ઉર્જા-બચત લક્ષ્યો માટે યુરોપિયન મશીન ટૂલ રિબિલ્ડર્સની સર્વો સિસ્ટમ મેચિંગ

સ્ટુટગાર્ટમાં બુધવારે સવારે 7:40 વાગ્યે ફોન આવ્યો. લાઇન પર એક મધ્યમ કદની જર્મન મશીનિંગ શોપના જાળવણી નિર્દેશક હતા - ચાલો તેમને ક્લાઉસ કહીએ - જેમને એક સમસ્યા હતી જે યુરોપિયન ઉત્પાદનમાં દુઃખદ રીતે સામાન્ય બની રહી હતી:તેમનું પાંચ વર્ષ જૂનું CNC મશીનિંગ સેન્ટર મૂળ સ્પષ્ટીકરણ શીટના વચન કરતાં 40% વધુ ઊર્જાનો ઉપયોગ કરી રહ્યું હતું, અને તેમના પ્લાન્ટનું કાર્બન ઓડિટ છ અઠવાડિયામાં થવાનું હતું.

"અમે બે વર્ષ પહેલાં હાઇડ્રોલિક્સનું પુનઃનિર્માણ કર્યું," ક્લાઉસે મને કહ્યું. "સિસ્ટમ સારી રીતે કામ કરે છે. પરંતુ ઉર્જાનો વપરાશ આપણને મારી રહ્યો છે. ઉપયોગિતા બિલો દર મહિને €18,000 જેટલા હોવા જોઈએ તેના કરતા વધારે છે."

તે વાતચીત એક એવી સગાઈનો પ્રારંભિક બિંદુ બની જેણે મને વચ્ચેના વાસ્તવિક અંતર વિશે વધુ શીખવ્યુંહાઇડ્રોલિક સિસ્ટમકોઈપણ પાઠ્યપુસ્તક કરતાં સ્પષ્ટીકરણ અને ઉર્જા પ્રદર્શન મને તૈયાર કરે છે. આ લેખ એ છે જે હું ઈચ્છું છું કે દરેક યુરોપિયન મશીન ટૂલ રિબિલ્ડર એક પણ હાઇડ્રોલિક ઘટકને સ્પર્શ કરતા પહેલા સમજી લે.

હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ સ્પેક્સમાં એનર્જી લાઇ

અહીં અસ્વસ્થતાભર્યું સત્ય છેહાઇડ્રોલિક સિસ્ટમઉર્જા વપરાશ:મૂળ ઉપકરણ ઉત્પાદક ડેટા શીટ્સ પરના વીજ વપરાશના આંકડા આદર્શ પ્રયોગશાળા પરિસ્થિતિઓ હેઠળ માપવામાં આવે છે જે લગભગ કોઈ વાસ્તવિક-દુનિયા મશીન ટૂલ ઓપરેશન ખરેખર પ્રાપ્ત કરતું નથી.. અને જ્યારે કોઈ મશીન ફરીથી બનાવવામાં આવે છે - પછી ભલે તે મશીનિંગ સેન્ટર હોય, પ્રેસ હોય, ફોર્મિંગ મશીન હોય કે ટ્રાન્સફર લાઇન હોય -હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમજે પાછું જાય છે તે લગભગ ક્યારેય મૂળ જેવી જ ઉર્જા શિસ્ત સાથે નિર્દિષ્ટ કરવામાં આવતું નથી.

પરિણામ એ છે કે સમગ્ર યુરોપમાં મશીનોનો કાફલો છે જે શાંતિથી તેમના નેમપ્લેટ કરતાં ઘણી વધુ ઉર્જાનો વપરાશ કરી રહ્યા છે. યુરોપિયન યુનિયનના ઉર્જા કાર્યક્ષમતા નિર્દેશ અને ઔદ્યોગિક વીજળીનો વધતો ખર્ચ (જે 2024 માં જર્મનીમાં સરેરાશ €0.28/kWh સુધી પહોંચ્યો હતો, જે 2020 માં €0.19/kWh થી વધીને) એ આને એવી દુકાનો માટે નાણાકીય કટોકટી બનાવી દીધી છે જેમણે તેમના પુનઃનિર્માણને યોગ્ય રીતે સ્પષ્ટ કર્યું નથી.

સમસ્યા એ નથી કે મશીનો કામ કરતા નથી. તે સારી રીતે કામ કરે છે.સમસ્યા એ છે કેહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમવાસ્તવિક કાર્યભાર માટે મોટું છે, જ્યારે તેને સક્રિય કામગીરી દરમિયાન દબાણની જરૂર હોય ત્યારે સતત દબાણ પર ચાલે છે, અને તેમાં એક પંપ છે જે સરેરાશ માંગને બદલે ટોચની માંગ માટે પસંદ કરવામાં આવ્યો હતો.૧૨ કલાકની ઉત્પાદન શિફ્ટમાં, તમારું મશીનિંગ સેન્ટર ૪ કલાક માટે સક્રિય ફીડમાં અને ૮ કલાક માટે નિષ્ક્રિય અથવા ટૂલ-ચેન્જ મોડમાં હોઈ શકે છે. ખરાબ રીતે સ્પષ્ટ કરેલહાઇડ્રોલિક સિસ્ટમબધા ૧૨ કલાક દરમિયાન ઊર્જા બાળે છે. યોગ્ય રીતે મેળ ખાતી સિસ્ટમ ફક્ત એટલા જ ૪ કલાક દરમિયાન ઊર્જા બાળે છે જેટલી તેને ખરેખર જરૂર હોય છે.

