سیستم MERS (Maflex Energy Regenerative System) که توسط شرکت Maflex توسعه یافته است، با هدف بازیابی انرژی در خطوط تبدیل محصولات تیشو طراحی شده و امکان افزایش بهرهوری انرژی و بهبود پایداری زیستمحیطی را فراهم میکند.
تبدیل انرژی هدررفته به ارزش افزوده
در فرآیند تبدیل تیشو، هر بار که ماشینآلات سرعت خود را کاهش میدهند یا متوقف میشوند، مقدار قابلتوجهی انرژی جنبشی تولید میشود.
در سیستمهای متداول، این انرژی از طریق مقاومتهای ترمزی (Braking Resistors) به گرما تبدیل شده و از بین میرود. این موضوع علاوه بر اتلاف انرژی، موجب افزایش دمای تجهیزات نیز میشود.
شرکت Maflex برای رفع این مشکل، سیستم MERS را توسعه داده است که این انرژی را بازیابی و دوباره مورد استفاده قرار میدهد.
انتقال فناوری از فرمول یک به صنعت کاغذ
اصل عملکرد MERS مشابه فناوری MGU-K مورد استفاده در خودروهای مسابقات فرمول یک (Formula 1) است.
در خودروهای فرمول یک، هنگام ترمزگیری، موتور الکتریکی بهعنوان ژنراتور عمل کرده و انرژی جنبشی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند.
در سیستم MERS نیز همین فرآیند انجام میشود؛ انرژی تولیدشده در هنگام کاهش سرعت ماشینآلات به برق تبدیل شده و سپس:
به شبکه برق کارخانه بازگردانده میشود؛
یا مستقیماً توسط سایر تجهیزات خط تولید مصرف میشود.
طراحی ماژولار؛ عامل اصلی موفقیت سیستم
شرکت Maflex که از سال ۱۹۹۷ فعالیت خود را آغاز کرده، همواره بر اتوماسیون و افزایش بهرهوری تمرکز داشته است.
یکی از ویژگیهای مهم سیستم MERS، طراحی ماژولار خطوط تبدیل است.
در این ساختار:
هر واحد از خط تولید بهصورت مستقل عمل میکند؛
هر بخش دارای تابلو برق اختصاصی خود است.
این معماری امکان نصب تدریجی سیستم بازیابی انرژی را بدون نیاز به بازطراحی کامل خط تولید فراهم میکند.
MERS چگونه کار میکند؟
اجزای اصلی این سیستم عبارتاند از:
درایوهای موتور برای کنترل دقیق موتورهای هر بخش؛
باس مشترک ۲۴ ولت DC که ارتباط انرژی بین درایوها را برقرار میکند؛
ماژول Active Front-End (AFE) که تبادل دوطرفه انرژی میان ماشین و شبکه برق کارخانه را امکانپذیر میسازد.
زمانی که یکی از موتورها در حال کاهش سرعت باشد، انرژی ترمزی آن از طریق باس DC مشترک به موتوری دیگر که در حال شتابگیری است منتقل میشود.
اگر انرژی تولیدشده بیش از نیاز سایر موتورها باشد، این انرژی مستقیماً به شبکه برق کارخانه بازگردانده میشود.
نتایج عملی سیستم
مطالعات انجامشده توسط Maflex نشان میدهد که MERS عملکرد قابلتوجهی در صرفهجویی انرژی دارد.
نمونه اول: ریوایندر Start/Stop مدل HERA
مصرف انرژی دستگاه: ۳٫۷ کیلوواتساعت در ساعت
انرژی بازیابیشده: حدود ۲ کیلوواتساعت در ساعت
نرخ بازیابی انرژی: تا ۵۰ درصد
نمونه دوم: بازکن رول (Unwinder) مدل UT250
با رول جامبوی خارج از مرکز و قطر ۲۵۰۰ میلیمتر
نتایج:
۵ درصد کاهش مصرف انرژی هنگام شتابگیری
۱۰ درصد کاهش مصرف انرژی در سرعت ثابت
کاهش بارهای لحظهای شبکه برق و بازیابی همزمان انرژی
نمونه سوم: خط تولید پیوسته
در یک خط پرسرعت شامل حداقل:
دو دستگاه Unwinder
یک اره لاگ چهارمسیره (4-Lane Orbital Log Saw)
سیستم MERS نیاز به مقاومتهای ترمزی با توان بیش از ۱۰ کیلووات را بهطور کامل حذف میکند و انرژیای را که قبلاً هدر میرفت، بازیابی میکند.
مزیتی فراتر از صرفهجویی انرژی
یکی از مهمترین مزایای MERS که معمولاً کمتر مورد توجه قرار میگیرد، کاهش اعوجاج هارمونیکی (Harmonic Distortion) در شبکه برق است.
ماژول AFE همانند یک فیلتر اکتیو عمل کرده و کیفیت برق را بهبود میبخشد.
در نتیجه مشکلات زیر کاهش مییابد:
افزایش دمای تجهیزات الکتریکی
گرم شدن ترانسفورماتورها
قطع ناگهانی کلیدهای حفاظتی
کاهش عمر موتورهای الکتریکی
افزایش هزینههای مصرف انرژی
به گفته Maflex، برخلاف فیلترهای غیرفعال (Passive Filters)، راهکار فعال بهکاررفته در MERS پایداری و قابلیت اطمینان بسیار بیشتری دارد.
گامی در مسیر اقتصاد چرخشی
شرکت Maflex که در قاره آمریکا، اقیانوسیه، اروپا، آفریقا و خاورمیانه حضور دارد، تلاش میکند صنعت تیشو را به سمت مدلهای تولید مبتنی بر بازیابی انرژی هدایت کند.
سیستم MERS که نخستین بار در سال ۲۰۱۰ معرفی شد، اکنون به فناوریای بالغ و اثباتشده تبدیل شده و برای شرکتهایی مناسب است که به دنبال موارد زیر هستند:
افزایش راندمان سیستم
کاهش هزینههای عملیاتی
افزایش قابلیت اطمینان تجهیزات
بهبود عملکرد زیستمحیطی کارخانه
این سیستم هم بر روی خطوط تولید جدید و هم بهعنوان ارتقاء خطوط موجود قابل نصب است و با توجه به نیاز هر کارخانه، قابلیت توسعه و سفارشیسازی دارد.
گامی به سوی فرآیندهای پایدارتر در صنعت تیشو
در شرایطی که هزینه انرژی بهطور مداوم در حال افزایش است و قوانین زیستمحیطی نیز سختگیرانهتر میشوند، فناوریهایی مانند MERS دیگر صرفاً یک مزیت رقابتی نیستند، بلکه به یک ضرورت راهبردی برای تولیدکنندگان تبدیل شدهاند.
بازیابی انرژی در هر مرحله کاهش سرعت ماشینآلات به معنای حرکت به سمت اقتصاد چرخشی است؛ مدلی که در آن هیچ منبعی هدر نمیرود و هر میزان انرژی دوباره به چرخه تولید بازمیگردد.
درباره شرکت Maflex
شرکت Maflex از سال ۱۹۹۷ در زمینه طراحی و ساخت ماشینآلات تبدیل محصولات تیشو فعالیت میکند. این شرکت با تکیه بر تجربه چندین ساله خود، در تولید خطوط کامل تبدیل تیشو تخصص یافته است.
فلسفه مدیریتی Maflex بر طراحی و ساخت ماشینآلاتی مدرن، قابلاعتماد و ایمن استوار است. این شرکت توجه ویژهای به ایمنی، سهولت بهرهبرداری و سفارشیسازی تجهیزات مطابق با نیاز مشتریان دارد.