Odborný článek v KÄLTE KLIMA AKTUELL Chlazení laserových svařovacích robotů
V roce 2018 investoval dodavatel automobilového průmyslu Läpple Automotive ve svém sídle v Heilbronnu do udržitelné procesní technologie, která obstojí i v budoucnu, a postavil novou výrobní halu o rozloze 5000 m².
Dodavatel automobilového průmyslu klade zvláštní důraz na maximální dostupnost procesního chlazení.
Dvě redundantní sady pro studený propan (R290) ve spojení s volným chladičem zajišťují dodávku chlazení moderní robotické technologie.
V nové výrobní hale společnosti Läpple se budou v budoucnu vyrábět karosářské díly pro výrobce sportovních vozů se sídlem ve Stuttgartu.
Aby společnost Läpple splnila vysoké standardy kvality svých zákazníků, sází na používání plně automatizovaných laserových svařovacích robotů.
Pro přesné obrábění dílů karoserie musí být svařovací nástroje trvale chlazeny.
Vysoká spolehlivost a redundantní konstrukce jsou existenční.
PROPAN MÍSTO R410A
Původní plánovací koncepce v době výběrového řízení počítala s realizací s konvenčním chladivem R410A.
Prováděcí společnost Kratschmayer Luft-Wärme Klima GmbH z Waldenburgu v diskusích se zákazníky a projektanty zdůraznila výhody a nevýhody plánovaného chladiva ve srovnání s propanem, takže nakonec bylo rozhodnuto ve prospěch perspektivní a udržitelné varianty propanu.
Rozhodujícími kritérii se ukázala být dostupnost trhu a očekávaný vývoj cen.
Pro systém s maximální dostupností je první věcí, kterou potřebujete, spolehlivá dlouhodobá dostupnost chladiva.
PROMYŠLENÁ BEZPEČNOSTNÍ KONCEPCE
Počáteční skepsi ohledně toho, zda chce společnost Läpple umístit do areálu továrny nebezpečnou látku s nebezpečím výbuchu pomocí chladiva propanu, zmírnila promyšlená bezpečnostní koncepce společnosti Kratschmayer a výrobce propanových látek Skadec.
Zpočátku jsou jednotky se studenou solankou navrženy jako kompaktní jednotka pro venkovní instalaci.
To znamená, že nebezpečný prostor se nachází mimo budovu.
Díky kompaktní konstrukci stačí malá náplň chladiva.
Propanové stroje Skadec jsou standardně vybaveny vícestupňovými varovnými senzory plynů, které detekují i nejmenší množství propanu.
V případě detekce plynu je vnitřek skříně stroje speciálně větrán, aby se zabránilo výbušným směsím plynů nebo aby se rozpustily plynná hnízda.
Odsávaný vzduch je vyfukován potrubím nad strojem.
Ve srovnání s výběrovým řízením bylo možné zvýšit EER dávek studené solanky na 3,93 díky použití propanu a optimalizaci konstrukce součásti, která je výrazně vyšší než dříve požadovaná účinnost.
REDUNDANTNÍ KONCEPT CHLAZENÍ
Dvě redundantní jednotky se studenou solankou pracují každá na dvou chladicích okruzích, každý s kompresorem.
Oba chladicí okruhy jsou vybaveny elektronickým expanzním ventilem a jsou přiváděny do procesního média pomocí společného deskového výměníku tepla.
Každý okruh má vlastní kondenzační cívku s individuálně regulovatelným EC ventilátorem.
Jeden kompresor je vybaven frekvenčním měničem, takže je možné nastavení výkonu mezi 30-100 %.
Instalovaný chladicí výkon je celkem 2 x 100 kW, s příkonem 100 kW.
V zimě lze procesní chlad odstranit také volným chlazením.
FINANCOVÁNÍ BAFA
Dotace od Spolkového úřadu pro hospodářskou a exportní kontrolu (BAFA) a vyšší efektivita nové koncepce dávají vyšší investiční náklady do perspektivy a zkracují dobu návratnosti.
Na konci roku 2019 vyprší platnost dotačního programu BAFA, pro jehož použití měla společnost Läpple k dispozici podporu od výrobce zařízení.
ZAŘÍZENÍ SE SNADNOU ÚDRŽBOU
Spojení mezi společností Skadec a specializovaným obchodem se odráží v mnoha praktických a chytrých vylepšeních studených solných souprav ve společnosti Läpple.
K vylepšeným konstrukčním prvkům patří dveře rozváděče, které fungují také jako dešťová střecha, a uspořádání komponent se snadnou údržbou.
Uživatelské rozhraní dotykového displeje je přehledné a intuitivní a výrazně usnadňuje uvedení do provozu a servis.
Vzhledem k tomu, že stroje jsou vyvíjeny z praxe, těží Skadec ze zkušeností a návrhů na zlepšení montážního týmu společnosti Kratschmayer a servisních techniků.
Získané poznatky plynou přímo do dalšího vývoje.
Tím se výrazně zvyšuje celková účinnost.
REGULACE
Z hlediska řídicí techniky je redundantní konstrukce mapována na master a slave stroje.
Nadřazený stroj určuje, který stroj bude uveden do provozu na základě provozních hodin.
Ten se pak sám reguluje nebo samostatně zapne volný chladič.
Podřízený stroj automaticky přeskočí do role master, pokud selže.
V případě výpadku komunikace hardwaru a TCP/IP spojení se zapnou oba stroje.
Porucha chladicího okruhu vede k regulaci výkonu aktivním strojem pomocí druhého okruhu.
Řídicí software monitoruje všechny relevantní procesní hodnoty pro maximální provozní spolehlivost.
Tímto způsobem lze včas detekovat poruchy způsobené nepravidelnostmi v provozu.
Jmenovaný servisní partner poté obdrží e-mail, aby bylo možné realizovat krátké doby zásahu.
V případě poruchy udržuje implementovaný nouzový režim chlazení s maximálním dostupným chladicím výkonem co nejdéle analýzou různých parametrů procesu.
Integrovaný záznamník dat zaznamenává všechny relevantní procesní parametry.
Pomocí routeru pro vzdálenou údržbu podporovali technici firmy Kratschmayer montéry z kanceláře při uvádění do provozu.