મોટાભાગના મશીન ટૂલ રિબિલ્ડર હાઇડ્રોલિક્સ શા માટે મોટા હોય છે

મેં ડઝનબંધ મશીન ટૂલ રિબિલ્ડર્સને પૂછ્યું છે કે તેઓ હાઇડ્રોલિક્સને આ રીતે શા માટે વિશિષ્ટ બનાવે છે. જવાબો નોંધપાત્ર રીતે સુસંગત છે:"અમે હંમેશા આ રીતે તેનો ઉલ્લેખ કર્યો છે." "મૂળ સિસ્ટમ 30kW પંપ હતી, તેથી અમે 30kW પંપ મૂક્યો." "મશીનને ફીડ ચલાવવા માટે 200 બારની જરૂર છે, તેથી અમે હેડરૂમ રાખવા માટે 250 બારનો ઉલ્લેખ કર્યો છે."

આ બધી વાજબી એન્જિનિયરિંગ વૃત્તિઓ છે - પણ તે બરાબર એવી વૃત્તિઓ પણ છે જે ઉત્પન્ન કરે છેહાઇડ્રોલિક સિસ્ટમજે મોટા પ્રમાણમાં ઊર્જાનો બગાડ કરે છે.

મને ઓવરસાઇઝિંગ કઈ ચોક્કસ રીતોમાં પ્રગટ થાય છે તે તોડી નાખવા દોહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમમશીન ટૂલના પુનઃનિર્માણ માટે ખરીદી:

સતત દબાણનો છટકું.મને સૌથી સામાન્ય ભૂલ એ છે કે ફિક્સ્ડ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપનો ઉલ્લેખ કરવો જે સિસ્ટમ રિલીફ પ્રેશર પર સતત ચાલે છે, જેમાં એક્ટ્યુએટરની ગતિને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્રમાણસર વાલ્વ થ્રોટલિંગ ફ્લો હોય છે. આ સરળ, વિશ્વસનીય અને વિનાશક રીતે બિનકાર્યક્ષમ છે. થ્રોટલિંગ વાલ્વ હાઇડ્રોલિક પાવરને ગરમીમાં રૂપાંતરિત કરે છે - સામાન્ય રીતેલાક્ષણિક મશીન ટૂલ ડ્યુટી ચક્રમાં થ્રોટલિંગ સિસ્ટમમાં 15-25% ઇનપુટ ઉર્જા ગરમી તરીકે વેડફાય છે.. ત્યારબાદ ગરમીને હીટ એક્સ્ચેન્જર દ્વારા દૂર કરવી પડે છે, જે વધારાની ઉર્જા વાપરે છે. કુલ ઉર્જા દંડ લોડ-સેન્સિંગ સિસ્ટમ સમાન કાર્ય માટે જે વપરાશ કરે છે તેના કરતા 30-35% સુધી પહોંચી શકે છે.

પીક-પાવર પંપ પસંદગી ભૂલ.મશીન ટૂલ રિબિલ્ડ માટે હાઇડ્રોલિક પંપનું નિર્ધારણ કરતી વખતે, મોટાભાગના રિબિલ્ડર્સ મહત્તમ સિસ્ટમ દબાણ પર મહત્તમ તાત્કાલિક પ્રવાહની જરૂરિયાતના આધારે પંપ પસંદ કરે છે. એક સ્વતંત્ર હાઇડ્રોલિક પાવર યુનિટ માટે આ અર્થપૂર્ણ છે. પરંતુ મશીન ટૂલ એપ્લિકેશનમાં, પીક ફ્લો અને પીક પ્રેશર લગભગ ક્યારેય એકસાથે થતા નથી. 0.8 સેકન્ડ લેતી ક્લેમ્પ કામગીરી દરમિયાન મહત્તમ દબાણ જરૂરી છે. 3 સેકન્ડ લેતી ઝડપી ગતિ દરમિયાન મહત્તમ પ્રવાહ જરૂરી છે. બાકીનું ચક્ર મધ્યમ દબાણ, મધ્યમ પ્રવાહ છે. પીક ડિમાન્ડ માટે નિર્દિષ્ટ પંપ ડ્યુટી ચક્રના 70% માટે તેની રેટેડ ક્ષમતાના કદાચ 35-45% પર ચાલે છે - તેના પ્રદર્શન નકશાના ઓછામાં ઓછા કાર્યક્ષમ ભાગમાં.

સંચયકર્તાનો ખોટો ઉપયોગ.એક્યુમ્યુલેટર એ ટોચની માંગને સંચાલિત કરવા માટે શક્તિશાળી સાધનો છે - પરંતુ મશીન ટૂલના પુનઃનિર્માણમાં પણ તેનો વારંવાર ખોટો ઉપયોગ થાય છે. મેં એક્યુમ્યુલેટરને એવા કદના જોયા છે જે એવા કાર્યો માટે પ્રવાહ પૂરો પાડે છે જે સરળતાથી નાના પંપ દ્વારા સતત ચાલતા દ્વારા સંચાલિત થઈ શકે છે, જે એક્યુમ્યુલેટર ખર્ચને સંપૂર્ણપણે દૂર કરે છે. ગણિત સરળ છે: એક એક્યુમ્યુલેટર જેની કિંમત €800 છે અને સમયાંતરે નિરીક્ષણ અને રિપ્લેસમેન્ટની જરૂર પડે છે તેણે મૂડી ખર્ચને વાજબી ઠેરવવા માટે 24 મહિનાની અંદર ઊર્જા બચતમાં તેનો ખર્ચ પાછો આપવો જોઈએ. જ્યારે તે ફક્ત એક નાની પ્રવાહ અનિયમિતતાને સરળ બનાવવાનું હોય છે જે સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલી સિસ્ટમમાં કોઈપણ રીતે ન હોત, ત્યારે તે ચોખ્ખો ખર્ચ છે.

