Zece considerente pentru utilizarea optimă a tehnologiei vidului

Tehnologia vidului joacă un rol esențial în ambalarea alimentelor și a băuturilor, precum și a altor produse. Vidul este bun la toate, de la ambalarea în vid la ambalarea în plase tubulare, blistere și ambalarea prin termoformare. Fără vid, manipularea și transportul cutiilor de carton sau paletizarea automatizată și sistemele de ridicare a comenzilor ar fi, de asemenea, imposibile. Diferite mașini pentru umplere folosesc, de asemenea, vidul, pentru introducerea produselor sau pentru gestionarea ambalării (ridicare și plasare).

Spre deosebire de tehnologia aerului comprimat, mulți utilizatori sunt de părere că tehnologia vidului este destul de dificil de înțeles. Acesta este motivul pentru care, de multe ori, pompele de vid sunt utilizate incorect sau performanța acestora este excesivă, în mod inutil. În acest fel se obțin rezultate nesatisfăcătoare, procesele predispuse la întreruperi, costuri cu energia sau de operare excesive. Cele 10 considerente de mai jos au fost compilate pentru a vă ajuta să utilizați tehnologia vidului cât se poate de bine și de eficient, astfel încât să vă puteți optimiza procesele și să reduceți costurile de operare.

1. Înțelegerea fizicii vidului

Scopul principal al pompelor de vid și al sistemelor de vid este aspirarea aerului dintr-un sistem închis, pentru a genera vid. Cu alte cuvinte, acestea generează un nivel de presiune mai mic decât presiunea atmosferică sau presiunea ambientală.

În tehnologia ambalării, puteți utiliza vidul pentru aspirație, evacuare, formare, presare, fixare, mutare, umplere și transport. Nivelul de vid folosit depinde de aplicație, dar variază întotdeauna între 1 și 900 milibari [mbar] (valoare absolută). Presupunând o presiune atmosferică (presiunea aerului) de 1.000 mbar, acest nivel de vid s-ar încadra între 10 și 99,9 procente (Fig. 1).

În plus față de nivelul de vid atins de o pompă de vid (cunoscut ca presiune finală), viteza de pompare a unei pompe de vid reprezintă o altă variabilă cheie. Viteza de pompare arată cantitatea de aer pe care o pompă de vid o poate extrage într-o anumită perioadă de timp. În mod normal, viteza de pompare este specificată în metri cubi pe oră [m3/h]. Cei doi parametri tehnici sunt intercorelați. Această relație este ilustrată pe așa-numita curbă a vitezei de pompare (Fig. 2).

2. Alegerea generatorului de vid ideal

Există o serie de tipuri diferite de tehnologie a vidului. Următoarele pompe de vid sau suflante mecanice sunt utilizate în principal în domeniul tehnologiei ambalării (Fig. 3):

1. Pompe de vid cu palete rotative cu funcționare în regim uscat
Pompele de vid cu palete rotative cu funcționare în regim uscat sunt ideale pentru o varietate de procese de ambalare. Aceste pompe sunt capabile să atingă un nivel de vid maxim de 100 mbar. Cu toate acestea, viteza de pompare nu trebuie să depășească 40 m3/h, deoarece paletele din pompele de vid mari de acest tip se uzează mai tare, astfel rezultând intensificarea efortului de întreținere și creșterea costurilor asociate.

2. Pompe de vid cu palete rotative lubrifiate cu ulei
Pompele de vid cu palete rotative lubrifiate cu ulei ating un nivel de vid de 0,1 mbar. Acestea reprezintă standardul în ambalarea în vid, dar pot fi utilizate și în multe alte aplicații din cadrul industriei. Pompele de vid cu palete rotative pot acoperi viteze de pompare de la 3 până la 1.600 m3/h. Uleiul, care reprezintă fluidul de operare, este transportat printr-un circuit intern.

3. Pompe de vid uscate cu gheare
Pompele de vid uscate cu gheare nu necesită fluide de operare în camera de compresie. Acestea dispun de un principiu de funcționare fără contact și, prin urmare, necesită un nivel redus de întreținere. Pompele ating presiuni finale de până la 40 mbar și pot fi reglate la o viteză de rotație cuprinsă între 20 și 80 Hz, ceea ce le face să fie adecvate pentru procesele în cadrul cărora trebuie respectate cerințele de performanță aflate în continuă schimbare, bazate pe necesar. Vitezele de pompare uzuale sunt cuprinse între 40 și 1.000 m3/h.

