¿Cuál es el consumo de gas del equipo de automatización general?

Instrucciones profesionales sobre el consumo de aire de equipos automatizados

El consumo de gas de los equipos de automatización varía significativamente debido al tipo de equipo, los parámetros del proceso y el modo de funcionamiento, y debe evaluarse científicamente en combinación con escenarios específicos. Los siguientes proporcionan análisis profesionales desde tres dimensiones de tipo de equipo, método de cálculo y estrategia de optimización:

I. Rango de consumo de gas del equipo típico

1. Robóticos industriales
   • Consumo básico de gasEl consumo de aire del robot convencional de seis ejes es generalmente ≥ 65L / min, que se utiliza para conducir el efector final (como mandíbula y ventosa).
   • Modelo de ahorro energéticoEl consumo de aire del robot se puede reducir en un 29% con un diseño de cilindro ligero, lo que es adecuado para escenarios de alta frecuencia y baja carga.
2. Máquina CNC
   • Caso típicoUn tipo de torno CNC trabaja una vez cada 10 segundos, y el tiempo de procesamiento de 12 horas consume 7344 litros de aire, lo que equivale a un consumo promedio de aire de aproximadamente 10.2L / min.
   • Características energéticasEl gas de alta carga a corto plazo (como el cambio de herramientas y el enfriamiento del husillo) y el gas de baja carga a largo plazo coexisten, y el tanque de almacenamiento de gas debe configurarse para amortiguar la fluctuación de presión.
3. Línea de montaje automatizada
   • Aparato de conducción del cilindroEl consumo de aire promedio de la unidad de ensamblaje compuesta por varios cilindros es de aproximadamente 5,62 L / min, dependiendo del número de cilindros, el diámetro del cilindro y la frecuencia de funcionamiento.
   • Efecto beatEl ritmo de la línea de producción se acelera en un 20% y el consumo de aire puede aumentar en un 30% -50%. La presión debe ajustarse dinámicamente a través del sistema de suministro de aire inteligente.
4. Máquina de embalaje
   • Punch tipo equipoEl consumo de aire de un solo perforador de máquina de fabricación de bolsas puede alcanzar 508 litros (0,508 metros cúbicos) por hora, y el consumo total de aire de 20 juegos en funcionamiento a plena carga puede alcanzar 10,16 metros cúbicos / hora.
   • El cilindro ArrayEl equipo cooperativo de varios cilindros debe reducir la caída de presión de la tubería mediante el suministro de aire distribuido para evitar el retraso de acción causado por la insuficiencia de presión de aire.
5. Máquinas de impresión
   • Condición estándarEl consumo de aire estándar de la impresora MPM es de 114L / min, aumentando a 708L / min en el modo de limpieza al vacío.
   • Colaboración multi-máquinaEl consumo total de aire alcanza 3402L / min durante la limpieza al vacío de 9 máquinas de impresión al mismo tiempo, y el compresor de aire especial debe configurarse para garantizar la estabilidad del suministro de aire.

Método de cálculo y selección del consumo de gas

1. Fórmula de consumo de aire del cilindro
   • Consumo medio de aire：Qp =0.00157×N×D.2×S×0.1p+0.1
     （NNúmero de reciprocidades por minuto;D.Diámetro del cilindro (cm);S: recorrido (cm);pPresión de funcionamiento (MPa)
   • Capacidad máxima de gasVolumen del cilindro × 6 (considerando la expansión del aire comprimido), dividido por el tiempo de acción, utilizado para seleccionar elementos de tratamiento de aire y tuberías.
2. Referencia de datos del fabricante del equipo
   • Los parámetros de consumo de aire proporcionados por los fabricantes pueden ser obtenidos directamente por equipos estándar como robots industriales y máquinas de encapsulación (por ejemplo, máquinas de encapsulación JUKI 225L / min).
   • Los equipos no estándar deben calcularse y acumularse a través de la descomposición de la acción (por ejemplo, la línea de ensamblaje se divide en estaciones de carga, manejo y detección, etc.).
3. Principio de selección de compresor de aire
   • Coeficiente de abundanciaEl consumo real de gas debe multiplicarse por 1,2 veces y tener en cuenta la pérdida de presión de la tubería (generalmente reservado 0.1 – 0.2 MPa).
   • Configuración del tanque de gas: por fórmula V.=ΔPQ×t Calcular el volumen, donde Q es el flujo del compresor de aire,t para el tiempo máximo de trabajo continuo del equipo de gas,ΔP caída de presión permitida (generalmente 0,1 MPa).

Estrategia de optimización de la eficiencia energética

1. Sistema de suministro de aire de conversión de frecuencia
   • La velocidad del motor se ajusta automáticamente de acuerdo con el consumo de gas, y la tasa de ahorro de energía medida es del 15% -30%, y la cantidad de ahorro de energía anual puede alcanzar decenas de miles de grados (de acuerdo con 8,000 horas / año).
   • Con sensor de presión para lograr el control de circuito cerrado, la fluctuación de presión ≤ ± 0.02 MPa, garantizar la precisión de funcionamiento del equipo.
2. Tecnología de recuperación de calor residuo
   • El calor de compresión se utiliza para preparar agua caliente de 60 – 65 °C en lugar de calentamiento por vapor, y la tasa de ahorro de energía es de aproximadamente el 20%, y el período de recuperación de la inversión generalmente es de 2 – 3 años.
3. Diseño óptimo de tubería
   • La red de tuberías anulares se utiliza para reducir la caída de presión y el diámetro de la tubería principal se selecciona de acuerdo con la velocidad de flujo económica (6 – 8 m / s) para reducir el número de codo y válvulas.
   • La válvula reductora de presión está configurada con el punto de gas en el extremo para ajustar la presión al valor requerido por el equipo (por ejemplo, 0.4 MPa) para evitar el desperdicio de alta presión.

Conclusiones
El consumo de gas del equipo de automatización debe evaluarse de manera integral en combinación con el tipo de equipo, los parámetros del proceso y el modo de funcionamiento. Las empresas pueden optimizar el sistema de suministro de aire mediante las siguientes acciones:

1. establecer una base de datos de consumo de gas del equipo y registrar los datos de consumo de gas en diferentes condiciones de trabajo;
2. Confiar a organizaciones profesionales para llevar a cabo auditorías de consumo de energía e identificar equipos de alto consumo de energía y puntos de pérdida de tuberías;
3. El sistema de suministro de aire inteligente se utiliza para realizar la optimización combinada de presión y flujo y el monitoreo remoto.

Este esquema no solo puede garantizar la continuidad de la producción, sino que también puede lograr el funcionamiento económico y eficiente del sistema de aire comprimido. Para soluciones personalizadas, se recomienda simular y optimizar el sistema combinando la lista de equipos específicos y el flujo de proceso.