એન્જિનિયરિંગ બ્રેકડાઉન: હાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમને ખરેખર કેવી રીતે મેચ કરવી

ચાલો એન્જિનિયરિંગમાં પ્રવેશ કરીએ. જો તમે મશીનિંગ સેન્ટર અથવા તેના જેવા CNC મશીન ટૂલનું પુનઃનિર્માણ કરી રહ્યા છો અને તમે સ્પેક કરવા માંગો છોહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમજે વાસ્તવિક ઊર્જા બચત લક્ષ્યોને પૂર્ણ કરે છે, અહીં હું ગ્રાહકો સાથે ઉપયોગ કરું છું તે માળખું છે:

પગલું 1: વાસ્તવિક ફરજ ચક્રનું વર્ણન કરો, નેમપ્લેટ સ્પેક નહીં

આ તે જગ્યા છે જ્યાં દરેક મશીન ટૂલ રિબિલ્ડર શરૂ થવું જોઈએ અને લગભગ કોઈ પણ એવું કરતું નથી. મૂળ OEM ડેટા શીટ તમને જણાવે છે કે મશીન શું છેકરી શકો છોતે તમને જણાવતું નથી કે તે તમારા ગ્રાહકના સંચાલનમાં ખરેખર શું કરે છે.

એક લાક્ષણિક CNC મશીનિંગ સેન્ટર માટે, હું એક સંપૂર્ણ ઉત્પાદન શિફ્ટ માટે પ્રેશર ટ્રાન્સડ્યુસર અને ફ્લો મીટર વડે હાઇડ્રોલિક સર્કિટનું ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ કરું છું - પ્રાધાન્યમાં બે શિફ્ટ, કારણ કે બીજી શિફ્ટમાં ઘણીવાર પ્રથમ કરતા અલગ ચક્ર લાક્ષણિકતાઓ હોય છે. હું જે શોધી રહ્યો છું તે છે:મશીનિંગ ચક્રના દરેક તબક્કા દરમિયાન ખરેખર કયા દબાણની જરૂર પડે છે? ખરેખર કયા પ્રવાહની જરૂર પડે છે? દરેક તબક્કાનો સમયગાળો કેટલો છે? પ્રતિ કલાક કેટલા ચક્ર?

ડેટા લગભગ હંમેશા આના જેવો દેખાય છે (બાવેરિયામાં 5-અક્ષ મશીનિંગ સેન્ટર માટે મેં દસ્તાવેજીકૃત કરેલા વાસ્તવિક કેસના આધારે):

ઝડપી માર્ગ:૧૮૦ બાર, ૪૫ લિટર/મિનિટ, પ્રતિ ચક્ર ૮ સેકન્ડ, પ્રતિ કલાક ૪૦ ચક્ર
કાર્યકારી ફીડ:૧૨૦ બાર, ૧૮ લિટર/મિનિટ, પ્રતિ ચક્ર ૪૫ સેકન્ડ, પ્રતિ કલાક ૪૦ ચક્ર
સાધન ફેરફાર:૮૦ બાર, ૮ લિટર/મિનિટ, પ્રતિ ચક્ર ૬ સેકન્ડ, પ્રતિ કલાક ૮ ચક્ર
નિષ્ક્રિય/દરવાજો ખુલ્લો:20 બાર, 2 લિટર/મિનિટ, ચક્રનો બાકીનો ભાગ

જ્યારે તમે આ ફરજ ચક્રમાં ભારિત સરેરાશ ઊર્જા વપરાશની ગણતરી કરો છો, ત્યારે તમને ખબર પડે છે કેમશીન જે કામ કરી રહ્યું છે તેના માટે તેને ખરેખર લગભગ ૧૧.૩ કિલોવોટ હાઇડ્રોલિક પાવરની જરૂર પડે છે - પરંતુ ફિક્સ્ડ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપ સિસ્ટમ સતત ૨૪ કિલોવોટનો વપરાશ કરી રહી છે.. તફાવત ગરમી તરીકે ફેંકી દેવામાં આવી રહ્યો છે.

પગલું 2: વાસ્તવિક ફરજ ચક્ર માટે પંપ પ્રકાર પસંદ કરો

એકવાર તમે ડ્યુટી ચક્રનું વર્ણન કરી લો, પછી પંપની પસંદગી અનુમાનને બદલે તર્કસંગત એન્જિનિયરિંગ નિર્ણય બની જાય છે.

અત્યંત પરિવર્તનશીલ પ્રવાહ અને દબાણ માંગવાળા મશીન ટૂલ એપ્લિકેશનો માટે - જે મોટાભાગે CNC મશીનિંગ, પ્રેસિંગ અને ફોર્મિંગ છે -દબાણ વળતર સાથેનો ચલ વિસ્થાપન પિસ્ટન પંપ એ યોગ્ય ડિફોલ્ટ પસંદગી છે.. આ પંપ પ્રકાર માંગને અનુરૂપ તેના વિસ્થાપનને સમાયોજિત કરે છે, ફક્ત વર્તમાન પ્રવાહ/દબાણ બિંદુ માટે જરૂરી ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. મેં ઉપર વર્ણવેલ ડ્યુટી ચક્રમાં, ગુણવત્તાયુક્ત ચલ વિસ્થાપન પિસ્ટન પંપ (સસ્તો પ્રમાણસર પંપ નહીં - વાસ્તવિક દબાણ-ભરપાઈ એકમ) સરેરાશ વીજ વપરાશ 24kW થી ઘટાડીને આશરે 13-14kW કરશે. જર્મનીમાં €0.28/kWh પર, વાર્ષિક 6,000 કલાક ચાલતા મશીન માટે તે દર વર્ષે આશરે €19,500 ની બચત છે.

ફિક્સ્ડ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ ગિયર પંપ કરતાં ગુણવત્તાયુક્ત ચલ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પિસ્ટન પંપનું પ્રીમિયમ સામાન્ય રીતે €2,800-4,500 છે. પેબેક સમયગાળો ચાર મહિનાથી ઓછો છે.

