Sisteme de alimentare cu vid eficiente din punct de vedere energetic pentru fabricile de prelucrare a cărnii

Un concept integrat de ambalare, care să garanteze că produsele finite sunt ambalate în mod igienic, fiabil, rapid și eficient, reprezintă o componentă importantă în fabricația modernă de produse din carne și mezeluri. Acesta este motivul pentru care fabricile inovatoare pentru prelucrarea cărnii lucrează în permanență la optimizarea proceselor de producție proprii și la integrarea liniilor de ambalare în procesul global, în cea mai bună manieră posibilă. Alegerea corectă a sistemelor de generare de vid influențează semnificativ fiabilitatea operațională și eficiența economică a procesului de ambalare. În funcție de dimensiunea fabriciii și de cantitățile de fabricație implicate, există mai multe opțiuni de alimentare cu vid. Aceste alternative sunt explicate mai jos și sunt luate în considerare pentru a găsi cea mai bună soluție posibilă în ceea ce privește tehnologia și rentabilitatea.

Ambalarea în vid a produselor din carne și a mezelurilor oferă un avantaj esențial: eliminarea aerului din ambalaje reduce în mod drastic conținutul de oxigen, încetinește activitatea bacteriilor aerobe și, astfel, prelungește semnificativ durata de depozitare. În plus, ambalarea în vid este igienică și permite prezentarea produselor într-o manieră atractivă. Pe piață este disponibilă o gamă largă de utilaje pentru ambalare în vid, ceea ce înseamnă că există câte un utilaj de ambalare adecvat pentru fiecare cerință de ambalare. Indiferent de design sau de dimensiune, aceste utilaje de ambalare au un lucru în comun: în cazul tuturor mașinilor, generarea de vid este necesară pentru a îndeplini cerințele de ambalare în vid. Acesta poate fi obținut prin intermediul unei pompe de vid integrate sau separate. Printre alternative se numără și sistemele centrale de alimentare cu vid la care sunt conectate mai multe utilaje de ambalare.

Pompă de vid integrată

În mod normal, pompa de vid este integrată sau configurată separat, în imediata apropiere, pentru orice utilaj de ambalare în vid, indiferent dacă vorbim despre un utilaj de ambalare cu cameră de vid, un dispozitiv de sigilare a tăvilor sau un utilaj de ambalare prin termoformare. Pompele de vid cu palete rotative, lubrifiate cu ulei sunt utilizate aproape în exclusivitate în acest scop (Fig. 1). Acest tip de pompă de vid, dezvoltat special pentru industria de ambalare de Busch Vacuum Solutions în anii ’60, reprezintă de mulți ani standardul în ambalarea în vid. Dezvoltarea continuă se asigură că aceste pompe de vid sunt întotdeauna cele mai moderne, milioane de unități fiind în funcțiune în toată lumea. Cea mai nouă generație a acestor pompe de vid este optimizată energetic, astfel încât reușește să genereze economii de energie de 20 de procente.

Pompa de vid, integrată sau configurată separat pe utilajul de ambalare, este modul cel mai simplu și cel mai obișnuit de generare a vidului pentru ambalare. Conductele scurte dintre camera de vid, stația de etanșare și pompa de vid garantează eliminarea rapidă a aerului din ambalaj. De asemenea, utilajele de ambalare prin termoformare de mari dimensiuni, cu volume ridicate de ambalare, pot fi echipate cu un amplificator de vid. Vitezele mai mari pot fi obținute prin combinarea pompelor de vid cu palete rotative cu amplificatoare de vid, astfel reducând timpul de pompare. În practică, aceasta se traduce prin durate mai mici ale ciclului și, astfel, o cantitate mai mare de produse ambalate per unitatea de timp. Dacă sunt utilizate mai multe utilaje de termoformare, trebuie luată în considerare cel puțin centralizarea parțială a alimentării cu vid.

Centralizare parțială

Prin centralizarea parțială (Fig. 2), pompele de vid cu palete rotative sunt eliminate din încăperea propriu-zisă de ambalare, fiind integrate într-un sistem central de vid preliminar pentru toate utilajele de ambalare, într-o încăpere separată. Amplificatoarele de vid uscate, fără ulei, sunt instalate direct în utilajele de ambalare și conectate la sistemul central cu tehnologie de vid preliminar, prin intermediul unui sistem de conducte. Un sistem centralizat parțial are întotdeauna sens atunci când două până la maximum cinci utilaje de ambalare prin termoformare funcționează apropiate unul de altul, într-un singur spațiu. Dacă sunt utilizate mai multe utilaje de ambalare, costurile investiției sunt prea mari, din cauza amplificatoarelor de vid din fiecare utilaj în parte; astfel, se recomandă centralizarea completă a alimentării cu vid.

Sistem central de alimentare cu vid

Centralizarea completă a alimentării cu vid (Fig. 3 și 4) reprezintă, în general, o opțiune viabilă din punct de vedere economic atunci când este vorba despre cel puțin șase utilaje de ambalare. În general, putem presupune că sunt necesare semnificativ mai puține pompe de vid pentru un sistem central de alimentare cu vid decât pentru o configurație de pompe de vid individuale, montate direct de-a lungul liniilor de ambalare. Dacă alimentarea cu vid este transformată ulterior dintr-un sistem descentralizat într-un sistem centralizat, pompele de vid existente pot fi integrate în noul sistem centralizat, astfel reducând costurile investiției. Costurile cu energia semnificativ mai mici la utilizarea amplificatoarelor de vid nu trebuie trecute cu vederea. Și necesarul de răcire pentru sistemul de aer condiționat este redus, datorită faptului că toate pompele de vid sunt amplasate în afara încăperii în care are loc ambalarea. În schimb, consumul total de energie este evident îmbunătățit în favoarea unui sistem centralizat.

