来自加拿大的观点:Tembec锯木厂和气压逻辑稳定压力
现代锯木厂：快速生产零浪费
当人们想到锯木厂的时候，脑海中就会浮现出粗壮的汉子用手锯砍树的画面。然后，马吃力地拉着一车一车的原木到锯木厂，锯木厂的动力是蒸汽或柴油。我个人也总是把Paul Bunyan和Babe(蓝牛)扔进图像里!
抛开旧的刻板印象，人们可能会对现代锯木厂的墙后所发生的事情感到惊讶。生产水平是惊人的，原木被加工成木材的速度大约是每两秒钟一根。乔恩·普里查德(Jon Pritchard)说。他说:“不列颠哥伦比亚省的大型锯木厂平均每年生产约1.5 - 2.5亿板英尺。这相当于每厂每年生产2500节火车车厢的木材。”
在现代化的锯木厂里，什么都不会浪费。计算机扫描每根原木，精确设置锯子和刀头。这确保最后的木板英尺的木材被挤出每根原木。不适合木材生产的部分原木被切割，以便在其他地方进一步加工成纸浆和纸张。甚至锯末也被使用——它被送到其他工厂加工成面板产品，如中密度纤维板(MDF)，或者加工成燃料颗粒用于加热或发电。
稳定的压缩空气压力支持提高生产速度
Pritchard先生说:“压缩空气在锯木厂的许多自动化过程中扮演着重要的角色。”在锯木厂，压缩空气被用来搬运材料——无论是重达几千磅的原木，还是堆放在一层一层木材之间的小木棍。压缩空气被用来控制原木的移动，因为他们被送过切割机头和通过锯。压缩空气可用作吹气，使光电池不受飞溅的锯屑的影响，也可用作锯子冷却剂的混合器(在这里，水、油和压缩空气的混合物被注入以润滑导向圆锯)。
锯木厂，不像许多其他过程工业，通常不使用任何“仪表空气”，因为锯木过程不适合那种控制方式。
 “随着锯木厂的速度增加，压缩空气在恒定压力下的可用性的临界性相应增加。” Jon Pritchard，Manager Wood Products Engineering，Tembec |
据Pritchard先生称，“锯木厂中的大部分压缩空气使用在气瓶中 - 通常在4-10”到4英寸“到36”中风“。在几乎所有情况下，气缸由自动控制控制，并且必须正确地定时，以便正确地执行工作 - 例如，在正确的时间释放输送机的原木，以将其放入另一个输送机。空气汽缸还用于将进料辊夹在灯上，以便精确地通过锯。气缸正时对空气压力波动非常敏感，并且是否可用于完全循环所需时间的容积。Pritchard先生继续，“随着锯木厂的速度增加，压缩空气在恒定压力下的可用性的临界性相应增加。”
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最终用途：锯材厂中使用的气动气缸
气动气缸在锯木厂随处可见，对大多数生产过程至关重要。坦贝克的普里查德先生好心地给我们详细地介绍了气瓶在锯木厂的许多用途。
木材分拣机上的Bin转向筒
木材分类机有70个箱子，每个箱子里的木材按照大小和长度分类。每个分拣仓配备了一个仓分流缸，是4 "镗孔x 4 "行程。这台分选机每分钟大约运行100个分选件，每个分选件的转盘滚筒必须完全循环。
每个木材分类仓配备了一个仓分流气瓶，是4 "镗孔x 4 "行程。
不能优化进料表和出料
这个机器中心被称为“不能优化器”。这是两个时代锯木术语的并列组合:“斜面”一词来自于“马伐木”时代，用来描述锯成两个相反平面的原木。“优化器”是现代锯木厂的一个术语，指的是装有计算机传感器的机器中心，用来测量原木、斜面或木材，并决定最佳的切割方式以获得最大价值。这个双面斜面需要有两个更多的一面锯在它可以最后被切割成木材。选择在斜面上放置两个额外平面的精确位置的过程是由“斜面优化器”完成的。