ખૂબ જ સ્થિર-સ્થિતિ દબાણ અને પ્રવાહની જરૂરિયાતો ધરાવતા એપ્લિકેશનો માટે - કેટલાક પ્રેસ એપ્લિકેશનો, કેટલાક ક્લેમ્પિંગ સર્કિટ - યોગ્ય કદ બદલવાની ગણતરી સાથેનો નિશ્ચિત ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપ હજુ પણ યોગ્ય હોઈ શકે છે. મુખ્ય વસ્તુ વાસ્તવિક ડ્યુટી ચક્ર ડેટાના આધારે કદ બદલવાનો નિર્ણય લેવાની છે, ઐતિહાસિક ટેવના આધારે નહીં.

પગલું 3: કાર્યક્ષમતા માટે સર્વો વાલ્વ અને નિયંત્રણોનો ઉલ્લેખ કરો, ફક્ત ગતિશીલતા માટે નહીં

મશીન ટૂલ્સ પર હાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમ્સ બે કાર્યો કરે છે: સચોટ, પ્રતિભાવશીલ ગતિ નિયંત્રણ ("સર્વો" ભાગ) પૂરું પાડવું અને તેને કાર્યક્ષમ રીતે કરવું ("ઊર્જા-બચત" ભાગ). મોટાભાગના રિબિલ્ડર હાઇડ્રોલિક સ્પેક પસંદગીઓ પ્રથમ માટે આક્રમક રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરે છે અને બીજાને અવગણે છે.

મહત્વપૂર્ણ પસંદગીઓ:

સર્વો વાલ્વ પસંદગી.મશીન ટૂલ ફીડ એક્સિસ એપ્લિકેશન્સ માટે, aસ્થિતિ પ્રતિસાદ સાથે ડાયરેક્ટ-એક્ટિંગ પ્રમાણસર વાલ્વ(જેને ક્યારેક સર્વો-પ્રોપોર્શનલ વાલ્વ કહેવામાં આવે છે) સાચા ઇલેક્ટ્રો-હાઇડ્રોલિક સર્વો વાલ્વ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછા ખર્ચે પર્યાપ્ત ગતિશીલ પ્રતિભાવ (સામાન્ય રીતે મોટાભાગની CNC ફીડ અક્ષ જરૂરિયાતો માટે 50-100Hz બેન્ડવિડ્થ) પ્રદાન કરે છે. ઊર્જા કાર્યક્ષમતા માટે વધુ મહત્વનું, સારી ઓછી-આવર્તન સ્થિરતા સાથે સારી રીતે ડિઝાઇન કરેલ પ્રમાણસર વાલ્વ તમને ક્લોઝ-સર્કિટ દબાણ નિયંત્રણ લાગુ કરવાની મંજૂરી આપે છે જે થ્રોટલિંગ નુકસાન ઘટાડે છે. સાચા સર્વો વાલ્વ (જેટ પાઇપ અથવા ફ્લેપર-નોઝલ સ્ટેજ સાથે) શ્રેષ્ઠ ગતિશીલતા ધરાવે છે પરંતુ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ આંતરિક લિકેજ ધરાવે છે, જે સ્ટેન્ડબાય પરિસ્થિતિઓમાં કાર્યક્ષમતાને ઘટાડે છે.

નિયંત્રણ સ્થાપત્ય.શુદ્ધ એનાલોગ વાલ્વ નિયંત્રણના દિવસો સમાપ્ત થઈ રહ્યા છે. એક આધુનિકહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમમશીન ટૂલના પુનઃનિર્માણ માટે, વાલ્વ એમ્પ્લીફાયર સાથે CANopen અથવા EtherCAT સંચાર સાથે PLC અથવા CNC-અક્ષ નિયંત્રકનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. આ નિયંત્રકનેમશીનિંગ ચક્ર વચ્ચે સિસ્ટમને ઓછી શક્તિવાળી સ્ટેન્ડબાય સ્થિતિમાં મૂકો— સિસ્ટમના દબાણને સંપૂર્ણ કાર્યકારી દબાણ પર રાખવાને બદલે 5-8 બાર (ગુરુત્વાકર્ષણ ભાર સામે સ્થિતિ જાળવી રાખવા માટે પૂરતું) સુધી ઘટાડવું. 45-સેકન્ડના સરેરાશ મશીનિંગ ચક્ર અને 6-સેકન્ડના ટૂલ ફેરફારવાળા મશીનિંગ સેન્ટર પર, આ એકલા હાઇડ્રોલિક ઉર્જા વપરાશના લગભગ 18% બચાવે છે.

દબાણ/પ્રવાહ સંવેદના.તમે જે માપતા નથી તેનું સંચાલન કરી શકતા નથી. દરેકહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમમશીન ટૂલ રિબિલ્ડ માટે હું સ્પેક કરું છું જેમાં એક્ટ્યુએટર પોર્ટ પર પ્રેશર ટ્રાન્સડ્યુસર્સ અને સપ્લાય લાઇનમાં ફ્લો મીટરનો સમાવેશ થાય છે. CNC અથવા PLC આ સિગ્નલો વાંચે છે અને પંપ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ અને વાલ્વ કમાન્ડને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે તેનો ઉપયોગ કરે છે. સેન્સિંગ વિના, સિસ્ટમ અંધ બની જાય છે - તે વાસ્તવિક માંગને સમાયોજિત કરી શકતી નથી.

