Ekonomiczne uzdatnianie sprężonego powietrza w przemyśle motoryzacyjnym

Piasek potrzebny jest w zakładzie do modelowania w potężnych urządzeniach do form odlewniczych. Pracują one według metody form piaskowych lub odlewów piaskowych z tzw. formami „straconymi”, gdyż po użyciu „podczas rozpakowywania” korpusu odlewu forma zostaje zniszczona. Piasek jest następnie chłodzony w procesie uzdatniania i recyklingowany. Dzięki dodaniu nowego piasku można go później wykorzystać ponownie jako formę odlewniczą.

Oczywiście potrzebne „góry piasku” nie mogą być przewożone w firmie GF Automotive taczką ani transportowane przy pomocy małych urządzeń. Dlatego nowy piasek dostarczany jest do zakładu drogą kolejową, a następnie przesypywany z wagonów bezpośrednio do zakładowych silosów. Przechowywany tymczasowo w tym miejscu piasek oczekuje na swój kolejny etap podróży, mianowicie prosto do przygotowania form odlewniczych w zakładzie.

Transport odbywa się z wagonów do silosów i stąd do procesu uzdatniania – także przy użyciu suchego sprężonego powietrza. Ponieważ zbyt dużo wilgoci spowodowałoby zbrylenie się piasku i tym samym doprowadziłoby do poważnych utrudnień podczas transportu lub nawet do zatkania urządzeń transpotowych.

Nie mniej wrażliwy na wilgotność jest drugi istotny obszar zastosowania sprężonego powietrza: eksploatacja zaworów sterujących i instalacji pneumatycznych w urządzeniach do form odlewniczych. Jedno z ich zadań polega na wypakowywaniu odlewu oraz wydobywaniu przy tym i odspajaniu piasku, który został sprężony w wyniku użycia w urządzeniach form kształtowych – czyli „formy straconej”. Wskutek tej operacji, związanej siłą rzeczy z powstawaniem pyłu, w bardzo krótkim czasie w połączeniu z nadmierną wilgotnością powietrza, doszłoby do zatkania zaworów i urządzeń pneumatycznych.

Istnieją zatem dwa główne obszary zastosowania – transport i eksploatacja – wymagające niezależnie od warunków produkcji bezwzględnie suchego sprężonego powietrza. „Niezależnie od warunków produkcji” – właśnie tak brzmi postulat stawiający skrajnie wysokie wymagania koncepcji osuszania sprężonego powietrza w firmie GF Automotive. Produkcja w zakładzie odbywa się w systemie trójzmianowym, w związku z czym należy uwzględnić wyraźnie różną intensywność produkcji zmian w ciągu dnia i tygodnia. Szczytowe i minimalne zapotrzebowanie warunkują duże wahania w zakresie stosowania sprężonego powietrza. Sprostanie tym wahaniom przy użyciu podobnie wydajnego co energooszczędnego osuszania znalazło się na samej górze w specyfikacji zamówienia firmy GF Automotive na etapie podejmowania decyzji o nowym systemie.

Nic dziwnego - największe oszczędności przynosi energia, której się nie zużywa. Niemiecka firma BEKO TECHNOLOGIES oferująca systemy sprężonego powietrza pokonała ostatecznie konkurentów, prezentując firmie GF Automotive osuszacze ziębnicze DRYPOINT RA eco - wraz z przekonującą koncepcją technologiczną. Osuszanie ziębnicze uznawane są za najbardziej ekonomiczną metodę osuszania sprężonego powietrza. Tradycyjne osuszacze ziębnicze są jednak z reguły zaprojektowane pod kątem wymagań maksymalnych. Chociaż – tak jak w przypadku firmy GF Automotive – rzeczywiste zastosowanie podlega znacznym wahaniom pod względem strumienia przepływu czy też temperatury i ciśnienia. W takich warunkach zastosowanie standardowych osuszaczy ziębniczych doprowadziłoby do kosztownego i niepotrzebnego zużycia energii. I to w dużych ilościach.

