Riduzione dei costi energetici e prolungamento del ciclo di vita delle pompe per vuoto nel confezionamento di prodotti alimentari

Quando una famiglia mette in tavola un taglio di manzo di alta qualità o un ristorante serve una bistecca perfettamente frollata, pochi si fermano a pensare a come questo taglio di carne rimarrà fresco, salubre e ricco di sapore fino a quando non sarà servito. Ciò che garantisce questa qualità è una tecnologia che preserva la freschezza fin dall'inizio: il confezionamento sottovuoto.

Questo processo prende vita presso Kepak McIntosh Donald, appena fuori Aberdeen, una delle più grandi aziende di lavorazione della carne rossa della Scozia. All'interno dello stabilimento, diverse linee di confezionamento sottovuoto lavorano instancabilmente per garantire che la carne fresca sia confezionata, conservata e pronta per la distribuzione in tutta sicurezza. Questa operazione su larga scala è incentrata su un elemento cruciale: una fornitura di vuoto affidabile ed efficiente.

Rendere più efficiente il confezionamento di prodotti alimentari

Per ottimizzare le prestazioni e ridurre il consumo di energia, Kepak si è affidata a Busch Vacuum Solutions, un partner con cui lavora da circa 15 anni. Insieme, hanno implementato ECOTORQUE, la tecnologia basata sul variatore di velocità (VSD) di Busch, che è stata adattata alle pompe per vuoto rotative a palette lubrificate ad olio R5 utilizzate nello stabilimento. I risultati parlano da soli: adattando la capacità di aspirazione ai requisiti di vuoto effettivi del processo, ECOTORQUE ha tagliato enormemente il consumo di energia. Così non solo è stato possibile ridurre i costi di esercizio, ma è stato compiuto anche un passo importante verso gli ambiziosi obiettivi di sostenibilità e decarbonizzazione di Kepak.

Ma i vantaggi non si fermano qui: con un funzionamento efficiente delle pompe per vuoto e una minore sollecitazione delle apparecchiature, Kepak può contare su requisiti di manutenzione inferiori e su una maggiore durata della manutenzione delle pompe per vuoto, garantendo affidabilità a lungo termine.

Come funziona il confezionamento sottovuoto da Kepak

Al centro del processo di confezionamento di Kepak vi sono quattro linee principali di confezionamento sottovuoto. Ogni linea si affida ad avanzate macchine per confezionamento sottovuoto a camera per rimuovere l'aria dalle confezioni prima della sigillatura. In ogni ciclo, le porzioni di carne vengono collocate in buste ad alta barriera e caricate nella camera. Il coperchio della macchina si chiude quindi per sigillare la camera e una pompa per vuoto rotativa a palette lubrificata ad olio Busch R5, insieme a un booster per vuoto, evacua l'aria fino a raggiungere il livello di vuoto richiesto. Una volta ottenuto il vuoto, le barre sigillanti chiudono le buste per creare una sigillatura ermetica. La camera viene quindi riportata alla pressione atmosferica e le confezioni finite vengono rimosse e avviate alla fase successiva.

Rimuovendo l'ossigeno, il processo prolunga la durata di conservazione, previene il deterioramento e l'ossidazione e aiuta a preservare il colore, la consistenza e il gusto che i clienti si aspettano. Eventuali tempi di fermata o prestazioni del vuoto incoerenti influirebbero direttamente sugli obiettivi di produzione e sulla qualità del prodotto.

"Le nostre macchine per il confezionamento funzionano tipicamente dalle sei del mattino fino almeno alle quattro del pomeriggio", spiega Malcolm Baillie, Engineering Manager di Kepak. "L'operatività e l'affidabilità della fornitura di vuoto sono assolutamente essenziali per mantenere il prodotto in movimento."

La sfida

Storicamente, le pompe per vuoto di Kepak funzionavano a una velocità fissa di 50 Hz, in modo continuo a prescindere dalla domanda. Anche quando le camere di confezionamento erano inattive e non serviva il vuoto, le pompe per vuoto consumavano la stessa quantità di energia. ECOTORQUE ha modificato questa dinamica e ha introdotto il controllo della velocità intelligente. Grazie alla regolazione della capacità di aspirazione in tempo reale, il sistema ha dimostrato di poter rallentare o di passare alla modalità Eco durante i periodi di inattività. Ciò ha permesso di ridurre non solo il consumo di energia non necessaria e le emissioni di CO₂, ma anche l'usura meccanica, evitando che il sistema funzioni costantemente ad alta velocità.

Quello che inizialmente sembrava una modesta regolazione si è rapidamente dimostrato un notevole aumento dell'efficienza. Per le pompe per vuoto che sono sempre in funzione durante lunghi turni di produzione, ottimizzare i periodi di inattività si è tradotto rapidamente in significativi risparmi sui costi, una maggiore efficienza operativa e vantaggi tangibili in termini di sostenibilità.