પગલું 4: હીટ એક્સ્ચેન્જરનું યોગ્ય કદ નક્કી કરો

અહીં એક વિરોધાભાસી મુદ્દો છે:વધુ કાર્યક્ષમહાઇડ્રોલિક સિસ્ટમનાના હીટ એક્સ્ચેન્જરની જરૂર છે, મોટા નહીં. જ્યારે તમે થ્રોટલિંગ નુકસાન ઘટાડે છે, ત્યારે તમે ઓછી ગરમી ઉત્પન્ન કરો છો. જે સિસ્ટમ 8kW ગરમી તરીકે ફેંકી રહી હતી તેને 12kW હીટ એક્સ્ચેન્જરની જરૂર છે. જે સિસ્ટમ 2kW ગરમી તરીકે ફેંકી રહી હતી તેને ફક્ત 3kW હીટ એક્સ્ચેન્જરની જરૂર છે - જેનો ખર્ચ ઓછો છે, પંખા અથવા પંપ પાવર ઓછો વાપરે છે અને તે શાંત છે.

હું સતત જોઉં છું કે રિબિલ્ડર્સ મૂળ OEM ના હીટ લોડ અંદાજના આધારે હીટ એક્સ્ચેન્જરનો ઉલ્લેખ કરે છે, જે મૂળ સિસ્ટમના (ખરાબ રીતે ઑપ્ટિમાઇઝ કરેલ) ઊર્જા સંતુલન પર આધારિત હતું. જ્યારે તમે કાર્યક્ષમ પર અપગ્રેડ કરો છોહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમ, વાસ્તવિક ગરમીના ભારની પુનઃગણતરી કરો અને તે મુજબ ગરમી એક્સ્ચેન્જરનો ઉલ્લેખ કરો. ગરમી એક્સ્ચેન્જરના ખર્ચમાં બચત ઘણીવાર વધુ કાર્યક્ષમ પંપ અને વાલ્વ માટે પ્રીમિયમના અર્થપૂર્ણ ભાગને સરભર કરે છે.

વાસ્તવિક માહિતી: ઊર્જા-બચત હાઇડ્રોલિક રેટ્રોફિટ્સ ખરેખર શું પ્રદાન કરે છે

હું સિદ્ધાંતથી સંખ્યાઓ તરફ જવા માંગુ છું, કારણ કે સંખ્યાઓ જ પ્લાન્ટ મેનેજરો અને પ્રાપ્તિ ટીમોને યોગ્ય રીતે પૈસા ખર્ચવા માટે રાજી કરે છેહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમસ્પષ્ટીકરણ. જર્મની અને ઑસ્ટ્રિયામાં મશીન ટૂલ રિબિલ્ડના ત્રણ દસ્તાવેજીકૃત કેસ અહીં છે:

કેસ 1 — બાવેરિયન એરોસ્પેસ કમ્પોનન્ટ શોપ, 5-એક્સિસ મશીનિંગ સેન્ટર

મશીન: 2011-વિન્ટેજ 5-એક્સિસ મશીનિંગ સેન્ટર જેમાં 22kW ફિક્સ્ડ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ ગિયર પંપ છે, જે દર વર્ષે 6,200 કલાક ચાલે છે. રિબિલ્ડર (સ્ટુટગાર્ટમાં પ્રાદેશિક નિષ્ણાત) એ મૂળ પ્રમાણસર વાલ્વને નવા યુનિટથી બદલ્યા હતા અને મશીનને ફરીથી રંગ્યું હતું. પરંતુહાઇડ્રોલિક સિસ્ટમસતત 200 બાર રિલીફ પર ચાલતો ફિક્સ્ડ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપ રહ્યો.

અમારી સગાઈ પછી: ફિક્સ્ડ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપને a થી બદલ્યોરેક્સરોથ A10VSO ચલ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પિસ્ટન પંપદબાણ વળતર સાથે, સ્ટેન્ડબાય દબાણ વ્યવસ્થાપન માટે હાઇડ્રોલિક નિયંત્રણ મોડ્યુલ સાથે સિમેન્સ S7 PLC ઉમેર્યું, અને દરેક અક્ષ પર સ્થિતિ પ્રતિસાદ સાથે પ્રમાણસર દિશાત્મક વાલ્વ સ્થાપિત કર્યો. સિસ્ટમને મુખ્ય રેલ પર દબાણ ટ્રાન્સડ્યુસર પણ પ્રાપ્ત થયું.

90-દિવસના દેખરેખ સમયગાળા પછી માપેલા પરિણામો:હાઇડ્રોલિક ઉર્જા વપરાશ 24.1 kW સરેરાશથી ઘટાડીને 12.8 kW સરેરાશ થયો. €0.27/kWh અને 6,200 કલાક/વર્ષ પર, તે વીજળીના ખર્ચમાં આશરે €18,900 ની વાર્ષિક બચત છે. રેટ્રોફિટ ખર્ચ (પંપ, વાલ્વ, PLC મોડ્યુલ, ટ્રાન્સડ્યુસર્સ, ઇન્સ્ટોલેશન): €14,200.સરળ વળતર: 9 મહિના. અને આમાં અગાઉની સિસ્ટમના નિયમિત ઓવરહિટીંગ શટડાઉનનો ટાળવામાં આવેલ ખર્ચનો સમાવેશ થતો નથી, જેના કારણે દર મહિને અંદાજે 3-4 કલાક બિનઆયોજિત ડાઉનટાઇમ થતો હતો.

કેસ 2 — ઑસ્ટ્રિયન પ્રેસ મેન્યુફેક્ચરિંગ શોપ, 630-ટન હાઇડ્રોલિક પ્રેસ

એરોસ્પેસ કમ્પોનન્ટ બનાવવા માટે 630-ટન હાઇડ્રોલિક પ્રેસનો ઉપયોગ થતો હતો. આ પ્રેસને પહેલા એક અલગ રિડિમલ દ્વારા ફરીથી બનાવવામાં આવ્યો હતો, જેમણે 75kW ફિક્સ્ડ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપનો ઉલ્લેખ કર્યો હતો - જે મૂળ જેવો જ હતો. પ્રેસ કામ કરતું હતું, પરંતુ ઉર્જાનો વપરાશ આશ્ચર્યજનક હતો: ફક્ત હાઇડ્રોલિક ઉર્જામાં દર વર્ષે €43,000, વત્તા હીટ એક્સ્ચેન્જર ફેન પાવરમાં દર વર્ષે €8,000.

વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે પ્રેસનું વાસ્તવિક ચક્ર આ હતું:250 બાર (12 સેકન્ડ) પર ઉચ્ચ-દબાણ ક્લેમ્પ, 200 બાર (35 સેકન્ડ) પર સ્ટ્રોક બનાવવો, છોડવું અને પરત કરવું (15 સેકન્ડ), નિષ્ક્રિય (દર ચક્રમાં 85 સેકન્ડ). ૭૫ કિલોવોટનો પંપ સમગ્ર ચક્ર દરમ્યાન સંપૂર્ણ વિસ્થાપન પર ચાલી રહ્યો હતો.

અમે તેને a થી બદલી નાખ્યુંડ્યુઅલ-પંપ કન્ફિગરેશન: હાઇ-ફ્લો ક્લેમ્પ ફેઝ માટે 37kW વેરિયેબલ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપ અને લોઅર-પ્રેશર ફોર્મિંગ ફેઝ માટે 15kW ફિક્સ્ડ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપ, લોજિક વાલ્વ ગોઠવણી સાથે જે દબાણ માંગના આધારે પંપને સ્થિર કરે છે. પીક ક્લેમ્પ ફ્લો માટે એક્યુમ્યુલેટર ઉમેર્યું, જેનાથી અમને ક્લેમ્પ પંપ વધુ ઘટાડવાની મંજૂરી મળી.

પરિણામ:હાઇડ્રોલિક ઉર્જા વપરાશ સરેરાશ 71kW થી ઘટીને સરેરાશ 38kW થયો. વાર્ષિક વીજળી બચત: €0.24/kWh ના દરે €26,400. હીટ એક્સ્ચેન્જર ફેન પાવર 4.2kW ​​થી ઘટાડીને 1.8kW. કુલ રિટ્રોફિટ ખર્ચ: €31,000.વળતર: ૧૪ મહિના. પ્લાન્ટ મેનેજરે મને કહ્યું કે આ સિંગલ રેટ્રોફિટ એ એક એવી ક્રિયા હતી જેના કારણે તેમના પ્લાન્ટની કાર્બન તીવ્રતા તેમના સૌથી મોટા એરોસ્પેસ ગ્રાહકની સપ્લાયર જરૂરિયાતો દ્વારા જરૂરી થ્રેશોલ્ડથી નીચે આવી ગઈ.

કેસ 3 — ઉત્તર જર્મન ઓટોમોટિવ ટાયર 2, ટ્રાન્સફર લાઇન

એન્જિન બ્લોક મશીનિંગ માટે ૧૨-સ્ટેશન ટ્રાન્સફર લાઇન, જે બે શિફ્ટમાં દરરોજ ૧૯ કલાક ચાલે છે.હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમટ્રાન્સફર લાઇનની ટોચની માંગ (રેપિડ ઇન્ડેક્સ દરમિયાન બધા સ્ટેશનો એકસાથે સક્રિય) માટે ફિક્સ્ડ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપના કદ સાથે ત્રણ વર્ષ પહેલાં ફરીથી બનાવવામાં આવ્યા હતા. સમસ્યા: બધા સ્ટેશનો હતાક્યારેય નહીંએક સાથે સક્રિય. ઇન્ડેક્સ ચક્રનો અર્થ એ થયો કે કોઈપણ સમયે ફક્ત 6-8 સ્ટેશનો સક્રિય ફીડમાં હતા.

અમે મૂળ ત્રણ-પંપ વ્યવસ્થા (3 × 18kW નિશ્ચિત વિસ્થાપન) ને a સાથે બદલીદરેક સ્ટેશન પર વ્યક્તિગત લોડ-સેન્સિંગ વાલ્વ સાથે એક જ 30kW ચલ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપનો ઉપયોગ કરીને લોડ-સેન્સિંગ સિસ્ટમ. લોડ-સેન્સિંગ આર્કિટેક્ચરનો અર્થ એ છે કે પંપ કોઈપણ સમયે સૌથી વધુ માંગવાળા સ્ટેશન દ્વારા જરૂરી દબાણ અને પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે - અને સ્ટેશનોમાંથી ઇન્ડેક્સ ફરે છે તેમ સતત ગોઠવાય છે.

પરિણામ:હાઇડ્રોલિક ઉર્જા વપરાશમાં 41% ઘટાડો થયો. વાર્ષિક બચત: વીજળીમાં €31,000. લોડ-સેન્સિંગ સિસ્ટમે સ્ટેશન 4 અને 7 પર ક્રોનિક ઓવરહિટીંગ સમસ્યાને પણ દૂર કરી, જે ડિઝાઇન તાપમાનથી 8-10°C ઉપર ચાલી રહી હતી અને વાલ્વ ગાઇડ બોર મશીનિંગ પર સમયાંતરે ગુણવત્તામાં ઘટાડો કરતી હતી.

મોટાભાગના પુનર્નિર્માતાઓ આ કેમ સ્પષ્ટ કરતા નથી - અને તમારે શા માટે કરવું જોઈએ

હું ઊર્જા-કાર્યક્ષમતાનું વાસ્તવિક કારણ સમજાવવા માંગુ છુંહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમયુરોપમાં મશીન ટૂલના પુનઃનિર્માણ માટે s ડિફોલ્ટ સ્પેક નથી:તે નક્કી કરવું મુશ્કેલ છે, તેને અગાઉથી વધુ એન્જિનિયરિંગ સમયની જરૂર પડે છે, અને બચત મશીન ઓપરેટરને મળે છે, પુનઃનિર્માણ કરનારને નહીં..

