Pronta para a Indústria 4.0: a bomba de vácuo autorregulável ajuda a poupar energia

Como fornecedora completa, a EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG produz uma vasta gama de especialidades de carne e salsichas para clientes em toda a Europa e nos EUA.
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Na qualidade de empresa com consciência ambiental, ela sempre se empenhou em produzir com eficiência energética e preservando os recursos. Por esta razão, a empresa já centralizou, há alguns anos, o suprimento de vácuo para suas máquinas de embalar, aproveitando assim o enorme potencial da economia de energia. A Dieter Hein é a primeira processadora de carnes da Alemanha a usar a nova bomba de vácuo R 5 RA 0760 A PLUS da Busch em seu sistema central de vácuo, permitindo que a empresa poupe ainda mais energia. Além disso, esta bomba de vácuo está pronta para a Indústria 4.0, equipada com um controle de pressão incorporado e um CLP.

A história da Fleischwarenfabrik Dieter Hein começou há mais de 80 anos, com um açougue em Görlitz fundado pelo mestre açougueiro Georg Hein. Seu filho Dieter Hein continuou a tradição, abrindo uma pequena loja em Osnabrück, em 1961. O passo seguinte no desenvolvimento da empresa foi a inauguração da atual fábrica de carnes em Hasbergen, nos arredores de Osnabrück, em 1975. Em 1996, uma segunda fábrica foi aberta em Görlitz.
 

Experten im Fleischverpacken - EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG

Foto 1: EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG. Source: Busch Dienste GmbH


Como fornecedora completa, a Dieter Hein produz cortes frios de carne para atacadistas, fabricando desde alimentos de conveniência prontos para servir – como almôndegas, hambúrgueres de carne kebab e bacon fatiado crocante – a produtos especiais para delicatessen, como carne crua, carne fria, presunto, carnes assadas, peru e muito mais (Fig. 1).

 

Os mais de 300 funcionários da fábrica em Hasbergen trabalham em três turnos, sendo o terceiro turno responsável pela limpeza. O produto é embalado utilizando um total de nove máquinas de termoformagem automáticas. Estas unidades estão ligadas a um suprimento de vácuo central, totalmente automatizado e com funcionamento sob demanda. A unidade de bombeamento a vácuo gera o vácuo grosseiro para pré-evacuação das câmaras de embalagem a 45 milibar. As válvulas de controle ativam uma unidade de bombeamento a vácuo fino assim que o sistema gera 45 milibar, momento em que um segundo processo de evacuação começa a reduzir as condições no embalamento a um nível de vácuo de 3 a 4 milibar. Um terceiro módulo de vácuo gera o vácuo para a termoformagem da película de base na estação de cada máquina de embalar.

Em um esforço para reduzir ainda mais o consumo de energia, Thomas Pelke – como chefe de manutenção – e Bernd Wörner – chefe da divisão de energia – decidiram testar a nova bomba de vácuo de palhetas rotativas R 5 RA 0760 A PLUS (Fig. 2) da Busch. Apresentada a especialistas comerciais na feira IFFA em Frankfurt/Main, esta bomba de vácuo possui, como padrão, um motor de frequência controlada e uma unidade de controle integrada. O sensor de pressão mede permanentemente o nível de vácuo na entrada da bomba de vácuo. Como resultado, o R 5 0760 A PLUS pode responder rapidamente a qualquer mudança na demanda, ajustando a velocidade de bombeamento às necessidades existentes. O intervalo de controle estende-se de 35 a 60 hertz, equivalente a uma velocidade de bombeamento de 440 a 760 metros cúbicos por hora. 
 


Fioto. 2: A nova bomba de vácuo R 5 RA 0760 A PLUS da Busch foi instalada em um sistema central de vácuo existente como parte de um projeto piloto. Foto: Busch Dienste GmbH

 

A nova bomba de vácuo foi integrada ao suprimento de vácuo central no fim de 2018, substituindo a bomba de vácuo de palhetas rotativas não regulada com uma velocidade de bombeamento de 630 metros cúbicos por hora. Instalada há mais de 20 anos, essa bomba era responsável pela manutenção do vácuo grosseiro do sistema. A nova bomba de vácuo não foi ligada à unidade de controle de suprimento de vácuo central, uma vez que é autorregulável. O sistema de controle foi programado utilizando a tela integrada, embora isso fosse restrito à definição do nível de vácuo necessário para 45 milibar.

Foram necessárias apenas algumas semanas de funcionamento para que os benefícios desta bomba de vácuo inteligente pudessem ser notados. No sistema central de vácuo anteriormente instalado, o vácuo grosseiro tendia a falhar quando várias máquinas de embalar precisavam repentinamente de uma maior velocidade de bombeamento e a bomba de vácuo já havia sido desligada porque o nível de vácuo necessário tinha sido atingido. Como resultado, a bomba de vácuo não regulada tinha de ser reiniciada primeiro e, consequentemente, levava mais tempo a atingir a velocidade máxima de bombeamento de 630 metros cúbicos por hora. A nova R 5 RA 0760 A PLUS mantém uma velocidade de 35 hertz. A esta velocidade, a bomba de vácuo consome cerca de 60% a 70% da potência nominal do motor de 18,5 quilowatts, enquanto mantém também o nível de vácuo definido. Assim, se a velocidade de bombeamento aumentar repentinamente (por exemplo, se várias máquinas de embalar forem ligadas ao mesmo tempo para operar na mesma velocidade), a R 5 PLUS reage imediatamente e pode aumentar a produção em até 120% até que a demanda tenha sido atendida.

A tela de 7,5 polegadas permite que Bernd Wörner continue a acompanhar os dados gravados a qualquer momento. Wörner notou que, em média, a R 5 PLUS funciona com apenas 60% de sua capacidade. Ela consome somente 60% a 70% da potência nominal do motor em energia elétrica, pois mantém o nível de vácuo definido. Com base nisso, o motor da bomba de vácuo consome de fato cerca de 6 a 8 quilowatts. Este número é mostrado diretamente na tela – uma característica particularmente útil quando se deseja obter o máximo de economia de energia durante a operação sem um impacto negativo na qualidade da embalagem ou no tempo de ciclo. A empresa consegue também analisar os dados registrados durante um longo período uma vez que os dados são armazenados permanentemente no CLP integrado. Os dados podem ser impressos em tabelas ou gráficos a qualquer momento. Assim que colocaram a bomba em operação, Bernd Wörner notou também outro benefício: "a bomba é praticamente silenciosa". Mais precisamente, a bomba de vácuo gera um nível de ruído de apenas 70 dB(A) na velocidade máxima.

Como gestor de energia da Dieter Hein, Bernd Wörner está muito satisfeito com os resultados do teste. Além de poupar ainda mais energia, esta bomba de vácuo permite que a empresa reaja especificamente às necessidades energéticas das máquinas de embalar, além de registrar dados permanentemente no CLP integrado e vincular esses dados ao CLP das máquinas de embalar ou à unidade de controle do CLP. 


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