskar temperaturvariationerna i fabrikshallen."
Spindelkylning med vätske-/vattenkylsystemet FWKS
I sex maskiner byttes spindelkylningen ut till HYDACs vätske-/vattenkylsystem. FWKS bildar en mellankrets mellan kallvattenförsörjningen och förbrukaren. Tanken innehåller en vatten/glykolblandning som pumpas till förbrukaren (i det här fallet spindlarna) där det absorberar värmen. I returflödet till kylsystemet rinner det genom plattvärmeväxlaren där det kyls av anläggningens egna kylvatten innan det rinner tillbaka till tanken.
Mellankretsen på FWKS-systemet har två stora fördelar:
- Kylmedlet för kylning av spindlarna har en hög kvalitet och korrossionsskydd hela tiden.
- Erforderligt tryck och flöde kan garanteras oberoende av temperaturvariationer i kallvattentillförseln.
Citat från en HYDAC-expert:
“FWKS kylsystemet som vi använder är ett litet kompakt system med otrolig uteffekt. Som standardprodukt underlättar det en snabb och direkt implementering."
Resultatet
Med retrofitting växlas den största delen av spillvärmen ut via kylsystemet och tack vare ombyggnaden till vattenkylning fungerar nu maskinerna utan problem även när utetemperaturen är hög.
Kostnaderna för upp till tio dagar stilleståndstid per år kan sparas in vilket innebär att investeringen i retrofit-lösningen är återbetald inom 1,5 år. Utöver detta blir det en stor minskning av energikostnaderna. Trots den extra kallvattentillförseln som de behöver, sparar vätskekylsystemen mycket mer energi jämfört med de tidigare kylenheterna.
Klimatet i produktionshallen och arbetsförhållandena för de anställda har förbättrats betydligt. Vätskekylsystemen producerar inte någon extra värme och temperaturen i fabrikshallen stiger inte. Dessutom sänks ljudnivån - istället för fläktar och luftflöden är det nu bara pumpen som alstrar ljud.
Med våra flexibla systemlösningar kan kunderna, om så önskas, ansluta ytterligare maskiner i framtiden.
Fördelarna med HYDACs vätskekylsystem
Anläggningens tillgänglighet
Maskinnoggrannhet är säkerställd.
Energieffektivitet
Att montera vätskekylsystem istället för kylenheter innebär energibesparingar på upp till 30%. Förutom detta kan spillvärmen användas till ytterligare tillämpningar om det behövs.
Maskinfel
Värmebaserade stilleståndstider och kostnader på grund av detta minskar.
Kostnadsoptimering
När värmebaserade stilleståndstider minskar kan spillvärmen användas.
Snabbare återbetalningstid
Minskar kostnader för stilleståndstider och återbetalningen av investeringen.
Längre livslängd på anläggningen
Tack vare den optimala kylningen har anläggningen en längre livslängd.
Flexibla systemlösningar
Modulär och kundanpassad utökning av lösningarna är möjlig vid senare tidpunkt.