ફિક્સ્ડ-ડિસ્પ્લેસમેન્ટ પંપ સિસ્ટમનું સ્પષ્ટીકરણ કરવું સરળ છે. તમે OEM ડેટા શીટ જુઓ છો, તમે મૂળ કરતા થોડો મોટો પંપ પસંદ કરો છો, તમે કેટલોગમાંથી પ્રમાણસર વાલ્વ ઉમેરો છો, અને તમે તેને વાયર કરો છો. તે કામ કરે છે. મશીન ચાલે છે. રિબિલ્ડર કામનું બિલ બનાવે છે, તેમનું માર્જિન બનાવે છે અને આગળ વધે છે.

લોડ સેન્સિંગ, સ્ટેન્ડબાય પ્રેશર મેનેજમેન્ટ અને યોગ્ય સેન્સિંગ સાથે ઊર્જા-કાર્યક્ષમ ચલ ડિસ્પ્લેસમેન્ટ સિસ્ટમ માટે જરૂરી છે: વાસ્તવિક ફરજ ચક્ર માપન અથવા વિગતવાર સિમ્યુલેશન, પંપ-પ્રદર્શન-નકશા વિશ્લેષણ, નિયંત્રણ આર્કિટેક્ચર ડિઝાઇન અને PLC/હાઇડ્રોલિક એકીકરણ માટે કમિશનિંગ સમય.આમાં એન્જિનિયરિંગનો સમય લાગે છે જે પુનર્નિર્માણકર્તાના ખર્ચમાં વધારો કરે છે અને તેને સરળતાથી લાઇન આઇટમ તરીકે બિલ કરવામાં આવતું નથી..

જે પુનર્નિર્માતાઓ આ સારી રીતે કરે છે તેઓએ તેમના ભાવોમાં ઊર્જા બચત મૂલ્યનો કેટલોક ભાગ કેવી રીતે મેળવવો તે શોધી કાઢ્યું છે - કાં તો પ્રદર્શન કરાર દ્વારા (ઊર્જા ઘટાડાનો ઉપયોગ કરીને, બચતનો એક ભાગ બિલ કરો), અથવા પ્રીમિયમ સેવા ભાવો દ્વારા જે તેઓ લાવે છે તે એન્જિનિયરિંગ મૂલ્યને પ્રતિબિંબિત કરે છે. જે પુનર્નિર્માતાઓ આ શોધી શકતા નથી તેઓ ભાવ પર નિશ્ચિત-વિસ્થાપન પ્રણાલીઓ સામે ભાવે

મશીન ટૂલ માલિક અથવા પ્લાન્ટ મેનેજર માટે આ વાંચી રહ્યા છો:જ્યારે તમને હાઇડ્રોલિક રિબિલ્ડ ક્વોટ મળે, ત્યારે ખાસ કરીને પ્રસ્તાવિત સિસ્ટમના ઉર્જા પ્રદર્શન સ્પષ્ટીકરણ વિશે પૂછો.. અંદાજિત સરેરાશ વીજ વપરાશ કેટલો હશે તે પૂછો. કદ બદલવાની ગણતરીમાં ડ્યુટી ચક્ર ધારણા શું છે તે પૂછો. સ્ટેન્ડબાય વીજ વપરાશ કેટલો હશે તે પૂછો. જો પુનર્નિર્માણકર્તા ચોક્કસ સંખ્યાઓ સાથે તે પ્રશ્નોના જવાબ આપી શકતો નથી, તો તેમણે ઊર્જા-કાર્યક્ષમ સિસ્ટમનો ઉલ્લેખ કરવા માટે એન્જિનિયરિંગ કર્યું નથી - અને તમારે કોઈપણ કાર્યક્ષમતાના દાવાઓ પર શંકા કરવી જોઈએ.

પ્રમાણન સ્તર: હાઇડ્રોલિક ઘટકો માટે CCS/DNV/ABS/BV/LR શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે

યુરોપિયન મશીન ટૂલ રિબિલ્ડ સ્પષ્ટીકરણોમાં વારંવાર એક વ્યવહારુ મુદ્દો સામે આવે છે, ખાસ કરીને એવા સાધનો માટે જેનો ઉપયોગ નિયમનકારી ઉદ્યોગોમાં થશે:હાઇડ્રોલિક ઘટકોનું પ્રમાણપત્ર ફક્ત દરિયાઈ બજાર કરતાં વધુ માટે મહત્વપૂર્ણ છે..

જ્યારે હાઇડ્રોલિક ઘટક CCS (ચાઇના ક્લાસિફિકેશન સોસાયટી), DNV, ABS, BV, અથવા લોયડ રજિસ્ટર પ્રમાણપત્ર ધરાવે છે, ત્યારે તેનો અર્થ એ થાય કે તૃતીય-પક્ષ ચકાસણી સંસ્થાએ સ્થાપિત ધોરણો સામે ઘટકની ડિઝાઇન, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અને ગુણવત્તા ખાતરી પ્રણાલીની સમીક્ષા કરી છે. ઓટોમોટિવ, એરોસ્પેસ અથવા તબીબી ઉપકરણ ઉત્પાદનમાં મશીન ટૂલ પુનઃનિર્માણ માટે, આ તૃતીય-પક્ષ ચકાસણી દસ્તાવેજો પ્રદાન કરે છે કે તમારા મશીનમાંના ઘટકો ટ્રેસેબલ ગુણવત્તા ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે.

વ્યવહારમાં, આ નીચેના માટે મહત્વપૂર્ણ છે:એરોસ્પેસ અને મેડિકલ સપ્લાય ચેઇન્સમાં ટ્રેસેબિલિટી આવશ્યકતાઓ (AS9100, ISO 13485), જ્યાં તમારે દરેક ઘટકના ઉદ્ભવનું દસ્તાવેજીકરણ કરવાની જરૂર છે;જવાબદારી રક્ષણ, જ્યાં પ્રમાણિત ઘટકો ઉત્પાદક જવાબદારીનું વધારાનું સ્તર ધરાવે છે; અનેવીમા જરૂરિયાતો, જ્યાં કેટલાક પ્લાન્ટ વીમા કંપનીઓ તૃતીય-પક્ષ પ્રમાણિત ઘટકો ધરાવતા સાધનો પર ઓછા પ્રીમિયમ લાગુ કરે છે.

