發布日期：2022-04-17 點擊率：132
紡織過程不受紗線加工的限制，金屬同樣也能交織，而且這一歷史悠久的技術在Gebrüder Kufferath (GKD) 金屬織造廠得到了更進一步的完善，對此沒有什么地方能比位于萊茵河地區迪倫的企業總部的生產車間更讓參觀者印象深刻的了。
根據企業自己的報道，這家成立于1925年的企業是世界領先的工業織造廠，他們的紡織機為不同生產領域加工金屬篩網、過濾器、過程和輸送帶織物以及建筑織物。
圖1 GKD在加工金屬織物時，幾乎所有機器設備都需要壓縮空氣作為能源或輸送介質
金屬織造廠使用的均是需要壓縮空氣的特種機器
織造時使用的最小金屬絲直徑為18?μm，相比之下，人的頭發大約是其4倍粗，不過企業也加工直徑為7?mm的金屬絲。加工產品的應用同樣五花八門，從噴墨打印機使用的精細過濾器到內燃機廢氣再循環以及高要求建筑項目使用的過濾器應有盡有，所不同的是機器和成品的大小。位于迪倫的織造廠使用的設備在很大程度上是按照織造廠的規格，與專業機器制造商共同開發的，它們全天候工作。作為定期推出尖端系統的市場領導者，不能光依靠標準設備。由于每臺機器(電動)都包含氣動驅動裝置和執行機構，所以它們都被連接到工廠的中央空氣管網上(圖1)。
企業的穩步增長以及新應用領域的不斷開發，使得最近幾年來織造廠對壓縮空氣和壓縮空氣管網的需求也在提高，壓縮空氣系統也在大約2年前達到了技術極限。GKD樓層管理及維護負責人Dieter Maaβen總結說：“壓縮空氣供應系統的運行可靠性有待改善，因為原有空氣壓縮機過于陳舊，維護費用也由此增加(圖2)。另外管道的橫截面太小，而且空氣管網的建造不合理，尤其是要從不同地點的多個空氣站向壓縮空氣管網供氣。”
圖2 雙方滿意(從左至右)：GKD流程管理負責人Andreas Decker，HPS公司銷售經理Paul Oliver Peuster，GKD樓層管理及維護負責人Dieter Maaβen，HPS公司項目經理André Schumacher
圖3 集裝箱式空壓站置于生產車間屋頂是理想方式
有效的壓縮空氣供應
在此背景下便有了徹底更新壓縮空氣站的計劃，GKD流程管理負責人Andreas Decker介紹說：“未來可靠和高效的壓縮空氣供應是我們的目標，”招標過程中收到了不同的報價，由同樣位于迪倫的HPS公司 (液壓與氣動服務公司)提出的、由三臺功率分別為13.5?m3/min、可控制轉速的螺桿壓縮機組成的中央壓縮空氣站的競標方案在競爭中脫穎而出。“實際上使用一臺或兩臺機器就可滿足空氣用量需求，第三臺壓縮機則作為備用設備，也預先考慮到未來的需求。”HPS公司銷售經理Paul Oliver Peuster介紹說。使用壓縮空氣系統生產商Compair的三臺“L 75RS”型噴油空壓機，用戶不僅節省了服務費用，而且還獲得了更高的效率。
使用節能電機降低成本
具有獨特螺桿幾何形狀的壓縮機是在Simmern/Hunsrück的Compair工廠中加工的，低轉速下的高效壓縮是其特別之處，這樣不僅降低了能源費用，而且也延長了設備的使用壽命，用戶還可以通過使用節能電機來降低成本。變速驅動系統根據當前的消耗情況精確匹配體積流量，通過觸摸屏控制“Delcos XL”可以一目了然地監控所有運行參數，這樣三臺壓縮機都能實現消耗量和需求量的持續平衡。設備中安裝了最低負荷可轉換電路，并通過總線與從動裝置相連，操作者可以無需使用額外的上級壓縮機來控制裝置。
如果一臺空壓機的供氣量不夠，第二臺和第三臺便會依次自動開啟，所有設備都采用相同的轉速運轉。
模塊化的L型結構使得所有設備組件都十分緊湊，這一優點對于GKD公司的空壓站來說是一個重要標準，因為在尋找最佳安裝位置方面，HPS和GKD公司都標新立異。
工廠里面并沒有適合安裝空壓站的地方，HPS公司的方案設計者們經過勘察后發現了工廠屋頂的中央天臺，通過靜力測試后，HPS公司設計了一個將三臺壓縮機以及低溫干燥器、空氣過濾器、冷凝水排出管道和配電柜置于其中的集裝箱式空壓站(圖3和圖4)。集裝箱預先組裝完畢，交貨后即可使用，一臺起重機將其吊放至屋頂，壓縮空氣儲罐就直接安裝在它的旁邊(圖5)。
這些只不過是整個現代化改造工作的一部分，HPS公司負責GKD項目的現場咨詢師、工程碩士André Schumacher說：“大約300?m管道被重新鋪設，安裝了兩個壓縮空氣儲罐，并且還對現有管網的空氣泄漏點進行了定位和排查。”此外還針對壓縮空氣用量大的設備制定了新的供應方案。“在焊接金屬織物的設備上，周圍的織物必須冷卻，以限制熱量的帶入，為此我們安裝了一臺特殊的冷空氣干燥器。”Schumacher介紹道。
圖4 三臺轉速可調、功率為75?kW的空氣壓縮機為GKD工廠提供所需壓縮空氣
圖5 壓縮空氣儲罐也被安裝在車間屋頂
通過降低壓力和利用廢熱來節能
由于采取了上述措施，幾個步驟中的壓力大約可以降低1.5?bar，僅此一點就可節能約15%。此外還可通過壓縮機的油循環回收壓縮空氣制備時產生的廢熱，用于工廠的供熱，到目前為止節能效果明顯。“據估計，我們從現在開始每年大約可節省10萬升熱油。”Maaβen總結道。
透明度也為節能做出了貢獻：集裝箱空壓站的壓縮空氣排出管道上安裝了一個可將數據傳輸至現有以太網系統的耐用型體積流量測量裝置。
除此以外，織造廠還連續監控整個空壓站的電流消耗，員工可根據壓縮空氣參數隨時推斷壓縮空氣的制備效率，測量數據分析可由維修或控制人員在工作現場完成，由此實現了進一步的優化和準確的成本控制。
包括與壓縮空氣管網并網以及供電在內的壓縮空氣站的建造和安裝時間不到兩天，新壓縮空氣站在調試運行時并未出現壓力波動，新舊空壓供應之間的轉換在1小時內即已完成。
由于以前曾為GKD織造廠設計并提供過各種液壓與氣動設備，所以HPS的項目經理很容易理解甲方提出的要求和特殊之處。
GKD樓層管理及維護負責人Dieter Maaβen表示十分滿意：“使用新設備后的壓縮空氣供應精確可靠，即使以后的空氣需求量增加，也有足夠的提升空間，尤其是節能效果有目共睹，制備同等數量壓縮空氣所需的電能降低了20%，此外回收廢熱也能產生節約效應。”
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