Identificare l'opportunità

Durante una visita allo stabilimento di Kepak, gli esperti Busch hanno riconosciuto l'opportunità di ridurre significativamente il consumo di energia del sistema per vuoto. Invece di presentare un caso teorico, hanno proposto una dimostrazione pratica: l'installazione di ECOTORQUE su una delle macchine per il confezionamento in camera per misurare direttamente l'impatto. "Busch non è venuta da noi con una semplice argomentazione di vendita", ha osservato Malcolm Baillie. "Hanno portato dati e un piano di prova per misurare il consumo effettivo di energia prima e dopo, così che noi riuscissimo a vedere la differenza da soli."

La prova ha comportato l'installazione di un registratore di potenza per monitorare il consumo di energia di riferimento durante una settimana. È stato quindi installato ECOTORQUE, che consente alla pompa per vuoto rotativa a palette di regolare dinamicamente la velocità in risposta alla domanda di vuoto. Una seconda settimana di misurazioni ha fornito un chiaro confronto tra prima e dopo. "Il team tecnico di Busch è rimasto in loco per regolare con precisione i controlli VSD, in modo che si sincronizzassero perfettamente con il ciclo della macchina", ha aggiunto Malcolm Baillie. "Questo supporto sul campo è ciò che ha creato vero valore per noi."

Risultati comprovati nell'efficienza energetica

Durante la produzione attiva, i risparmi energetici si sono attestati all'incirca sul 26%. L'impatto maggiore è stato durante le pause: grazie alla modalità Eco, il consumo di energia è diminuito di un sorprendente 94%, poiché la pompa per vuoto non consumava più potenza, se non era necessario il vuoto. Prima di ECOTORQUE, il consumo energetico medio della pompa per vuoto durante la produzione attiva era di 16 kW. Dopo l'installazione di ECOTORQUE, questo valore è sceso a soli 11,8 kW. Nel corso della settimana di prova, ciò si è tradotto in un risparmio di circa 903 kWh, pari a circa £207*, il che si traduce in un risparmio annuo di circa £10.350* per 1 macchina. "Le proiezioni fornite da Busch erano già interessanti", ha affermato Malcolm Baillie. "Ma i risultati effettivi della prova sono stati ancora migliori." *In base a un prezzo dell'energia di 23p per kWh e 50 settimane di produzione all'anno.

Affidabilità a lungo termine

I vantaggi vanno oltre i risparmi energetici. Evitando il funzionamento continuo a piena velocità, è stata ridotta l'usura meccanica su palette, cuscinetti e altri componenti. Le basse temperature dell'olio hanno rallentato l'alterazione dell'olio stesso, prolungando l'intervallo di assistenza e riducendo i costi di manutenzione. Considerati insieme, questi fattori contribuiscono a migliorare l'affidabilità complessiva e ad aumentare l'operatività, poiché è meno probabile che le pompe per vuoto richiedano una manutenzione imprevista. Con ECOTORQUE, Kepak può mantenere in funzione le sue linee di confezionamento con regolarità e coerenza, riducendo il rischio di interruzioni della produzione e al contempo anche il costo totale di proprietà. ECOTORQUE è flessibile: offre anche la possibilità di aumentare la capacità di aspirazione della pompa per vuoto fino a 60 Hz, se necessario. Ciò significa che se la produzione aumenta, la stessa pompa per vuoto può fornire fino al 20% di capacità in più, senza dover effettuare ulteriori investimenti in nuove apparecchiature.

Sostenibilità

Kepak opera nel rispetto di ambiziosi obiettivi di sostenibilità a livello di gruppo, tra cui la riduzione dell'impronta di CO₂ e il miglioramento dell'efficienza energetica. Iniziative come l'installazione di ECOTORQUE forniscono un supporto diretto al raggiungimento di tali obiettivi. "Lavoriamo costantemente con i nostri team di sostenibilità per tagliare i rifiuti e migliorare l'efficienza", spiega Malcolm Baillie. "Questo progetto non solo consente di risparmiare energia, ma riduce anche il nostro impatto sul carbonio per confezione."

Dopo il successo della prova, Kepak ha implementato ECOTORQUE su altre pompe idonee in loco e prevede di estendere la soluzione ad altre sedi Kepak, moltiplicando i vantaggi in tutto il gruppo.

Implementazione fluida e assistenza esperta

Per Kepak, la transizione è stata fluida. Busch ha fornito il VSD, gestito installazione e avviamento, acquisito e analizzato i dati e prodotto un report dettagliato sulle prestazioni. Anche i loro esperti tecnici sono rimasti sul posto per regolare il sistema nelle condizioni di produzione reali. Per Kepak, ECOTORQUE si è dimostrato molto più di un semplice dispositivo a risparmio energetico. Ha generato risparmi misurabili sui costi, ha supportato gli obiettivi di manutenzione e sostenibilità e ha evidenziato i benefici dell'ottimizzazione basata sui dati. Riducendo l'usura meccanica, ha anche migliorato l'affidabilità. La riduzione dei tempi di fermata e la possibilità di aumentare la capacità della pompa per vuoto possono contribuire direttamente a una maggiore produttività complessiva.