વિક્સ હાઇડ્રોલિકની વેન પંપ અને સર્વો સિસ્ટમ પ્રોડક્ટ લાઇન સંપૂર્ણ CCS/DNV/ABS/BV/LR પ્રમાણપત્ર ધરાવે છે, તેથી જ તે સમગ્ર યુરોપમાં નિયમન-ઉદ્યોગ મશીન રિબિલ્ડ માટેના સ્પષ્ટીકરણમાં દેખાય છે. જો તમે એરોસ્પેસ અથવા મેડિકલ સપ્લાય ચેઇન ગ્રાહક માટે સાધનો રિબિલ્ડ કરી રહ્યા છો, તો સિસ્ટમ બનાવતા પહેલા તમારા હાઇડ્રોલિક કમ્પોનન્ટ સપ્લાયરને તેમના પ્રમાણપત્ર દસ્તાવેજો માટે પૂછો.

તમારા આગામી પુનર્નિર્માણ માટે આનો શું અર્થ થાય છે

વચ્ચેનું અંતરહાઇડ્રોલિક સિસ્ટમતે કામ કરે છે અનેહાઇડ્રોલિક સિસ્ટમકાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરે છે તે ખૂબ જ મોટું છે - અને તે સંપૂર્ણપણે એન્જિનિયરિંગ સ્પષ્ટીકરણ ગુણવત્તાનું કાર્ય છે. ચલ વિસ્થાપન પંપનો ખર્ચ પહેલા કરતાં વધુ થાય છે. PLC-આધારિત નિયંત્રણ જટિલતા ઉમેરે છે. ફરજ ચક્ર વિશ્લેષણમાં સમય લાગે છે. આ બધું વાસ્તવિક ખર્ચ અને વાસ્તવિક પ્રયાસ છે.

પરંતુ જ્યારે તમે યોગ્ય રીતે નિર્ધારિત પર નંબરો ચલાવો છોહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમમશીન ટૂલના પુનઃનિર્માણ માટે, અર્થશાસ્ત્ર આકર્ષક છે. 2024-2025 ના જર્મન ઔદ્યોગિક વીજળી વાતાવરણમાં,ઉર્જા-કાર્યક્ષમ હાઇડ્રોલિક સ્પષ્ટીકરણમાં €15,000 નું રોકાણ સામાન્ય રીતે ફક્ત વીજળી બચત દ્વારા 9-18 મહિનામાં વળતર આપે છે.— અને પછી મશીનના બાકીના 7-10 વર્ષ સુધી પૈસા બચાવવાનું ચાલુ રાખે છે.

8-12 CNC મશીનિંગ સેન્ટરો ચલાવતા પ્લાન્ટ માટે, યોગ્ય હાઇડ્રોલિક સ્પષ્ટીકરણથી સમગ્ર કાફલામાં સંચિત ઊર્જા બચત દર વર્ષે €80,000-150,000 સુધી પહોંચી શકે છે. તે જાળવણી ખર્ચ નથી. તે એક સ્પર્ધાત્મક રોકાણ છે જે કાર્બન તીવ્રતા ઘટાડવા માટે પણ થાય છે.

જો તમે મશીન ટૂલના પુનઃનિર્માણની યોજના બનાવી રહ્યા છો અને તેના દ્વારા કામ કરવા માંગો છોહાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમવાસ્તવિક ફરજ ચક્રનું મોડેલ બનાવવા અને વાસ્તવિક ઊર્જા બચતની ગણતરી કરવા માટે એન્જિનિયરિંગ ઊંડાણ ધરાવતી ટીમ સાથે સ્પષ્ટીકરણ,વિક્સ હાઇડ્રોલિકની ટેકનિકલ ટીમ યુરોપિયન મશીન ટૂલ રિબિલ્ડર્સ સાથે સીધી રીતે કામ કરે છે on હાઇડ્રોલિક સર્વો સિસ્ટમસંપૂર્ણ એપ્લિકેશન એન્જિનિયરિંગ સપોર્ટ સાથે જથ્થાબંધ ખરીદી. મેં જોયું છે કે તકનીકી ભાગીદારી સ્પષ્ટીકરણ ભૂલોને અટકાવે છે જેના કારણે મશીન શોપ્સને સાધનોના જીવનકાળ દરમિયાન હજારો યુરોની ઉર્જાનો બગાડ થાય છે.

લેખક વિશે
ડેમી જી હાઇડ્રોલિક સોલ્યુશન્સ નિષ્ણાત છેવિક્સ હાઇડ્રોલિક, એક રાષ્ટ્રીય હાઇ-ટેક એન્ટરપ્રાઇઝ જેની સ્થાપના 2007 માં વેન પંપ, સર્વો સિસ્ટમ્સ અને વન-સ્ટોપ એનર્જી-સેવિંગ હાઇડ્રોલિક સોલ્યુશન્સમાં વિશેષતા ધરાવે છે. વિક્સ 6 વિશ્વ-અગ્રણી ઉત્પાદન લાઇન ચલાવે છે જે દર વર્ષે 80,000+ વેન પંપનું ઉત્પાદન કરે છે, જે વિશ્વભરમાં દરિયાઈ, લશ્કરી અને ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન ક્ષેત્રોમાં સેવા આપે છે. CCS/DNV/ABS/BV/LR-પ્રમાણિત ઘટકોમાં નિષ્ણાત. ફેસબુક પર કનેક્ટ થાઓ: demi.ge.611.