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Tre mosse per evitare costosi tempi di fermo macchina negli impianti di aria compressa

cylinder p1aI componenti pneumatici rivestono un ruolo critico nell'automazione industriale e nel controllo del movimento, e ciò vale in quasi tutti i settori. Pulita, versatile e potente, l'aria compressa viene convogliata attraverso tubi all’interno dello stabilimento, allo stesso modo dell’elettricità.

L'aria è un mezzo per la movimentazione abbondante e sicuro e in un sistema ben progettato e mantenuto, l'aria compressa può essere accuratamente controllata e regolata per soddisfare le diverse esigenze di processi e macchine.

Tuttavia, se trascurati o sottoposti a scarsa manutenzione, i sistemi ad aria possono diventare inefficienti a causa di perdite e altri fattori che provocano guasti, costosi fermi linea e lunghi tempi di attesa per la manutenzione non programmata. Comprendere come prevenire questi costosi fermo macchina, compresi i fattori che incidono sulle prestazioni del sistema, è fondamentale per ridurre al minimo l'impatto della manutenzione non programmata.

Di seguito le tre mosse che suggeriamo di implementare per non dover arrestare le macchine:

1. Ridurre la domanda artificiale

Air SaverSecondo alcuni studi, in un impianto di produzione medio, solo circa la metà dell'aria compressa generata viene effettivamente consumata dai normali processi produttivi per i quali viene fornita. Fino al 30% può andare perduto, mentre un altro 15-20% viene consumato per usi non manifatturieri, come quello relativo alle pistole di soffiaggio manuali per la pulizia e persino quello per il condizionamento degli ambienti lavorativi. La perdita d'aria residua è dovuta alla "domanda artificiale", causata dal funzionamento del sistema a pressioni eccessivamente elevate.

Utilizzando l'unità Air Saver di Parker è possibile ridurre il consumo d'aria fino al 50% grazie alla tecnologia ad aria pulsata. L’alimentazione dell’aria attraverso impulsi di accensione e spegnimento ad alta velocità, consente di ridurre i cicli di ricarica del serbatoio. I risparmi ottenibili con l’implementazione della tecnologia ad aria pulsata non sono trascurabili.

2. Identificare efficacemente le perdite

Di solito si tende a considerare i sistemi ad aria in relazione alla direzione dei flussi d'aria, cioè dal compressore all'estremità dell'apparecchiatura pneumatica. Tuttavia, è importante comprendere che ciò che succede a monte influenzerà le prestazioni del sistema a valle.

L'arresto delle perdite è il primo passo ovvio per migliorare l'efficienza di un sistema ad aria compressa e godere di risparmi immediati sui costi. Un’efficace programma di identificazione e correzione delle perdite dovrebbe essere parte integrante di qualsiasi programma di gestione dell'aria compressa. Tuttavia, sebbene il rilevamento e la gestione delle perdite sia importante, ci sono numerosi ulteriori aspetti da esplorare. E’ dato di fatto che nella maggior parte delle situazioni i programmi di audit relativi all’aria compressa danno solo uno sguardo superficiale oltre l’analisi delle perdite.

3. Reverse engineer per risparmiare energia

Compressed Air applicationAdottare un approccio di reverse engineering per evidenziare e gestire le inefficienze di un sistema ad aria compressa è una buona pratica da seguire una volta implementato un programma di rilevamento delle perdite e che si è analizzato l'uso inappropriato e la sovra-pressurizzazione del sistema. Il reverse engineering può aiutare ad evidenziare, verificare e quindi affrontare e risolvere i seguenti aspetti:

A. Corretto dimensionamento delle tubazioni pneumatiche e dei collegamenti dal collettore principale all'ingresso dell'apparecchiatura per ridurre al minimo le perdite e le cadute di pressione. Le migliori pratiche di progettazione includono la riduzione al minimo del numero di raccordi ad angolo e connessioni per consentire un flusso ininterrotto e ridurre la possibilità di perdite e cadute di pressione.

B. Impiego di componenti per il trattamento dell'aria di dimensioni adeguate, come filtri, regolatori e lubrificatori, per ridurre le perdite di carico. La riduzione del costo totale di proprietà nel corso della vita utile dell'apparecchiatura può essere di gran lunga superiore al costo di acquisto di un'apparecchiatura correttamente dimensionata.

C. Uso corretto dei regolatori di flusso inverso e dei circuiti a doppia pressione per ridurre il consumo d'aria e aumentare al contempo l'efficienza. La maggior parte degli attuatori, come i cilindri, lavorano in una sola direzione e la corsa di ritorno serve semplicemente al riposizionamento per il ciclo successivo. L'esecuzione di un lavoro di estensione di un cilindro e quindi la retrazione del cilindro ad una pressione ridotta, possono portare ad un significativo risparmio energetico e quindi ad una riduzione dei costi di esercizio.

D. Adeguato controllo e regolazione dei dispositivi di consumo d'aria come lame d'aria, motori pneumatici, pompe a membrana e generatori di vuoto di tipo Venturi ad aria compressa. Se utilizzati in modo non regolato o non controllato, questi dispositivi possono consumare molta aria compressa ad alta pressione. Oltre ad essere dispendiosa, questa situazione induce allo stress l'impianto e a guasti prematuri.

E. Progettazione e implementazione di valvole a controllo direzionale, con tecnologia di tenuta ad usura compensata delle valvole a spola con comando elettro-pneumatico a solenoide, invece del design a spola o ad otturatore con comando diretto del solenoide, possono ridurre il consumo energetico e aumentare l'affidabilità. Negli impianti di produzione che utilizzano migliaia di valvole direzionali, il risparmio energetico può essere molto significativo e il rischio di guasti e costosi tempi di fermo macchina notevolmente ridotti.

Dopo aver identificato e implementato correzioni riguardo la domanda di aria compressa, è possibile effettuare un'analisi simile riguardo l'offerta per ottimizzare i potenziali risparmi.

Considerare e allocare le risorse per ottimizzare la progettazione e le prestazioni dei sistemi ad aria compressa sta diventando sempre più importante, dato il continuo aumento dei costi energetici. L'impatto sulla redditività di adeguate misure di ottimizzazione può essere significativo e avere un effetto diretto sui profitti delle aziende. E’ possibile ottenere risparmi energetici a lungo termine e un'elevata efficienza dell'impianto tenendo in considerazione gli aspetti sopra descritti. Pianificazione e azione continuativa, anziché un approccio una tantum e a breve termine, possono solitamente migliorare il ritorno dell'investimento.

Per saperne di più

Scopri in questo video come le unità Air Saver di Parker possono ridurre il consumo d'aria fino al 50%.

 

Questo post è stato scritto con il contributo di:

Claudio Fasoli

Claudio Fasoli, Automation Products Specialist, Automation Technical Support Team, Sales Company Italy

 

 

 

 

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