4. Pompe de vid cu șurub uscate
Pompele de vid cu șurub uscate nu necesită nici ele fluide de operare pentru comprimarea aerului extras. Acestea ating un nivel de vid de maximum 0,1 mbar. Deoarece cele mai multe aplicații funcționează la presiuni mult mai mari, pompele de vid cu șurub sunt folosite în general numai pentru utilajele de ambalare în vid mai mari, ca alternativă la o pompă de vid cu palete rotative cu un amplificator de vid suplimentar.

5. Suflante cu canal lateral
Una dintre caracteristicile distinctive ale suflantelor cu canal lateral este viteza de pompare ridicată a acestora. Deoarece ating numai presiuni diferențiale scăzute, acestea pot atinge un nivel de vid maxim de numai 500 mbar. Prin urmare, sunt perfect adaptate pentru aplicațiile care necesită o viteză de pompare mare, combinată cu un nivel de vid redus. Chiar dacă suflantele cu canal lateral nu necesită întreținere, acestea sunt mai puțin eficiente din punct de vedere energetic, dacă sunt utilizate aproape de limitele de performanță.

3. Dimensionarea sistemului de alimentare cu vid

Este important ca utilizatorii să înțeleagă cu exactitate propriul proces și să știe ce nivel de vid și viteză de pompare sunt necesare pentru acest proces. De multe ori, incertitudinea are ca rezultat alegerea unei pompe de vid cu dimensiuni excesive, ducând la costuri inutile cu energia și de operare. În scenariile cu parametri de proces în schimbare, recomandăm pompe de vid care pot fi controlate în funcție de necesar, care să mențină în permanență nivelul de vid necesar sau care să garanteze o viteză de pompare constantă. Recomandăm întotdeauna consultarea unui specialist în domeniul vidului. Busch Vacuum Solutions oferă audituri speciale pentru vid, care examinează procesele curente și evidențiază zonele potențiale de îmbunătățire.

4. Alegerea între un sistem central sau unul local de alimentare cu vid

Alegerea dintre un sistem central de alimentare cu vid pentru o fabrică întreagă sau mai mulți consumatori de vid, și o alimentare cu vid descentralizată, în care fiecare mașină în parte are propria pompă de vid, poate avea un impact decisiv asupra costurilor de achiziție și de operare pe care le veți suporta. Prin urmare, este important să vă cântăriți opțiunile cu atenție. Pompele de vid individuale, instalate în interiorul unei mașini sau în imediata apropiere a acesteia, sunt mai ieftine decât un sistem central de alimentare cu vid, mai ales că nici nu mai trebuie să acoperiți costurile pentru achiziția și instalarea unui sistem de conducte. Cu toate acestea, este important să rețineți că un sistem central de alimentare cu vid folosește mult mai puține pompe de vid decât o soluție descentralizată. Costurile de operare sunt reduse, deoarece costurile cu întreținerea și energia sunt mai mici. Mai mult, un sistem central de alimentare cu vid poate fi instalat în afara zonelor de ambalare sau de producție. Aceasta înseamnă lipsa zgomotului și a acumulării de căldură la stațiile de lucru. De asemenea, un sistem central de alimentare cu vid cu o unitate de control facilitează îndeplinirea cerințelor de putere în funcție de necesar și poate fi operat pe un spectru de putere mai larg. De asemenea, se recomandă consultarea unui expert în domeniul vidului atunci când luați decizia adoptării sau excluderii posibilității unui sistem central de alimentare cu vid. Busch Vacuum Solutions are decenii de experiență în proiectarea și construirea sistemelor centrale de alimentare cu vid și le poate oferi clienților soluții personalizate.

5. Creșterea eficienței prin intermediul vaselor cu vid sau a tampoanelor

Vasele cu vid de pe pompele de vid individuale și chiar de pe sisteme mai mari de alimentare cu vid pot economisi cantități enorme de energie. Acestea pot fi instalate între pompa de vid sau sistemul de vid și consumatori. Utilizând un mecanism simplu de control, vidul din vas poate fi menținut la un anumit nivel. După atingerea acestui nivel, pompa de vid se oprește automat sau comută la regimul de mers în gol. Dacă presiunea din vas crește peste o valoare predefinită, pompa de vid pornește din nou. Fără acest vas cu vid din amonte, pompa de vid ar funcționa la putere maximă în permanență, adică ar consuma și mai multă energie. Utilizarea pompei de vid cu un variator de viteză poate aduce economii de energie și mai mari. Busch Vacuum Solutions oferă unități complete cu pompe de vid și vase cu vid reglate ca dotare standard și construiește sisteme de vid individuale, cu vase în amonte.