În schimb, absența completă a generatoarelor de vid în spațiul de fabricație și/sau de ambalare elimină pericolul contaminării alimentelor din cauza aerosolilor de ulei. În plus, nu este necesar ca angajații să intre în spațiul de ambalare sensibil din punct de vedere igienic, pentru lucrări de întreținere sau reparații. Astfel, pot fi create condiții specifice camerelor cu atmosferă controlată în zona din jurul liniilor de ambalare.

Camerele de ambalare individuală sunt evacuate în două trepte, pentru a putea rula la frecvențele maxime ale ciclului pe liniile de ambalare. În acest scop, se utilizează gradientul de presiune critic și, astfel, se obține cea mai rapidă evacuare posibilă.

Pentru aceasta este necesară o unitate de pompă de vid grosier pentru evacuarea inițială și o unitate de pompă de vid mediu pentru evacuarea la presiunea de ambalare. Supapele reversibile, împreună cu unitățile de control corespunzătoare, sunt atașate la utilajele de ambalare. Acestea controlează tranziția de la vid grosier la vid mediu.

În cazul utilajelor de ambalare prin termoformare, stația de formare este alimentată folosind o unitate de pompă de vid pentru termoformare separată. În acest fel se asigură că foliile de la bază încălzite anterior sunt aspirate în matrița tăvii și sunt modelate în forma dorită.

Pe de o parte, această separare în diferite stații de vid este necesară, deoarece funcția de formare și cea de etanșare funcționează în tipuri diferite de vid, iar pe de altă parte, este necesară o viteză de pompare semnificativ mai mică pentru evacuarea în două trepte a camerei de etanșare. Conductele servesc drept tampon de vid. Acest tampon este necesar pentru a menține presiunea de ambalare la un nivel constant, chiar și atunci când toate utilajele de ambalare funcționează cu același număr de cicluri.

Sistemul central de vid este complet automat: acesta activează modulele de vid individuale, dacă este necesar un vid mai puternic și/sau oprește modulele de vid individuale, dacă este necesar un vid mai slab. Dacă o pompă de vid din unitățile de pompe de vid grosier, mediu sau de termoformare se defectează, atunci pompa de rezervă este activată automat. Astfel este asigurată fiabilitatea operațională maximă pentru alimentarea cu vid a utilajelor de ambalare.

Un sistem central de alimentare cu vid are un design modular, ceea ce înseamnă că modulele individuale pot fi deconectate pentru întreținere. Când se întâmplă acest lucru, se activează automat o unitate de rezervă. Aceasta înseamnă că lucrarea de întreținere poate fi realizată chiar și în timpul funcționării, fără să afecteze performanța în fabricație a utilajelor de ambalare. În sistemul central, pompele de vid individuale cu palete rotative sunt supuse unor solicitări semnificativ mai mici comparativ cu unitățile individuale, astfel prelungind intervalele de întreținere. De asemenea, locația de instalare a sistemului central în afara spațiului de fabricație este benefică pentru întreținere, deoarece lucrarea de întreținere cu generează întreruperi în procesele operaționale sau încălcări ale regulilor de igienă.

Sistemele centrale de alimentare cu vid sunt extrem de potrivite pentru integrarea în sistemul de control al proceselor operaționale, ceea ce înseamnă că stația de vid poate fi controlată și monitorizată de la un computer. Orice indicii ale unor erori iminente pot fi identificate și remediate cu ușurință, înainte ca utilajele să se defecteze. Parametrii tehnici necesari pot fi apelați în permanență, iar presiunile din liniile de vid sunt afișate sub formă de grafic. Astfel, toate datele referitoare la proces pot fi evaluate și arhivate. Informațiile utile sunt transmise către departamentele de asigurarea calității și de reparații.

Rezumat

În sistemele care utilizează două sau mai multe utilaje de ambalare în vid, operatorul sau șeful de operațiuni responsabil trebuie să ia în considerare modul de generare a vidului. Aceștia nu trebuie să uite că fabricația, de exemplu, cu ajutorul mașinilor de umplere a cârnaților sau al mașinilor tumbler, are nevoie și de vid, care poate fi alimentat la fel de bine și de la un sistem central de alimentare cu vid. Nivelurile de vid și vitezele de pompare diferite, utilizate pentru aplicații variate cu vid, fac necesară analizarea cu precizie de către un specialist în domeniul vidului a situației reale și propunerea de către acesta a unor soluții personalizate. De mai multe decenii, Dr.-Ing. K. Busch GmbH își asistă clienții din toată lumea în proiectarea și fabricarea de sisteme centrale de alimentare cu vid. Fiind cel mai mare producător de pompe de vid pentru ambalare din lume, specialiștii din cadrul companiei Busch oferă consultanță de specialitate și calculează cu precizie soluția de vid cea mai viabilă din punct de vedere economic și tehnic pentru fiecare caz în parte.