已符合工业 4.0 要求:自动调节真空泵帮助节省能源

作为一家综合类供应商,EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG 为欧洲及美国的客户加工各种肉类和香肠产品。
图片:pixerio.com
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公司非常注重环保,一直致力于节能生产和节约资源。为此,公司几年前开始就为包装机集中供应真空,从而挖掘出巨大的节能潜力。Dieter Hein 是德国第一家在其中央真空系统中采用普旭(Busch)新型 R 5 RA 0760 A PLUS 真空泵的肉类加工企业,该技术已帮助公司节省更多能源。此外,这款真空泵配有内置压力控件和 PLC,已符合工业 4.0 要求。

Fleischwarenfabrik Dieter Hein 的故事始于 80 年前,当时的老板 Georg Hein 在格尔利茨开设了一家肉铺。他的儿子 Dieter Hein 延续此传统,于 1961 年在奥斯纳布吕克开设了一家小店。后来,在 1975 年,公司在奥斯纳布吕克郊区的哈斯贝根成立了现在的肉类加工厂。1996 年,又在格尔利茨开设第二家肉类加工厂。
 

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

图 1:: EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG. 图片:Busch Dienste GmbH


作为一家综合类供应商,Dieter Hein 为批发商加工冷切肉(肉丸、烤肉汉堡和脆片培根等即食烤肉),并为熟食店专业加工生肉、冷切肉、火腿、烤肉、火鸡等各类肉食产品(图 1)。

哈斯贝根加工厂的 300 多名员工三班倒工作,第三班的任务是清洁。产品总共采用 9 台自动热成型机包装。这些装置连接到一个按需提供的全自动中央真空供给系统中。真空泵送机组产生粗真空,用于将真空包装室预抽到 45 毫巴。当系统产生 45 毫巴的真空时,控制阀就会启动精密抽真空机,此时第二次排气过程开始,将包装内的真空度降至 3 至 4 毫巴。第三个真空模块产生真空,用于在每台独立包装机的成型工位对基箔进行热成型。

为了进一步降低能耗,维护主管 Thomas Pelke 和能源部主管 Bernd Worner 决定试用普旭(Busch)的新型 R 5 RA 0760 A PLUS(图 2)旋片真空泵。这款真空泵曾在美因河畔法兰克福的 IFFA 博览会上向贸易专家展示过,标配有变频电机和集成控制单元。压力传感器永久测量真空泵入口的真空度。因此,R 5 0760 A PLUS 可以通过调整抽速以适应当前要求,快速响应任何需求变化。控制范围从 35 到 60 赫兹,相当于 440 到 760 立方米/小时的抽速。 

新型真空泵于 2018 年底整合到中央真空供给系统中,替代抽速为 630 立方米/小时的非调制旋片真空泵。此旋片真空泵安装于 20 年前,用于维护系统的粗真空。新型真空泵属于自调节式,没有与中央真空供应系统的控制单元连接。控制系统使用内置显示屏进行编程,但这仅限于将所需的真空度设置为 45毫巴。
 


图 2:普旭(Busch)新型 R 5 RA 0760 A PLUS 真空泵作为试点项目的一部分安装在现有中央真空系统中. 图片:Busch Dienste GmbH


这种智能真空泵的优势只需几周的运转即可见分晓。在之前安装的中央真空系统中,当多台包装机突然需要高抽速时,由于已经到达所需真空度,真空泵已经关闭,粗真空往往会失败。因此,非调节式真空泵必须先重启,结果得需要较长的时间才能达到 630 立方米/小时的全抽速。新型 R 5 RA 0760 A PLUS 保持 35 赫兹的速度。在此速度下,真空泵消耗 18.5 千瓦额定电机功率的 60% 至 70% 左右,同时保持选定的真空度。所以,如果抽速突然增加,例如,几个包装机在同一时间以相同速度开启操作,R 5 PLUS 会立即响应,可以增加输出至 120%,直至满足需求激增。

7.5 英寸的显示屏让 Bernd Wörner 可以始终看到记录的数据。Wörner 意识到,一般来讲,R 5 PLUS 只需在容量的 60% 下即可运转。它在电路中,只消耗电机额定功率的 60% 到 70% 即可保持所选真空度。有基于此,真空泵的电机实际消耗约 6 至 8 千瓦。此数字直接显示在显示屏上,此功能当您希望在不影响包装质量或循环时间的情况下最大限度地节省运行期间的能源时尤其有用。公司还可以分析一段较长时间内记录的数据,因为数据永久存储在集成 PLC 上。数据可以随时以表格或图表形式打印出来。Bernd Wörner 还注意到另一个优势是,当泵启动时,"几乎没有声响"。准确地说,真空泵在最高速度下产生的噪音只有 70 dB(A)。

Dieter Hein 的能源部经理 Bernd Wörner 对试验结果非常满意。除了节省额外的能源,此真空泵使公司能够对包装机的电源要求作出专门的反应,它将数据永久地记录在集成 PLC 上,并将此数据连接到包装机的 PLC 或 PLC 控制单元上。 


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