Energooszczędne wytwarzanie próżni w pakowaniu żywności

Wielu producentów żywności jest coraz bardziej świadomych ekonomicznych aspektów wydajnego wytwarzania próżni przy pakowaniu żywności. Ważne przy tym jest, aby przyjrzeć się całemu procesowi pakowania, a nie tylko technologii próżniowej.
Energy_Efficiency_News_Web_Image.jpg

Komorowe maszyny pakujące, maszyny do pakowania na tackach i termoformierki wykorzystują technologię próżniową do higienicznego pakowania świeżych artykułów żywnościowych, zapewniając długi okres przydatności do spożycia. Im więcej takich maszyn jest wykorzystywanych w firmie i im dłużej one pracują, tym więcej uwagi należy poświęcić analizie zużycia energii i kosztów eksploatacyjnych wytwarzania próżni.

Wytwarzanie próżni
Pompa próżniowa to podstawa całego systemu dostarczania próżni do maszyn pakujących. Odprowadza powietrze z komory próżniowej i zapewnia maksymalny poziom próżni przy minimalnym ciśnieniu w opakowaniu po hermetycznym zamknięciu. Następnie można wprowadzić gaz w celu wytworzenia atmosfery ochronnej w opakowaniu. Do zapewniania próżni w komorze wykorzystywane są najczęściej rotacyjne pompy próżniowe. Wprowadzając serię pomp próżniowych R 5, firma Busch Pompy i Systemy Próżniowe wyznacza globalne standardy dostarczania próżni do maszyn pakujących od ponad 50 lat. Od tego czasu pompy są stale unowocześniane i udoskonalane. Na targach IFFA 2016 we Frankfurcie firma Busch po raz pierwszy zaprezentowała najnowszą serię pomp – R 5 RD. Wymagają one o 20% mniejszej mocy silników niż porównywalne modele.
Na przykład jeśli termoformierka do pakowania jest wyposażona w nową pompę R 5 RD 0360 A (ilustracja 1), to roczne oszczędności energii w przypadku pracy dwuzmianowej przy dziesięciu cyklach na minutę sięgają 1500 EUR (przy cenie energii = 0,18 EUR/kWh). Nowa seria rotacyjnych łopatkowych pomp próżniowych R 5 została opracowana specjalnie do próżniowego pakowania żywności i można ją łatwo czyścić dzięki gładkim powierzchniom, umieszczeniu linii olejowych wewnątrz i wyeliminowaniu żeber chłodzących obudowy. Ograniczono również nakłady konserwacyjne dzięki ulokowaniu wszystkich elementów wymagających konserwacji po stronie eksploatacyjnej, tak że wymianie podlega tylko jeden filtr wydechowy. Oznacza to zmniejszenie nakładów na konserwacje.


Ilustracja 1: R 5 RD 0360 A to pierwszy model energooszczędnych rotacyjnych łopatkowych pomp próżniowych Busch zaprezentowanych na targach IFFA 2016

Ograniczenie emisji cieplnej
Pompy próżniowe z zasady wytwarzają zbędne ciepło, które negatywnie wpływa na pomieszczenia produkcyjne i ich system klimatyzacji. Można nie tylko znacznie ograniczyć wydzielanie tego ciepła, ale istnieje również możliwość jego wykorzystania. Wymiennik ciepła olejowo-wodny w rotacyjnej łopatkowej pompie próżniowej R 5 pomaga znacznie ograniczyć emisję cieplną i w ten sposób zredukować koszty energii zużywanej przez klimatyzację. Ponadto wymiennik ciepła może służyć do dostarczania ciepłej wody, którą następnie wykorzystuje się w procesach produkcyjnych. Istnieje możliwość wyposażenia rotacyjnych łopatkowych pomp próżniowych R 5 w wymienniki ciepła.
Jeśli cztery maszyny pakujące działają w jednym pomieszczeniu i każda z nich jest wyposażona w rotacyjną łopatkową pompę próżniową R 5 o mocy silnika 5,5 kW, łączna energia wymagana do chłodzenia sięga ok. 6,0 kW. Jeśli pompy próżniowe działają z wymiennikiem ciepła, można obniżyć ilość energii potrzebnej do chłodzenia do ok. 1,5 kW. Przy czasie eksploatacji 4500 godzin na rok i przy cenie prądu 0,18 EUR/kWh oszczędność kosztów energii sięga ok. 3700 EUR rocznie.
Wykorzystanie ciepłej wody nie jest brane pod uwagę w tych obliczeniach.

Kontrola procesów pakowania
Istnieje wiele metod projektowania procesu pakowania w bardziej ekonomiczny sposób, między innymi dzięki wykorzystaniu inteligentnych technologii dostarczania próżni – od zoptymalizowanego systemu kontrolnego przez sterowanie częstotliwością po wykorzystanie zbiornika próżniowego. Firma Busch opracowała w tym celu tzw. „Audyt próżniowy". Specjalista w w dziedzinie podciśnienia bada istniejący system wytwarzania próżni bezpośrednio w zakładzie klienta i poddaje go starannej analizie. Następnie ekspert wskazuje klientowi potencjalne oszczędności.
Celem jest opracowanie indywidualnego rozwiązania do wytworzenia próżni, które umożliwi klientowi osiągnięcie optymalnej wydajności energetycznej.


Ilustracja 2: Centralny system próżniowy Busch w dużym zakładzie przetwórstwa mięsnego

Każda firma wykorzystująca do pakowania żywności kilka maszyn komorowych, termoformierek do pakowania i maszyn do pakowania na tackach powinna rozważyć zastosowanie scentralizowanego systemu wytwarzania próżni. Busch to najbardziej doświadczony i największy na świecie producent tego rodzaju rozwiązań (ilustracja 2). Centralizacja zapewnia oszczędności energii sięgające nawet powyżej 50%. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu mniejszej liczby pomp próżniowych niż w przypadku zdecentralizowanego systemu. Można również dokładnie dostosować wydajność do ogólnych wymagań eksploatacyjnych. Zazwyczaj nie wszystkie maszyny pakujące pracują w pełni wydajnie, dlatego nie wszystkie pompy próżniowe działają przez cały czas. Ponadto scentralizowane systemy zapewniają maksymalny poziom niezawodności i bezpieczeństwa, ponieważ wszystkie najistotniejsze elementy systemu mają moduły zapasowe. Nawet jeśli jedna z pomp próżniowych ulegnie awarii lub będzie wymagać konserwacji, system może pracować w pełni wydajnie. Centralne systemy próżniowe Busch można wyposażyć w różne pompy próżniowe. Oprócz smarowanych olejem rotacyjnych łopatkowych pomp próżniowych R 5 system może wykorzystywać suche kłowe pompy próżniowe Mink oraz śrubowe pompy próżniowe COBRA. Istnieje możliwość ograniczenia kosztów inwestycji przy zakupach poprzez wykorzystanie w systemie dotychczasowych pomp próżniowych.

Ilustracja 3 przedstawia praktyczny przykład. Dzięki procesowi centralizacji próżni jeden z wytwórców produktów mięsnych osiągnął oszczędności na poziomie 151 000 EUR rocznie.


Ilustracja 3: Porównanie kosztów energii przy centralnym i lokalnym dostarczaniu próżni


Kategorie
Chcesz uzyskać więcej informacji?
Skontaktuj się z nami bezpośrednio (Busch Polska):
+48 (0)54 231 54 00 Skontaktuj się z nami