斜面已由计算机激光扫描仪上游扫描，并已计算出优化平面的位置。斜面优化馈入表定位斜面通过空气提升定位销-其中一个可以在照片的前景中看到的最高的销可见。这个销是由液压伺服缸移动侧向，以精确定位的斜面运输链，大致在斜面下的中心。一旦斜面定位，进料工作台稍微降低(在气瓶上)，使斜面与运输链接触。头顶上的空气动力压辊也降低，以保持斜面对运输链，它在背景中的削头中移动。每个芯片头上有一个200马力的电机。
最终的蒸馏辊，在无法优化的碎片头后面，因为一个不能通过这个过程。这些辊由6“孔，8”行程气缸控制。
进给工作台的斜面优化器通过气升定位销定位斜面。
无法通过空气汽缸控制的无法优化器蒸馏辊，其是6“孔×8”中风。
截锯台“踢木机”
有一个带出进料，从一个截锯站，在那里输入的树长的原木被切割到标准木材长度20英尺或更短。一旦原木被切割，它们就会被移动到合适的位置，以便通过该过程的下一个步骤，即卸货。“抛木器”在正确的时间将移动的原木推离传送带，降落在“传送甲板”上——另一个横向移动原木的传送带。使用的空气缸是一个8 "镗孔x 12 "行程空气缸。
“踢木器”，在切断锯站，使用气瓶，是8“孔x 12”行程。
剥皮机“意外日志”
这种在锯切机的应用类似于截锯站。这种特殊的“原木清理者”将从皮带上清理下来的原木，皮带接收来自脱皮者的脱皮原木，并将它们储存在一个“原木箱”中，准备变成木材。这踢球是一个8 "镗孔x 12 "冲程气缸。拆木器的工作速度约为每分钟300至400英尺(约合每分钟300至400英尺)，取决于他们卸下的原木的大小，而“踢木器”必须每分钟循环10至20次。
脱巴克“踢木”使用的气瓶是8“孔x 12”冲程和循环10至20次每分钟。
双层慢速卸下卷
另一个气缸应用是在“双长度慢跑”进料上的压下辊上。这种机器的日志输入大约是“两个日志长度”——因此被称为“双长度”。这里所发生的是，原木被一条宽链(附带着摇篮)运送到削木头。当原木沿着这个双倍长度的进料前进时，头顶上的滚动序列将其牢牢地固定在链条上而不受干扰。然后它们轻轻地离开原木，在原木经过时，它们会“掉”下来。原木由计算机控制的原木扫描仪通过，该扫描仪可以从原木长度的每一英寸左右测量圆木的直径，还可以测量圆木是直的还是弯的。这个信息被处理(在斜度优化器中)，以决定最佳的方法来切割原木，以最大限度地恢复木材。这个馈入系统的速度大约是每分钟600英尺。气缸负责确保头顶上十几个左右的压下辊中的每一个都能平稳地放下，并精确地(从每根原木上)放下。这台机器每分钟可以加工20条原木。
双长慢跑进给时压辊上的气缸。
锯木厂上的现场围栏修剪了
活栅栏是一种与锯木厂修剪器相关的设备，在这里，锯木经过修剪操作，以切断木材末端的任何缺陷，并修剪到正常长度，如8 '，10 '，12 '至20 '。这一过程是自动化的，通过扫描系统寻找木材缺陷，并决定修剪木材的精确位置。带电的栅栏自动定位每个板“末端”，以便它是正确的定位时，它通过修剪锯。一种活栅栏的设计是使用一套三、四“孔”的堆叠气瓶，通过1“、2”和4“冲程的气瓶组合，实现1”增量的8”运动。气瓶有仪表输出流量控制。重要的是要实现准确的速度控制，而不操作他们太快。木板以每分钟100块的速度通过剪板机，这组堆叠的圆筒也必须以同样的速度跟随。
机器中心的外部
削木机中心的出料，用来削原木的头两个面，形成双面斜面。原木由一条独特的链条携带，链条的顶端有尖刺(称为“锋利的链条”)，积极地支撑着原木。此外，斜面必须支持在侧面和顶部，因为它旅行出机器。橡胶轮胎和头顶的金属轧辊都是空气控制的。
本中心的橡胶轮胎和架空金属辊均为空气控制。
桑普卷
该装置用于确保原木被钉在前面机器中心描述的“锋利的链条”上。它是一个双活塞，6 "孔缸，连接到一个非常重的架空给料辊。当滚轮经过圆木时，滚轮被甩到圆木的前端，撞击圆木的力度足够大，以至于滚轮被尖利的链条刺穿。双活塞的安排，是为了使辊子不会下来那么硬的小圆木。当小测井曲线接近时，气缸的一部分会伸长，从而减少气缸的总行程，最大限度地减少对测井曲线的损害。
