气动真空泵压力调节优化处理瓦楞纸板

使用吸盘和空气驱动真空泵是纸箱机（如箱子/纸箱安装机和旋转纸箱机）中瓦楞纸板材料和纸箱的首选抓取和搬运方法。基于机器人的应用，如码垛和去码垛，是抓取和搬运的最佳实践技术是通过吸盘和空气驱动真空泵的其他例子。

几种瓦楞纸板/纸箱处理应用的包装工艺

电厂真空系统未进行能源优化，无法补偿最坏情况

瓦楞纸板是一种多孔材料，通过瓦楞纸板的空气流速会有所不同，即使在明确规定的质量范围内也是如此。使用吸盘时，空气泄漏还取决于吸盘唇口在波纹表面上的密封程度，每个周期（纸箱到纸箱）的密封程度不同。

	当一个杯子被应用到瓦楞纸板上时，真空泄漏来自多孔材料和瓦楞表面。

在为瓦楞纸箱材料设计真空处理系统时，传统的原理是在泄漏方面的最坏情况场景的尺寸，每个循环都有足够的夹持力。对于大多数循环，系统将是系统是“超大”（=在能量上花费的额外资金）。在2012年在全球食品公司制作巧克力的2012年纸箱架设机上的现场测试表明，该系统超大到了高达43％（能耗）来处理纸板材料上的泄漏变化的“异常值”。

如果流量容量以及由此可以根据每个循环/样品的纸板的质量自动调整空气驱动真空泵的能量消耗怎么办？

由于高真空压力，纸杯对纸板表面造成损坏

与其他方法相比，吸盘提供了一种温和的抓握解决方案，如果使用得当，不会损坏纸板表面。对于大多数纸板搬运应用而言，吸盘可能产生的夹持/提升力已经足够了。夹持力可由杯的大小和真空压力控制。吸盘对纸板表面第一层浮纸的损坏与真空压力有关。因此，在提升力/搬运力和可能对表面造成的损坏之间存在一种平衡，对于每个循环/样品而言，很难对其进行微调。经常使用不必要的高真空压力来获得足够的吸力，而不是足够大的吸盘。这增加了风险

	瓦楞纸板箱上杯子的典型标记/损坏。

在特定循环中，由于远远低于预期/平均泄漏流量，导致杯内真空压力增加，纸板表面受损。

如果固定/恒定的真空度能够独立于每个循环中的纸板质量得到保证，该怎么办？这将避免造成损坏/标记，并确保足够的真空压力以保持最大生产速度。

在降低真空压力而不会损害提升能力时，会出现巨大的能量和成本节省

吸盘的提升力（F）由两个因素定义：

（1） F（N）=A x P

F=力，单位为牛顿（N）

A =用于圆形吸盘的吸盘面积（M2）=>：（π* DIAM2）/ 4

P=真空压力（Pa=N/m2）

根据公式（1）和面积为“正方形”单位的事实，很明显，通过改变吸盘面积和改变真空压力，力会增加或减少更多。因此，真空压力的小幅度降低对力的影响不大。

例如：

如果真空压力从65-kPa[19.2-inHg]降至55-kPa[16.2-inHg]，则带有吸盘Ø40mm的吸盘将使提升力降低约15%。另一方面，在55-kPa[16.2-inHg]的压力下，从一个40毫米的杯子到一个50毫米的杯子将使力增加35%以上。

简单结论-使用尽可能低的真空压力和尽可能大的吸盘

降低泄漏物料的真空压力将极大地影响气动泵的能耗。当真空压力较深时，消除真空泵漏气的能力急剧下降。这适用于所有类型的真空泵，而不仅仅是空气驱动的。

一个例子：如果真空压力可以从65-kpa [19.2 -inhg]到55-kpa [16.2英寸]在直径为50mm的折叠材料/箱子上，空气/节能将在25-30％的范围内。杯子。在正常大小的应用程序中，每年运行2000次，每年可节省1000欧元（125美元），每年节省的能源成本（确切的成本储蓄取决于每千瓦时的当地成本）。

