Preparada para la industria 4.0: la bomba de vacío autorregulada ayuda a ahorrar energía

EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG es un proveedor integral que fabrica una gran variedad de especialidades de carne y embutidos para sus clientes en toda Europa y en Estados Unidos.
Fotografia: Busch Dienste GmbH
Fotografia: Busch Dienste GmbH

Debido a su conciencia medioambiental, esta empresa siempre ha apostado por una producción eficiente energéticamente y por la conservación de los recursos. Por esta razón, centralizó el suministro de vacío de sus máquinas de envasado hace unos años, lo cual le permitió un potencial de ahorro energético enorme. Dieter Hein es el primer procesador de carne de Alemania que participó en las pruebas piloto de la nueva bomba de vacío R 5 RA 0760 A PLUS de Busch en su sistema central de vacío, lo que permitió a la empresa ahorrar más energía todavía. Y lo que es más importante, esta bomba de vacío está preparada para la industria 4.0 y equipada con un control de presión y un PLC integrados.

La historia de Fleischwarenfabrik Dieter Hein comenzó hace más de 80 años, con una carnicería en Görlitz fundada por el maestro carnicero Georg Hein. Su hijo Dieter Hein decidió continuar con la tradición y abrió una pequeña carnicería en Osnabrück en 1961. El siguiente paso en el desarrollo de la empresa fue la inauguración de la planta de producción cárnica actual de Hasbergen, a las afueras de Osnabrück, en 1975. En 1996 se abrió una segunda planta de producción en Görlitz.
 

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

Fig. 1: EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG. Fotografía: Busch Dienste GmbH


Como proveedor integral, Dieter Hein produce carne y fiambre para mayoristas en una gama que va desde los alimentos preparados, como albóndigas, hamburguesas de carne de kebab o beicon crujiente en lonchas, hasta las especialidades para productos delicatessen, como carne sin cocinar, jamón, carne asada, pavo y mucho más (Fig. 1).

Los más de 300 trabajadores de la planta de procesamiento de Hasbergen trabajan en tres turnos, y el tercer turno se encarga de la limpieza. La producción se envasa utilizando un total de nueve máquinas de termoformado automáticas. Estas unidades están conectadas a un suministro de vacío centralizado, completamente automático y bajo demanda. Una unidad de bomba de vacío genera el vacío pobre para la evacuación previa de las cámaras de envasado a 45 milibares. Las válvulas de control activan una unidad de bomba de vacío medio en cuanto el sistema ha generado los 45 milibares, momento en el que se inicia un segundo proceso de evacuación para reducir las condiciones en el envasado hasta un nivel de vacío de entre 3 y 4 milibares. Un tercer módulo de vacío genera el vacío para el termoformado de la lámina en la estación de formado de cada máquina de envasado individual.

En un intento de recortar todavía más el consumo energético, Thomas Pelke, responsable de mantenimiento, y Bernd Wörner, director de la división de energía, decidieron probar la nueva bomba de vacío de paletas rotativas R 5 RA 0760 A PLUS (Fig. 2) de Busch. Esta bomba, presentada a los especialistas del sector en la feria IFFA de Frankfurt/Main, está equipada con un motor con variador de frecuencia y con una unidad de control integrada de serie. Un sensor de presión mide constantemente el nivel de vacío en la entrada de la bomba de vacío. Como resultado, el modelo R 5 0760 A PLUS puede responder rápidamente a cualquier cambio en la demanda adaptando el caudal a los requisitos en cada momento. La gama de control oscila entre los 35 y los 60 hertz, que equivalen a un caudal de entre 440 y 760 metros cúbicos por hora. 
 

Fig. 2: La nueva bomba de vacío R 5 RA 0760 A PLUS de Busch se ha instalado en un sistema central de vacío existente como parte de un proyecto piloto. Fotografía: Busch Dienste GmbH


La nueva bomba de vacío se integró en el suministro de vacío central a finales de 2018, sustituyendo a una bomba de vacío de paletas rotativas no regulada que ofrecía un caudal de 630 metros cúbicos por hora. Instalada hace más de 20 años, esta bomba era responsable de mantener el vacío pobre del sistema. La nueva bomba de vacío no se ha conectado a la unidad de control del suministro de vacío central, ya que se regula automáticamente. El sistema de control se programó utilizando la pantalla integrada, aunque esta estaba limitada al ajuste del nivel de vacío requerido de 45 milibares.

Solo fueron necesarias unas semanas de tiempo de funcionamiento para empezar a disfrutar de las ventajas de esta bomba de vacío inteligente. En el sistema central de vacío instalado previamente, el vacío pobre tendía a fallar cuando varias máquinas de envasado de repente necesitaban un caudal alto y la bomba de vacío ya se había apagado por haber alcanzado el nivel de vacío requerido. Como resultado, la bomba de vacío no regulada tenía que volver a arrancar y, por tanto, tardaba más tiempo en alcanzar el caudal total de 630 metros cúbicos por hora. La nueva R 5 RA 0760 A PLUS mantiene una capacidad de 35 Hz. A esta velocidad, la bomba de vacío consume aproximadamente entre un 60 y un 70 por ciento de la potencia nominal del motor de 18,5 kilovatios manteniendo el nivel de vacío seleccionado. De este modo, si el caudal aumenta de repente (por ejemplo, si se encienden varias máquinas de envasado a la vez para funcionar con el mismo caudal), la bomba R 5 PLUS reacciona al instante y puede aumentar el rendimiento hasta en un 120 por ciento hasta satisfacer el aumento de la demanda.

La pantalla de 7,5 pulgadas permite a Bernd Wörner controlar los datos registrados en todo momento. Wörner ha notado que, de media, la R 5 PLUS funciona a solo un 60 por ciento de su capacidad. Consume apenas entre un 60 y un 70 por ciento de la potencia nominal del motor porque mantiene el nivel de vacío seleccionado. Gracias a ello, el motor de la bomba de vacío en realidad consume únicamente entre 6 y 8 kilovatios. Esta cifra se muestra directamente en la pantalla, una característica especialmente útil si desea alcanzar el máximo ahorro energético durante el funcionamiento sin afectar negativamente a la calidad de envasado o al tiempo del ciclo. La empresa también puede analizar los datos registrados durante un periodo prolongado, porque los datos se almacenan permanentemente en el PLC integrado. Se pueden imprimir los datos en tablas o gráficas en cualquier momento. Bernd Wörner también detectó una ventaja más en cuanto pusieron en marcha la bomba, e indica que «la bomba es extremadamente silenciosa». Para ser precisos, la bomba de vacío genera un nivel sonoro de solo 70 dB(A) con caudal completo.

Como responsable de energía de Dieter Hein, Bernd Wörner está muy contento con los resultados de la prueba. Además de ahorrar energía adicional, esta bomba de vacío permite a la empresa reaccionar a las necesidades energéticas específicas de las máquinas de envasado, registra permanentemente los datos en el PLC integrado y relaciona estos datos con el PLC de las máquinas de envasado o con la unidad de control del PLC. 


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