一个双活塞，6英寸内径气缸刺入一个“锋利的链条”到圆木上。
丑陋的滚动
丑陋的辊只是下游的冲击辊，注意8，上面，并位于稳定原木刚刚进入削头。它是由一个6 "孔气缸控制。
刚刚在缩进辊的下游的ugly滚动由6“孔气缸控制。
典型的锯木厂压缩空气系统
大多数现代锯木厂都是全电动的，通常由2-10 MVA大小的变电站供电。根据普里查德先生的说法，“压缩空气是锯木厂最大的单一动力用户。典型的不列颠哥伦比亚省大型锯木厂将安装600-1000马力的空气压缩机。”大多数安装的空压机都是油浸式旋转螺杆压缩机。Pritchard先生评论道:“这些空气压缩机坚固可靠，但在部分负载下效率不高。”
锯木厂的温度通常很低，而且由于经过工厂加工的原木是从户外运来的，所以温度会很低。当压缩空气遇到冰冻时，压缩空气中的水会发生不好的事情——它会冻结。普里查德先生说:“即使在零度以上的温度下，大量空气通过气阀膨胀到气瓶，也会导致气阀冻结和气瓶性能差的问题。”因此，在提高能源效率之前，锯木厂最先进的技术是安装空气干燥器，以提高空气系统对冰冻环境温度的免疫力。在不列颠哥伦比亚省的锯木厂通常采用的干燥机类型是干燥剂型压缩空气干燥机，它可以将压缩空气干燥到- 40f压力露点。
Tembec运河公寓锯木厂压缩机系统的描述
运河平原锯木厂建于1971年，多年来经历了各种形式的升级。它的压缩空气系统始于四台油浸式旋转螺杆空压机，直到20世纪90年代初才有过几次改变。空气能量效率不是一个问题——所有的压缩机都是独立运行的，通过调节阀控制每个压缩机的输出。事情开始发生变化，在20世纪90年代初，当地电力公司BC Hydro赞助了压缩空气效率研讨会。将空压机转换为开关操作，并采用PLC对空压机进行基本的顺序控制。
为了解决冻湿问题，安装了一个干燥剂型空气干燥器，但制造商的说法被相信了，该系统在运行3年后不得不报废。1999年安装了一个新的外部加热的双塔干燥剂干燥器，连同一个非常大的预过滤器。通过干燥器和过滤器的压降小于2 psi的工厂规格很容易在第二次‘轮中得到满足。
当BC Hydro的“e-Points”项目到达Tembec时，Canal Flats的压缩机室就处于这种情况下，以进一步提高压缩机室的效率。压缩机室包括:
- 四个非常旧的150 HP泛洪旋转螺杆压缩机
- 一100 HP泛洪螺杆压缩机
- 所有五个空气压缩机都有调制阀门系统移除并耗尽，卸载和吹下，或关闭。
- 前面提到的基本的PLC系统
- 一个外加热的双塔干燥剂干燥机与露点控制和入口过滤器
- 水冷空压机后冷却器，以确保压缩空气低于70华氏度前引入干燥机
- 压缩机油冷却器在冬季为锯木厂提供建筑热量，在夏季为水冷却。
基本的PLC控制允许电站内的压力波动较大，从75 psi的电站停止低到消耗功率的120 psi。工厂人员不确定如何处理这个问题，但增加更多压缩机的传统方法是讨论的选项之一。
节能工程从pneulogic开始
随着当地省级电力效用，BC Hydro的帮助，Tembec团队的专注于实现空气压力的大波动，同时以降低系统的能量成本的方式运行空气压缩机。Pneu-Logic是一款压缩空气管理系统公司，并提出帮助迎接项目的目标。
PNEU-Logic推荐的第一件事是对工作范围的轻微而重要的变化。被忽视的一件事是机会在低于先前考虑的压力下操作植物，并将压缩机分离为基础负载单元，该装置在较低压力下操作，并为需求控制器提供能量存储空气的装饰单元。这种变化是对原始范围成本中立的，为进一步显着的能量减少铺平了道路。
空气接收器和需求控制器
