Снижение потребления электричества во время сварки


Три простых способа снизить расход энергии на сварочном производстве
Мэтт Олбрайт, менеджер по продукции, компания Lincoln Electric

 

Перед современными производителями стоит очень непростая задача. Они должны обеспечить работу производственной линии, которая не только должна быстро и экономично изготавливать качественную продукцию, но и соответствовать ряду требований по энергоэффективности. Сварочные работы не являются исключением. Только в Соединенных Штатах годовые затраты на электроэнергию для сварки составляют около 15 миллионов долларов. По всему миру эта цифра превышает 99 миллионов долларов.

 

Для современного производства требуется экономичное и надежное оборудование, способное не только обеспечить высокое качество для нескольких типов сварки, но и снизить затраты на обслуживание и электроэнергию. Если Вы поставили перед собой задачу повысить общую эффективность предприятия и снизить расход электроэнергии, Вы можете воспользоваться этими тремя методами: 

1) Оцените эффективность своего оборудования
Проведите тщательный анализ своего сварочного цеха и составьте план обновления критически важного оборудования, которое оказывает наибольшее влияние на общую производительность и эффективность работы.
 Три простых способа снизить расход энергии на сварочном производстве

 

 

Три простых способа снизить расход энергии на сварочном производстве Сюда входит и сварочное оборудование, так как оно потребляет много энергии. Вместо того, чтобы жить по принципу «не сломано – не чини», лучше задайте себе вопрос: «Эффективно ли наши аппараты расходуют электричество?»

Скорее всего, если им больше десяти лет, ответ будет отрицательным. Даже если старый аппарат работает без перебоев, он не обладает всеми преимуществами новых технологий. Если Вас пугают первоначальные вложения, учтите, что они могут окупиться быстрее, чем кажется.

Современные модели обладают многими преимуществами – начиная с высокого качества и производительности наплавки и заканчивая низким потреблением электроэнергии. Кроме того, они поддерживают передовые методы мониторинга производства.

Чтобы определить, насколько эффективно Ваше оборудование, нужно выполнить несколько расчетов:

 Шаг 1 – Расчет номинальной мощности
Умножьте выходное напряжение на выходной ток в амперах – обе эти величины должны быть показаны на индикаторах аппарата. Получившуюся цифру называют номинальной мощностью.

 

 

Шаг 2 – Расчет потребляемой мощности
Разделите номинальную мощность аппарата на его эффективность, чтобы узнать потребляемую мощность в киловаттах (кВт). Информацию об эффективности должен предоставить производитель.

 

Шаг 3 – Расчет ежедневных затрат на электричество для сварки
Чтобы рассчитать затраты на сварку за день, умножьте потребляемую мощность на число часов работы аппарата в день. Затем умножьте это число на стоимость одного киловатт-часа.

Шаг 4 – Расчет затрат на электричество во время простоя
Чтобы подсчитать ежедневные расходы на электричество, расходуемое в холостом режиме, потребляемую мощность нужно умножить на часы простоя в день. Эта цифра понадобится для дальнейших вычислений.

Теперь найдите потребляемую мощность во время простоя (в ваттах), которая должна быть указана на корпусе аппарата или в инструкции по эксплуатации, и умножьте ее на число часов простоя в день. Полученный результат нужно умножить на стоимость одного киловатта.

 Шаг 5 – Расчет общих операционных затрат
Сложите стоимость расходуемого электричества во время сварки (шаг 3) и стоимость электричества во время простоя (шаг 4). В итоге Вы получите затраты на электричество для сварочных работ за один день.

 Три простых способа снизить расход энергии на сварочном производстве
Если рассчитать эти данные для старого и нового оборудования, Вы легко сможете оценить, насколько будет целесообразным вложение средств в обновление сварочного оборудования и насколько быстро оно окупится.

 

 

2) Обдумайте возможность перехода на инверторные технологии
Инверторные источники питания, которые стали реальностью благодаря последним разработкам в области силовой электроники, предоставляют производителям более высокую выходную мощность при том же питании, что означает возможность использовать более компактные аппараты. Такие модели способны обеспечить намного большую эффективность с такой же высокой надежностью, как у традиционных аппаратов.

 

В прошлом в сварочных источниках питания использовались обычные трансформаторы. Источник питания подключался к сети 60 Гц, 230, 460 или 575В. Ток проходил через металлический трансформатор, который снижал напряжение. Затем мостовой выпрямитель преобразовывал ток в постоянный, для чего использовались относительно медленные системы управления.

