Enorme ahorro energético gracias al suministro de vacío centralizado para el envasado

Lübeck, Alemania La producción de muesli, barritas de granola, copos de avena y cereales es la actividad principal de H. & J. Brüggen KG. En las instalaciones de producción con tecnologías ultraaltas de su sede central en Lübeck, Alemania, la empresa aplica unos criterios de gestión energética muy estrictos. Como parte de su iniciativa de ahorro energético, se encargó una evaluación crítica de su antiguo suministro de vacío a una gran variedad de máquinas de envasado. Trabajando con un experto en vacío, la empresa cambió de un suministro de vacío descentralizado a uno centralizado, que ahora suministra el vacío requerido a todas las máquinas de envasado. El nuevo sistema está formado por cuatro bombas de vacío de rotores de uña con funcionamiento basado en la demanda MINK MV Synchro de Busch Vacuum Solutions. Como resultado de este cambio, la empresa ha logrado un ahorro energético del 70 %.
Fig. 1: La empresa tradicional H. & J. Brüggen KG tiene su sede en el puerto de Lübeck desde 1886. Imagen: H. & J. Brüggen KG
Fig. 1: La empresa tradicional H. & J. Brüggen KG tiene su sede en el puerto de Lübeck desde 1886. Imagen: H. & J. Brüggen KG

H. & J. Brüggen KG es una empresa tradicional fundada en 1868, y actualmente la dirige la cuarta generación de la familia. Brüggen tiene su sede en el puerto de Lübeck desde 1886 (fig. 1). Las instalaciones de Lübeck producen muesli, barritas de granola, copos de avena y cereales, que se venden bajo la marca propia de la empresa así como bajo otras marcas privadas. Además de las dos instalaciones de producción en la sede de la empresa de Lübeck, Brüggen tiene otras plantas en Polonia, Francia y Chile. Brüggen fabrica artículos de venta directa al consumidor y suministra al sector alimentario productos crudos y semiacabados (ingredientes alimentarios) para distintos usos en productos como las chocolatinas y otros dulces, productos de panadería y lácteos.

Alexander Boese es responsable de la gestión energética en las instalaciones de Lübeck de producción de muesli, copos de avena y cereales. Fue suya la decisión de analizar de cerca el suministro de vacío de las máquinas de bolsas tubulares, las elevadoras de cajas de cartón y envasadoras en bandeja. Se instaló un total de 19 bombas de vacío secas de paletas rotativas en las máquinas de envasado correspondientes, con un consumo total de 136 800 kilovatios hora al año. Como la empresa tiene organizado un funcionamiento en tres turnos para la producción y el envasado, estas bombas de vacío estaban generalmente en uso noche y día durante seis días a la semana.

Aliándose con Jan Brakow, director de Packaging Technology, se dispuso a buscar una alternativa más eficiente. Un experto en vacío de Busch Vacuum Solutions le recomendó utilizar las bombas de vacío de rotores de uña MINK MV de la serie Synchro, que están equipadas de serie con un control accionado en función de la demanda y un motor de velocidad variable. Además, el objetivo era que estas bombas de vacío actuaran como el sistema central de vacío para suministrar vacío a todas las máquinas de envasado en el futuro. Para no asumir ningún riesgo en la instalación de esta nueva tecnología de vacío, al principio solo se instalaron dos bombas de vacío de rotores de uña MINK MV Synchro. Estas dos bombas de vacío estaban conectadas a algunas máquinas de bolsas tubulares y elevadoras de cajas de cartón.