6. Colaborarea cu experți în domeniul vidului

Fiecare formă de tehnologie a vidului și fiecare configurație de sistem de vid are avantaje și dezavantaje. Alegerea celei mai bune soluții de vid presupune cunoașterea aprofundată a tehnologiei vidului, precum și o înțelegere a proceselor utilizatorului. Acesta este motivul pentru care recomandăm întotdeauna colaborarea cu un specialist în domeniul vidului. Busch Vacuum Solutions deține o rețea globală de specialiști în domeniul vidului, care se concentrează asupra aplicațiilor și piețelor particulare. Datorită portofoliului larg și cuprinzător al companiei de tehnologii ale vidului, acești specialiști pot oferi soluția ideală pentru fiecare aplicație în parte.

7. Să vorbim despre costurile cu energia

Costurile cu energia ale unui generator de vid nu pot fi calculate în funcție de puterea nominală a motorului, deoarece aceasta ar oferi doar o perspectivă limitată asupra puterii reale consumate. Informațiile privitoare la puterea nominală a motorului și specificațiile suplimentare ale unui factor de service încurcă și mai mult lucrurile. Deși acest format este permis în temeiul standardului NEMA din SUA, de fapt, sugerează un consum de putere mai mic decât ați obține în practică. Mai mult decât atât, tipurile diferite de tehnologii ale vidului consumă cantități diferite de curent electric, în intervale de presiune diferite. La un nivel de vid cuprins între 0,1 și 10 mbar, o pompă de vid cu palete rotative lubrifiată cu ulei are nevoie de numai 40 până la 60 % din puterea nominală specificată. Consumul de energie poate fi comparat direct numai dacă știți puterea pe arbore la nivelul întregului profil de presiune și condițiile de presiune din timpul procesului de ambalare. Producătorii respectabili de pompe de vid și sisteme de vid pot calcula anticipat consumul de energie pentru clienții lor.

8. Calculul costurilor totale

La achiziția unei tehnologii a vidului, ar trebui să faceți mai mult decât să comparați pur și simplu investiția cu costurile cu energia pentru pompe de vid diferite și producători diferiți pentru a putea lua o hotărâre. Ar trebui să analizați întotdeauna costurile totale anticipate pe o perioadă de timp extinsă. La fel ca și costurile cu energia, costurile de operare pot avea variații foarte mari. Este important să luați în considerare lucrările de întreținere și timpul rezultat de întrerupere a funcționării, costurile pentru piesele de schimb, precum și achiziția și eliminarea fluidelor de operare.

9. Verificarea disponibilității service-ului și a pieselor de schimb

Fiabilitatea procesului de ambalare este, de obicei, direct proporțională cu siguranța în funcționare a pompei de vid sau a sistemului de vid. Prin urmare, este important să alegeți un furnizor de încredere, care vă poate oferi la sediul dumneavoastră servicii rapide și fiabile, și care poate livra piese de schimb fără întârziere. Busch Vacuum Solutions dispune de cea mai mare rețea globală de service și oferă un serviciu de urgență cu intervenție în 24 de ore.

10. Cu gândul la viitor: Industria 4.0

Pompele de vid de astăzi permit întreținerea ușoară, cu acces facil la toate piesele relevante pentru service. De asemenea, Busch oferă și servicii pe bază de contract la un preț fix, astfel preluând responsabilitatea pentru siguranța în funcționare a pompelor și sistemelor sale de vid. Astfel, operatorul este protejat și nu are nevoie de propria echipă de tehnicieni de service. Busch are acum în portofoliul său de produse pompe de vid care dispun de senzori inteligenți, pentru informarea în timp real a operatorului sau a tehnicianului de service cu privire la lucrările de întreținere în așteptare. Mai mult, din ofertă fac parte și produsele Retrofit Kit, care pot fi utilizate pentru pregătirea pompelor de vid existente pentru Industria 4.0.