气动真空泵的传统调节

	传统的空气调节器

传统上，气动真空泵的进料压力调节由手动控制的空气压力调节器进行。空气调节器将调节高压供应管路，并为装置（例如气动泵）提供设定/调节的恒定空气压力，而不受空气压力流量的影响。在前面的章节中，我们已经证明，对于带有真空和真空杯的瓦楞纸板处理应用，如果空气驱动泵的供给压力可以在不同的循环中变化，以保持真空水平恒定，则将是最经济、节能和温和的（无痕迹/损坏）。有了手动调节器，每个周期都需要一名全职人员手动调节进料压力——这在任何工业、新兴或欠发达国家都毫无意义！！

一种具有巨大优势的新型调节解决方案——“恒真空”压力调节器

piSAVE Optimization是一种新型空气压力调节器，专为气动真空泵/喷射器设计。操作员可以手动调整和设置恒定的真空水平，而不是手动调整真空泵/喷射器的恒定气压。调节器将通过感应端口感应泵/系统的真空，并通过瞬间增加或降低真空泵的气压进行调节，以保持恒定的真空水平。最初，它以全压开始，直到达到设定的真空水平，以便在将吸盘应用于表面时具有全力和拾取速度。

Pisave优化，一种用于空气驱动泵/喷射器的恒定真空压力调节器

可以对散热器/加热器进行类比，以便更好地理解气动泵真空控制调节器相对于传统调节器的优势。在老式加热器/散热器上，流体流量（=加热能力）由一个人使用旋转旋钮手动调节。当室内温度因室外温度变化而升高或降低时，必须由一个人手动调整流体流量旋钮-既耗时又刺激…。。在现代系统中，所需的室内温度设定为一次，散热器的流体流量（=加热能力）自动调整以保持设定的室内温度。

散热器类比

同样的事情也适用于处理瓦楞纸板的真空系统。我们已经了解到，从各个角度来看，恒定真空压力是最好的，并且可以通过调整气动真空泵的供给压力来实现，但对于传统的空气调节器，手动调节调节器的周期太长。通过piSAVE优化，这是自动完成的。所需真空压力在优化水平上设置一次。

概括

在处理瓦楞纸板的系统中，恒定且尽可能低的真空压力（优化）将：

• 消除表面损坏/标记的风险
• 每个封隔器的能耗降低30-50%（本例中）。这意味着对于一个典型的处理应用，如装箱机，每年将节省超过100欧元（125美元）[1000千瓦时]的成本[能源]。一些设施可以有50台机器，因此节省的能源加起来。

用于处理瓦楞纸板的超大真空系统是一种在不同周期（纸箱到纸箱）处理最坏情况样品时发生不同泄漏的影响。它将为大多数循环/样品产生不必要的深真空压力（额外的能量消耗），并有损坏表面的风险。

瓦楞纸板等材料的恒定真空度，以及一个周期一个周期的大泄漏变化（通过和超过表面），现在可以通过使用新型真空控制空气压力调节器轻松实现。Piab利用该功能提供piSAVE优化。

piSAVE Optimization的设定真空度工作范围为25-kPa[7.4-inHg]至70-kPa[20.7-inHg]。

它可以与任何空气驱动泵/喷射器一起工作，该泵/喷射器在推荐的进料压力下的空气消耗量从约100Nl/min[3.5 scfm]到900 Nl/min[31.8 scfm]。如果使用较小的喷射器，一个piSAVE优化可用于两个或更多的小型喷射器。piSAVE Optimization可用于单级气动真空泵/喷射器以及多级真空泵/喷射器。技术不重要。piSAVE optimize是为气动泵量身定制的最佳选择压力调节器。

除了从环境角度来看的积极节能效果外，对于新安装而言，与传统空气调节器相比，价格上的低差异将在几个月内得到回报。更新一个已经有调节器的旧系统，通常会在不到一年的时间内在瓦楞纸板吸盘处理应用中得到回报。

欲了解更多信息，请联系迈克·图希，PIAB，（800）321-7422，www.piab.com

阅读更多真空技术文章，访问www.ghtac.com/technology/vacuum

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2013年3月