Fig. 2: Vista parcial del suministro de vacío centralizado en H. & J. Brüggen KG. Imagen: Busch Vacuum Solutions

En cuanto se pusieron en marcha, estas bombas de vacío comenzaron a demostrar las ventajas adicionales que suponían, además de unos costes energéticos considerablemente menores. En primer lugar, la empresa quedó impresionada por la caída significativa del nivel sonoro en comparación con las bombas de vacío de paletas rotativas antiguas. Y lo que es más, la temperatura de trabajo es inferior, lo cual reduce la radiación de calor. Esto afecta al consumo energético total. Alexander Boese explica que la reducción de la radiación de calor y la configuración central del sistema de vacío MINK permitieron reducir la potencia del aire acondicionado. A principios de 2019 se pasó toda la tecnología de envasado de la línea de producción de muesli a la tecnología de vacío con rotores de uña MINK (fig. 2). Esto significa que la antigua configuración de 19 bombas de vacío de paletas rotativas descentralizadas fue sustituida por cuatro bombas de vacío de rotores de uña MINK MV Synchro. Alexander Boese midió y registró continuamente el consumo energético durante el primer semestre. A continuación, utilizó estas cifras para obtener el nivel de consumo anual. Según sus cálculos, las cuatro bombas de vacío requieren un total de 38 580 kilovatios hora al año, generando un ahorro anual de 98 580 kilovatios hora (fig. 3) en comparación con el consumo actual de las bombas de vacío de paletas rotativas antiguas.


Fig. 3: Comparación del consumo energético antes y después de centralizar el suministro de vacío. Imagen: Busch Vacuum Solutions

La razón de que el ahorro energético sea tan alto consiste en que el número de bombas de vacío se reduce considerablemente, en que las bombas de vacío se han consolidado para crear un sistema de vacío para toda el área de envasado y por último, pero no por eso menos importante, en que las bombas de vacío se controlan en función de la demanda.
Las bombas de vacío de paletas rotativas antiguas funcionaban prácticamente sin descanso a toda potencia en cada máquina, aunque la máquina de envasado se apagara temporalmente.

Consolidar las bombas de vacío para crear un sistema central de vacío ha dado como resultado un caudal general variable. Esto se debe a que no todas las máquinas de envasado necesitan siempre el mismo caudal a la vez. En el caso de las elevadoras de cajas de cartón, por ejemplo, al aspirar el aire a través del cartón, o cuando una de las copas de succión no es completamente hermética, se filtra una gran cantidad de aire adicional. El sistema de vacío responde inmediatamente aumentando la velocidad de rotación de una de las bombas de vacío o activando una bomba de vacío adicional. Como resultado, aumenta el caudal del sistema de vacío. Si una o varias máquinas de envasado se detienen, el sistema de vacío reduce su caudal automáticamente. De este modo, el sistema solo consume la cantidad de energía realmente necesaria para su rendimiento.

Después de los primeros meses de uso, Jan Brakow se dio cuenta, además, de que las cuatro bombas de vacío MINK MV Synchro requerían «prácticamente cero mantenimiento». La única tarea regular es la de eliminar el polvo de los filtros de aspiración o sustituirlos cuando están muy sucios. Por lo demás, el mantenimiento se limita a un cambio anual de aceite de engranajes. Esto se puede llevar a cabo sin detener la producción: desconectando temporalmente una de las cuatro bombas de vacío de la red de suministro, lo cual aumenta automáticamente la potencia de las otras tres bombas de vacío.

En las antiguas bombas de vacío de paletas rotativas había que comprobar regularmente las paletas de carbono y sustituirlas cuando se desgastaban, un procedimiento que solo se podía realizar con la máquina de envasado apagada. Las bombas de vacío de rotores de uña MINK tienen un principio de funcionamiento sin contacto, lo cual evita que las piezas móviles del interior de la bomba de vacío (fig. 4) entren en contacto entre ellas. Esto significa que no hay desgaste ni fricción, que causan que en los modelos con paletas de carbono se acumule polvo fino alrededor de la bomba de vacío. Alexander Boese y Jan Brakow están muy satisfechos después de una experiencia de más de un año usando las bombas de vacío de rotores de uña MINK que les ha permitido ahorrar energía, minimizar los trabajos y los costes de mantenimiento y aumentar su fiabilidad. Los planes de ampliar la producción y de comprar más máquinas de envasado ahora también prevén planes de ampliar el suministro de vacío con bombas de vacío de rotores de uña MINK. 


Fig. 4: Ilustración seccionada de una bomba de vacío de rotores de uña MINK de compresión sin contacto de Busch Vacuum Solutions. Imagen: Busch Vacuum Solutions


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