Dzięki powyżej opisanym zaletom osuszaczy DRYPOINT RA eco wyraźnie zmniejszono straty ciśnienia, straty sprężonego powietrza i pobór energii w porównaniu z tradycyjnymi osuszaczami ziębniczymi. W przypadku wahań odbioru sprężonego powietrza lub zmienionych warunków otoczenia firma GF Automotive może w ten sposób dopasować zużycie energii optymalnie do potrzeb.

W porównaniu z tradycyjnymi osuszaczami ziębniczymi firma GF może zaoszczędzić dzięki osuszaczom DRYPOINT RA eco w obszarze częściowego obciążenia ponad połowę kosztów eksploatacyjnych, co stanowi wymierną korzyść finansową dla użytkownika. W ten sposób w obszarze wydajności osuszania udaje się pogodzić w pełnej formie dążenia ekonomiczne i odpowiedzialność ekologiczną.

W modelu DRYPOINT RA eco osuszanie sprężonego powietrza przebiega metodą przepływu przeciwprądowego za pomocą optymalnej wymiany ciepła na całym odcinku. Powietrze przepływa przez osuszacz z góry do dołu bez niekorzystnych zmian kierunku przepływu. Wymiennik ciepła schładza sprężone powietrze do temperatury +3°C, przy czym rozmiar konstrukcyjny wymiennika ciepła nie tylko sprzyja wyjątkowo efektywnemu schładzaniu, ale również zmniejsza opór przepływu do absolutnego minimum.

Decydujące znaczenie dla firmy GF Automotive miał w związku z tym również fakt, że urządzenie DRYPOINT RA eco jest dostępne także w wersji z chłodzonym wodą wymiennikiem ciepła typu płaszczowo-rurowego (TBH). Ponieważ ze względu dużą zawartość pyłu w powietrzu otoczenia, w tego typu zakładach produkcyjnych, chłodzenie wodą jest korzystniejszą opcją niż chłodzenie powietrzem z otoczenia.

Od początku 2016 r. nowy osuszacz DRYPOINT RA eco firmy BEKO TECHNOLOGIES zastępuje w firmie GF Automotive stosowaną dotychczas dla dwóch urządzeń do form kształtowych tradycyjną technikę osuszaczy ziębniczych. Przy czym należy zaznaczyć, że osuszacze DRYPOINT RA eco nie są jednak jedynym produktem z bogatej oferty firmy BEKO TECHNOLOGIES wykorzystywanych w zakładzie GF w Singen.

Zastosowanie ww. osuszaczy oznacza duży krok naprzód nie tylko pod względem wydajności i oszczędności energii. Również z ekologicznego punktu widzenia bilans jest dodatni: w porównaniu z dotychczas stosowanymi osuszaczami DRYPOINT RA eco zużywa o dwie trzecie mniej czynnika chłodniczego. Ponadto wartość Global Warming Potential (GWP) wynosząca jedynie 1774 oznacza zmniejszenie współczynnika obciążenia w porównaniu do poprzednio stosowanych osuszaczy o ponad połowę.

Decyzja GF Automotive o zakupie DRYPOINT RA eco była podyktowana również znacznym obniżeniem kosztów eksploatacji osuszaczy, chociaż wiązało się to z nieco wyższymi kosztami zakupu. Ponieważ uwadze decydentów nie umknęła kwestia najistotniejsza: dzięki inteligentnemu połączeniu technologii Cycling z całkowitym wyłączeniem i regulacją częstotliwościową sprężarki ziębniczej powstają znaczące oszczędności energetyczne, w związku z czym wyższa inwestycja początkowa relatywizuje się w krótkim czasie i od tego momentu osuszacz jest prawdziwą „skarbonką”. Z procentem i odsetkami od odsetek dla ekonomii i ekologii.