에너지를 절약하는 자동 조절 진공 펌프

종합 공급업체인 EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG는 유럽 및 미국 전역의 고객에게 광범위한 육류 및 소시지 상품을 공급합니다.

그리고 환경을 생각하는 기업으로 에너지 효율적인 생산 및 자원 보존을 위해 언제나 최선을 다합니다. 이러한 이유로 Dieter Hein은 수년 전에 이미 포장 기계용 진공 공급을 중앙집중화했으며, 이를 통해 에너지를 크게 절약하고 있습니다.

Dieter Hein는 독일 최초로 Busch (부쉬)의 신형 R5 RA 0760 A PLUS 진공 펌프를 중앙집중식 진공 시스템에 시범 운영하여 에너지를 크게 절약하고 있는 육류 가공업체입니다. 또한, 이 진공 펌프는 내장 압력 제어 및 PLC가 장착되어 4차 산업혈명을 지원합니다.

Dieter Hein 소개

Fleischwarenfabrik Dieter Hein의 80년이 넘는 역사는 정육업자인 Georg Hein이 괴를리츠에 정육점을 차리면서 시작되었습니다. 그의 아들인 Dieter Hein은 가업을 이어받아 1961년 오스나브뤼크에 소규모 정육점을 열었습니다. 그리고 1975년에는 오스나브뤼크 외곽의 하스베르겐에 현재의 정육 생산 공장을 설립하여 회사가 한 단계 발전했습니다. 두 번째 생산 시설은 1996년 괴를리츠에 세워졌습니다.

Dieter Hein은 종합 공급업체로서 미트볼, 케밥 미트 버거 및 크리스피 슬라이스 베이컨 등 로스팅 간편식에서 비조리 냉동 육류, 햄, 로스트 미트, 터키 등 조제 식품용 특별 제품에 이르는 다양한 도매용 냉동 육류를 생산합니다(그림 1).

진공 포장 공정

하스베르겐에 있는 가공 플랜트에서는 300명 이상의 직원이 3교대로 작업하고 있으며, 세 번째 교대 인력은 청소를 담당합니다. 제품은 총 9개의 자동 열성형 장비를 사용하여 포장됩니다. 이러한 유닛은 중앙집중식으로 완전 자동화된 온디맨드 진공 공급 장치에 연결되어 있습니다.

진공 펌프 기계는 포장 챔버를 45mbar로 초기 배출하기 위해 러프진공을 발생시킵니다. 제어 밸브는 시스템에서 45mbar가 생산되어 2차 배기 공정이 시작됨으로써 포장 조건이 3~4mbar의 진공 레벨로 감소하는 순간에 중진공 펌프 기계를 작동시킵니다. 3차 진공 모듈은 진공을 발생시켜 각 개별 포장 기계의 성형 스테이션에서 베이스 포일을 열성형합니다.

에너지를 추가로 절약하기 위한 노력으로 유지보수 담당인 Thomas Pelke와 에너지 담당인 Thomas Pelke는 Busch (부쉬)의 신형 R5 RA 0760 A PLUS(그림 2) 로터리 베인 진공 펌프를 시운영하기로 결정했습니다.

R5 PLUS 소개

신형 진공 펌프에는 2018년 말 중앙 진공 공급 장치가 통합되어, 비조절 유회전식 베인 진공 펌프가 시간당 흡입 용량이 630세제곱 미터인 진공 펌프로 교체되었습니다. 설치된 지 20년도 넘은 이 펌프는 시스템의 러프진공을 유지하는 데 사용되었습니다. 신형 진공 펌프는 자동 조절식이므로 중앙 진공 공급의 콘트롤 판넬에 연결되지 않습니다. 제어 시스템은 내장 디스플레이를 통해 프로그램되었고 이 시스템은 45mbar의 진공 레벨로 제한 설정되었습니다.

통합 지능형 진공 펌프의 장점

이러한 지능형 진공 펌프의 효과를 보는 데는 불과 몇 주밖에 걸리지 않습니다.

흡입 용량 자동 조정
이전에 설치된 중앙집중식 진공 시스템에서는 여러 포장 기계에서 갑자기 높은 흡입 용량이 필요한 경우 러프진공이 감소하고 필요한 진공 레벨에 도달하여 진공 펌프가 이미 꺼지는 경우가 있었습니다. 이 경우 먼저 비조절식 진공 펌프의 시동을 다시 걸어야 했으며 그로 인해 시간당 630세제곱 미터의 전체 흡입 용량에 도달하는 데 오랜 시간이 걸렸습니다. 신형 R5 RA 0760 A PLUS에서는 35Hz의 속도가 유지됩니다. 이 속도에서 진공 펌프는 18.5kW의 모터정격 소비전력 중 약 60~70%만 소비하여 선택한 진공 레벨을 유지합니다. 그러므로 가령 여러 포장 기계의 전원이 동시에 켜져 동일한 속도로 작동하는 경우처럼 흡입 용량이 갑자기 증가하면 R5 PLUS는 이에 즉시 대응하고 수요 급증이 충족될 때까지 출력을 최대 120%까지 높일 수 있습니다.

제어 및 모니터링을 위한 고품질 디스플레이
7.5인치 디스플레이를 통해 Bernd Wörner는 기록된 데이터를 항상 확인할 수 있습니다. Wörner에 따르면 R5 PLUS는 평균적으로 용량의 단 60%에서 작동됩니다. 그리고 선택한 진공 레벨이 유지되기 때문에 모터정격 소비전력의 60~70%만 소비됩니다. 즉, 이 진공 펌프의 모터는 실제로 약 6~8W를 소비합니다. 이러한 수치는 디스플레이에 직접 표시되며, 이는 포장 품질 또는 주기 시간에 부정적인 영향을 주지 않고 작동 도중 최대 에너지 절약을 달성하려는 경우 특히 유용한 기능입니다.

데이터 분석
또한, 데이터가 통합 PLC에 영구 저장되므로 Dieter Hein은 오랫동안 기록된 데이터를 분석할 수도 있습니다. 그리고 언제든지지 데이터를 표 또는 그래프로 출력할 수 있습니다.

매우 낮은 소음 레벨
Bernd Wörner에 따르면 펌프는 시운전이 시작된 직후에도 "아주 조용"합니다. 정확하게 설명하자면, 이 진공 펌프에서는 최고 속도에서의 소음 레벨이 70dB(A)에 불과합니다.

Dieter Hein의 결론

Dieter Hein의 에너지 책임자인 Bernd Wörner는 이러한 시범 운영 결과에 매우 만족하고 있습니다. R5 PLUS를 사용하면 에너지를 추가로 절약할 수 있을 뿐만 아니라 포장 기계 필요 전력에 명확하게 대응하며 통합 PLC에 데이터를 영구 저장하고 이러한 데이터를 포장 기계의 PLC 또는 PLC 콘트롤 판넬로 연결합니다.