Индустрия 4.0 в реальности: саморегулирующийся вакуумный насос помогает экономить энергию

Являясь комплексным поставщиком продукции, компания EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG производит разнообразный ассортимент мясных и колбасных изделий для заказчиков в Европе и США.
Фотография: pixerio.com
Фотография: pixerio.com

Как компания, заботящаяся об охране окружающей среды, она всегда стремилась к энергоэффективному производству и экономии ресурсов. По этой причине в компании уже несколько лет назад централизовали подачу вакуума к упаковочным машинам, последовательно реализуя огромный потенциал энергосбережения. Dieter Hein — это первое в мире мясоперерабатывающее предприятие, в центральной вакуумной системе которого в пилотном проекте используется новый вакуумный насос R 5 RA 0760 A PLUS компании Busch, что позволяет компании экономить еще больше энергии. Более того, этот вакуумный насос готов для реализации Индустрии 4.0, поскольку оснащен встроенным контролем давления и ПЛК.

История мясоперерабатывающего предприятия Dieter Hein началась более 80 лет назад с мясной лавки в Гёрлице, открытой опытным мясником Георгом Хайном. Его сын Дитер Хайн продолжил традицию, открыв небольшой магазин в Оснабрюке в 1961 году. Следующим шагом в развитии компании стало открытие ныне действующего мясоперерабатывающего завода в Хасбергене на окраине Оснабрюка в 1975 году. Второе производство открылось в Гёрлице в 1996 году.
 

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

Рис. 1.: EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG.  Фотография: Busch Dienste GmbH

Являясь комплексным поставщиком продукции, компания Dieter Hein производит мясные изделия для оптовых продавцов, начиная от готовых к употреблению жареных полуфабрикатов — таких как мясные шарики, мясные котлеты для бургеров и хрустящий нарезанный бекон, — до специализированных деликатесных продуктов, таких как сырое, охлажденное мясо, ветчина, жаркое, индейка и многое другое (рис. 1).

Более 300 сотрудников на перерабатывающем заводе в Хасбергене работают в три смены, причем третья смена занимается уборкой. Продукция упаковывается с использованием девяти автоматических термоформовочных машин. Эти устройства подключены к центральной, полностью автоматической подаче вакуума по требованию. Блок вакуумного насоса создает грубый вакуум для предварительной откачки воздуха из упаковочных камер до 45 mbar. Регулирующие клапаны активируют блок вакуумного насоса точной регулировки сразу, как только система создает давление 45 mbar, после чего начинается второй процесс удаления воздуха, который снижает давление в упаковке до уровня вакуума 3–4 mbar. Третий вакуумный модуль создает вакуум для термоформования основной пленки на станции формования каждой упаковочной машины.

Стремясь еще больше сократить потребление энергии, Томас Пельке, руководитель отдела технического обслуживания, и Бернд Вёрнер, руководитель подразделения по энергоснабжению, решили испытать новый пластинчато-роторный вакуумный насос R 5 RA 0760 A PLUS (рис. 2) компании Busch. Представленный торговым специалистам на выставке IFFA во Франкфурте-на-Майне, этот вакуумный насос в стандартной комплектации оснащен частотно-управляемым двигателем и встроенным контроллером. Датчик давления постоянно измеряет уровень вакуума на входе в вакуумный насос. В результате R 5 0760 A PLUS может быстро реагировать на любые изменения потребления, адаптируя скорость откачки к текущим требованиям. Диапазон регулирования составляет от 35 до 60 Hz, что соответствует скорости откачки от 440 до 760 m3/h. 

Рис.2: Новый вакуумный насос R 5 RA 0760 A PLUS компании Busch установлен в существующей центральной вакуумной системе в рамках пилотного проекта. Фотография: Busch Dienste GmbH


Новый вакуумный насос был установлен в централизованную систему подачи вакуума в конце 2018 года, заменив нерегулируемый пластинчато-роторный вакуумный насос со скоростью откачки 630 m3/h. Установленный более 20 лет назад, этот насос отвечал за поддержание грубого вакуума в системе. Новый вакуумный насос не подключается к центральному контроллеру подачи вакуума, поскольку он саморегулирующийся. Система управления была запрограммирована с использованием встроенного дисплея, и при этом действовало ограничение на настройку требуемого уровня вакуума до 45 mbar.

Преимущества этого интеллектуального вакуумного насоса проявили себя всего через несколько недель эксплуатации. В ранее установленной центральной вакуумной системе грубый вакуум обычно отключался, когда нескольким упаковочным машинам внезапно требовалась высокая скорость откачки, а вакуумный насос уже был отключен, поскольку был достигнут требуемый уровень вакуума. Как следствие, нерегулируемый вакуумный насос приходилось сначала перезапускать, и, соответственно, требовалось больше времени, чтобы достичь полной скорости откачки в 630 m3/h. Новый R 5 RA 0760 A PLUS поддерживает частоту 35 Hz. При такой частоте вакуумный насос потребляет примерно от 60 до 70 % номинальной мощности двигателя 18,5 kW, при этом поддерживая выбранный уровень вакуума. Таким образом, если скорость откачки внезапно увеличивается — например, если несколько упаковочных машин одновременно включаются для работы на одной и той же скорости — R 5 PLUS реагирует сразу и может увеличить мощность до 120 %, до удовлетворения возникшей потребности.

Дисплей с диагональю 7,5" позволяет Бернду Вёрнеру постоянно отслеживать регистрируемые данные. Вёрнер понял, что в среднем насос R 5 PLUS работает всего на 60 % своих возможностей. Он потребляет всего 60–70 % номинальной мощности двигателя, поскольку поддерживает выбранный уровень вакуума. За счет этого двигатель вакуумного насоса в действительности потребляет примерно 6–8 kW. Эта цифра отображается непосредственно на дисплее — очень полезная функция, если необходимо добиться максимального энергосбережения во время эксплуатации, не снижая качества упаковки и не оказывая отрицательного влияния на время цикла. Компания также может анализировать данные, записанные в течение длительного периода, поскольку данные постоянно сохраняются во встроенном ПЛК. В любое время данные могут быть распечатаны в виде таблиц или графиков. После запуска насоса Бернд Вёрнер заметил еще одно преимущество, отметив, что «насос практически бесшумный». Точнее, вакуумный насос создает уровень шума всего 70 dB (А) при максимальной скорости.

Бернд Вёрнер, менеджер по энергоснабжению компании Dieter Hein, очень доволен результатами испытания. Помимо экономии дополнительной энергии этот вакуумный насос позволяет компании реагировать на требуемую мощность упаковочных машин, он постоянно записывает данные во встроенный ПЛК и связывает эти данные с ПЛК или контроллером ПЛК упаковочных машин. 


Категории
Хотите узнать больше?
Свяжитесь с нами (Busch Россия):
+7 495 648 67 26 Связаться