工业效率

优化今天的气动系统

在过去的十年中,气动系统的设计发生了显着变化,主要是由于创造它们的技术的发展。用于大小化组件的气动制造商的在线工具已经发展,现场总线系统是不断变化的,组件设计不断改进,网络设备如工业互联网(IIOT)重塑了该行业。所有这些进步在优化气动系统的效率方面发挥了很大的作用,但不得被忽视常规维护的古老常规实践。本文将专注于适当的空气压缩机尺寸,适当的气动组件尺寸和可预测的预防性维护。

任何压缩空气系统的心脏是空气压缩机本身和相关部件,如接收器罐,后冷却器和干燥器。应咨询合格的空气压缩机供应商,以根据环境,占空比,压力和所需立方英尺(CFM)和安全因素来咨询基于环境,占空比,压力和需要的特定组件(CFM)和未来扩张的安全因素。执行系统分析时,将考虑每个因素。如果特定机器功能需要比所需功能的其余功能更高的压力,则存储接收器罐和空气放大器可以是为系统的腿提供增加的压力而增加的有效方式,而不是增加空气压缩机的压力。

适当的组件设计和尺寸非常重要,以便系统尽可能有效地执行。为此,从来没有有更多的工具可以在很大程度上由于许多制造商的在线大化工具而获得更多的工具,允许最大限度的系统效率。在优化整体系统效率方面,昨天最常见的组件今天是真实的。调节器,压力和流量控制,过滤和正确安装的管道系统各自可以提供重大效率和延长的寿命益处。

工业监管机构

工业调节剂通常在两个建筑类型中发现,首先是三明治风格。在这种设计中,调节器位于子基或歧管和阀体之间。这种布局是方便的,但不是最有效的,因为身体尺寸由阀门的宽度强制起来。这可以减少到从该阀门部分的总体流量多达50%,要求阀门超大,以便获得满足工作所需的所需流程。更高效的调节器将是内联风格,具有反向流动检查,允许将其放置在阀门和执行器之间进行双压功能。双重压力是一种简单但忽略的方法来提高效率,因为许多致动循环仅具有一个动力行程(在一个方向上的负载)。通过向非动力行程添加调节器,可以减少压力以满足需要的需求,从而节省能源和提高性能。

电动气压控制

电动气压控制以不同的设计类型提供,可以集成到机器逻辑中以基于电压或电流指令信号改变压力。这种类型的调节器可以靠近执行器靠近致动器,以便到达位置,并且仍然提供有效的操作如果需要已知的压力调节或与机器控制器接口,设计人员也可以构建“压力配方”。这些应用程序可能会有很大差异并包括下面列出的一些选项:

  • 按卷(可能需要不同的力,具体取决于产品/应用程序)
  • 斑点焊工(这些也需要不同的力,这取决于金属计)
  • 焊膏分配
  • 医疗调剂
  • 机器人涂料喷涂
  • 气缸速度控制
  • RPM电机/涡轮机控制(在将速度传感器添加为反馈时,可以实现极其精确的速度控制)
  • 舞者卷(如纸或织物)
  • 柜台平衡控制
  • 制动力控制

电磁控制

电动气压控制

流量控制

流量控制限制了致动器速度,节省了压缩机产生的流量。使用的两个常见风格是直列和直角。两者都可以在“仪表”或“仪表中”,后者由于空气的可压缩性而更好地选择。正确的角度样式设计为直接管道直接进入执行器端口,在那里可以获得最佳结果。另外,存在一个安全元件,用于在致动器处安装的流量控制,如果被切断软管或管,使致动器以所需的速度与可能导致设备损坏的非控制的漏斗效果移动。人身伤害。

过滤

过滤延伸了系统部件的寿命,并且对于标准阀和致动器,将工业部件范围为5μm至40μm。系统中所需的过滤程度由组件制造商公布。一些更关键的应用,如仪器,制药,食品和饮料和空气逻辑可能需要.001μm,这意味着需要预过滤器和聚结过滤器。

选择气动系统的特定腿的正确过滤与选择正确的阀门和执行器一样重要。此外,应仔细考虑过滤器用于过滤器的污染指示,以满足系统重要性程度。过滤器指示灯包括简单的低成本压力表,红色/绿色视觉指示灯,电指示灯和压力开关。知道何时替换过滤元素是重要的,因为改变太快不会充分利用元素寿命,并且可以昂贵,特别是在聚结元件方面。或者,等待太长可以对系统功能产生不利影响。

视觉型指标需要努力来观察它们,“视线之外,心不在焉”规则可能会发挥作用。但是,电动和压力开关型指示器将更难忽略,因为它们可以提供任何数量的指示警报。

预防性维护组件

预防性维护部件(如智能气动模块(SPM)),采用下一步优化完整的气动系统。它通过利用IIOT监控系统性能来保持峰值性能水平,并显着降低了昂贵的降低时间。SPM可以提醒特定组件接近其预期寿期结束的适当人员 - 在不占用有价值的机器控制器的情况下可以实现的东西。

适当设计的管道系统

正确设计的管道系统还可以通过减少尖锐的角度来提供效率。一个90度弯曲的湍流会导致3-5 psi的压降。考虑的另一个因素是水分。水分是压缩空气系统的副产物,并在某些类型的管道中导致生锈。在管道系统中形成的生锈可能导致组件中的污染和过早失效。此外,在管道内部形成的锈垢可以造成额外的空气流动湍流,这是压降的直接反射。使用铝管道将避免生锈问题。滴水腿漏斗还可以提供在管道系统中的特定点处的水中的方法。掉头管道的腿部应从顶部取出,而不是水分累积的底部。

了解势能,能源,该系统包括脱水,水分和杂质的适当的维修控制的整体系统设计和气动控制电路实现最佳效率始终是最终目标。在考虑上述所有因素之后,试图制定系统的当前和未来的目标是达到该目标的关键元素。

关于作者

比尔尼维尔是Valin Corporation的经过认证的流体电力专家,领先的技术解决方案提供商,为技术,能源,生命科学,自然资源和交通行业。华菱提供个性化的订单管理、现场支持、全面的培训和应用专家工程服务,利用自动化、流体管理、精密测量、过程加热、过滤和流体动力产品。华菱还提供了本文中提到的压缩空气系统管理的解决方案。欲了解更多信息,请访问www.valin.com。

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