运河单位项目开始制造需求控制器并购买10000加仑的直立空气接收器，以充当调整接收器。“我们知道需求控制器会升空磨机中的压力波动，”Pritchard说。他继续，“看着需求控制器的一种方式以及大的储罐是两者的组合代表了计算机可控的计算机，如果突然对植物额外的气流突然需求，则空气源即可。”这种能够立即传递压缩空气，并且在高卷中，短时间内是需求控制器的成功。正常的空气压缩机不能快速反应，因为它必须重新加载，如果它已经运行，那么对需求事件的反应可能需要15-30秒的油淹水旋转螺杆压缩机。
pnas - logic公司的工程总监Dusty Smith站在一个空气接收器前，这个接收器的安装可以帮助快速输送大量的压缩空气，以满足突然的工艺需求。
管理整个系统
选用pneul - logic PL-4000压缩机时序控制系统对整个系统进行管理。manbetx客户端12-5下载PL-4000作为需求控制器的备份，智能地控制需求控制器、空气接收器和空气压缩机的操作和使用。
pne - logic PL-4000压缩机时序控制系统由pne - logic的总项目工manbetx客户端12-5下载程师Eric Bessey, P.E编写，管理Tembec每个压缩机室的40多个传感器的数据。
Pritchard先生说:“我们在需求控制器的安装和管道设置上进行了投资，使任何压缩机都可以被设置为基负载和微调压缩机。”这需要相当多的额外管道。“由于我们在每个压缩机室增加了近40个(40)个传感器，因此气动逻辑控制器需要相当多的布线。”安装传感器是为了监测压缩机电机产生的压力、温度、流量和功率。
pne - logic能够轻松定制其控制器，以使用和显示Tembec想要安装的附加仪器。大量可用的数据可能会带来信息过载的风险，但是pune - logic将其安排为提供可测量、跟踪和报告的指标。普里查德说:“例如，我们不知道以前使用了多少千瓦，现在我们可以查看每个压缩机，看看它是如何运行的。”“螺杆式压缩机在空转时往往会产生很大的马力，不幸的是，我们有一些压缩机特别不利于高空转马力。气动逻辑系统允许我们监控每个压缩机，并为最小的卸载马力单独调整它，然后定期检查，以确保调整没有丢失。这是一个非常重要的优势，尤其是对我们的维护团队来说。它还能在磨机中保持稳定的压缩空气。”
“气动逻辑设备将气压岩石保持在86psi的目标压力。我们过去看到压力在地图上到处波动，”普里查德说。低于75 psi，机器就会发生故障。在午餐时间，它有时会达到120psi，这是浪费电力。锯木厂使用的大量空气是由PLC控制的大气瓶，如果空气压力与你设置的气瓶不同，机器要么太慢，要么太快。稳定空气压力有助于提高生产率，因此钢瓶按预期运行。“我们选择86psi作为起点，因为大量的历史数据表明，我们都希望在100psi的压力下运行磨机，但也可以接受90psi。”现在，我们已经完全控制了压力，随着时间的推移，我们将逐步降低压力，因为我们的信心增加了，我们可以在更低的压力下正常运行。”
结论
结论气动气缸在使现代锯木厂以所需的高速生产速度生产中起着重要作用。稳定的空气压力对气瓶及时响应和避免任何生产延误至关重要。Tembec的Canal Flats锯木厂与BC Hydro和pne - logic合作，消除压力波动，降低与压缩空气相关的能源成本。“毫无疑问有减少能源成本自2008年10月,当系统联机,”普里查德说,“系统用来画约500千瓦,现在我们看到的一个稳定的基础上,系统下降为大量的时间约350千瓦。压缩机室的能耗降低了20%。最重要的是，我们预计这种设备的回报将超过我们最初的估计。”
Pritchard得出结论，“我很高兴我们选择了Pneu-Logic作为我们的系统合作伙伴。我能够与他们的工程团队密切合作，特别是Eric Bessey先生和尘土飞扬的史密斯先生，锻炼详细信息并确保我们的植物收到他们需要的东西。他们为我们做了很好的工作。那些工程师没有苔藓。“
欲了解更多信息，请联系杆史密斯，压manbetx王者荣耀缩空气最佳实践®杂志，电话：412-980-9901。