Старые промышленные источники питания, основанные на подобной технологии, обычно имели большой вес (от 200 кг) и размеры. Они были склонны перегреваться и неспособны обеспечивать больше 120 импульсов в секунду из-за несовершенства системы управления.

 Три простых способа снизить расход энергии на сварочном производстве

 

 

Три простых способа снизить расход энергии на сварочном производстве  При использовании инверторных технологий ток частотой 60 Гц сначала преобразуется в постоянный, затем поступает в инвертор, где включается и выключается статическим реле с частотой до 120 000 Гц. Этот импульсный высокочастотный постоянный ток высокого напряжения поступает в основной силовой трансформатор, который преобразует его в пригодный для сварки постоянный ток низкого напряжения.

 

Некоторые новейшие источники питания номинальной мощностью 650А при 100-процентном рабочем цикле с диапазоном сварочного тока от 10 до 815 ампер весят всего 80 кг. Для сравнения, традиционные аппараты аналогичной мощности имеют вес около 350 кг. При этом новые инверторные аппараты занимают значительно меньше места по сравнению с традиционными.

Кроме того, инверторные аппараты имеют совершенную защиту от скачков напряжения в сети — что очень важно для работы на строительных площадках, где электропитание редко отличается большой надежностью. Компания Lincoln Electric разрабатывала инверторные модели в сотрудничестве с крупнейшими конечными потребителями сварочного оборудования. Это позволило создать аппараты, способные выдерживать скачки до 1000 вольт.

Легкие и мобильные инверторные источники питания обеспечивают легкое зажигание дуги и точный контроль параметров сварки, который позволяет вести работу с точно заданными настройками. Подобные технологии предоставили производителям аппараты для РДС, FCAW, TIG и MIG/MAG-сварки на высоких и низких токах, а также дуговой строжки и даже сварки под флюсом с падающей ВАХ.

 

Современные инверторные модели пригодны для многих процессов сварки, отличаются быстрым откликом, стабильностью дуги и хорошим внешним видом шва. Это означает высокое качество сварки и отсутствие необходимости в доработке продукции.

 

3) Точный контроль эффективности сварочных работ
У Вас есть еще один способ контролировать общую эффективность и качество производства — с помощью систем мониторинга сварочного производства. Современные источники питания способны собирать многие виды данных о производстве, которые можно использовать для анализа производительности, состояния и эффективности оборудования.

 

Такие инструменты обеспечивают легкий и удобный доступ к сварочным данным, которые позволят производителям обеспечить соблюдение процедур сварки и требований по силе тока и напряжению, а также параметрам True Energy™ и тепловложения. Это особенно важно в тех случаях, когда тепловложение нужно строго ограничивать. Такие данные регистрируются совершенными высокочастотными датчиками, которые гарантируют надежность статистики.

Современные инструменты мониторинга поддерживают облачные технологии и распространяются по модели «программное обеспечение как услуга» (SaaS). Другими словами, они не требуют установки особого аппаратного обеспечения — что позволяет сэкономить на стоимости такого оборудования и его обслуживании — и делают эту информацию доступной из любой точки мира, не требуя для этого никаких особых устройств или ПО.

Принцип распространения SaaS означает, что программное приложение не устанавливается на компьютер или сервер клиента, как это происходит с обычным ПО. Вместо этого приложение располагается удаленно, а клиент подключается к нему через Интернет. Модель SaaS позволяет свести к минимуму первоначальные вложения благодаря помесячной схеме оплаты, сократить время внедрения и легко проводить обновления ПО.

Три простых способа снизить расход энергии на сварочном производстве 
Новейшие программы мониторинга включают систему предупреждений AlwaysOn™, которая отслеживает и анализирует неполадки в работе сварочного аппарата и другого оборудования и предупреждает о них даже когда Вы находитесь далеко от предприятия. Эта система позволяет пользоваться сварочными данными в любой точке мира и в любое время, обеспечивая круглосуточный доступ к статистике производительности и эффективности, которая поможет принимать информированные деловые решения и сэкономить средства.

 

Экономия электроэнергии: проще, чем кажется
Хотя перспектива полного обновления процесса сварки и сварочного оборудования может показаться непреодолимой задачей, экономии можно добиться даже приложив совсем мало усилий.
 
Все предприятия разные. Поэтому расход электроэнергии на каждом предприятии разный. Точная оценка потребностей завода — это первый шаг к рационализации затрат. На основе этого анализа Вы сможете решить, как лучше и эффективней всего провести модернизацию оборудования с учетом конкретных потребностей и задач Вашего оборудования.

AlwaysOn™ — это зарегистрированная торговая марка I/Gear Online, LLC