Upp till 70 procent lägre energiförbrukning tack vare modern vakuumteknik för materialmatning

Som ledande tillverkare av mjuka PVC-valsar, plåtar och vävmaterial har Jedi Kunststofftechnik GmbH fokuserat på sin produktion vad gäller framställning av mjuk PVC. Materialet matas från levererade big bags till extrudrarna via ett pneumatiskt transportsystem.

Vakuumgenerering i transportsystemet har nu omdesignats och implementerats. Sedan början av 2018 har Jedi Kunststofftechnik använt sig av frekvensstyrda MINK klovakuumpumpar, som är betydligt mer energieffektiva än de sidkanalfläktar man använde sig av tidigare. Detta har möjliggjort upp till 70 % läge energiförbrukning.

Jedi Kunststofftechnik GmbH

Marco Di Martino grundade Jedi Kunststofftechnik i Eitdorf, Nordrhein-Westphalen, i mitten av 1990-talet och specialiserade sig på halvfabricerade produkter i transparent mjuk PVC. Idag sysselsätter hans företag 40 personer och är en av de ledande internationella tillverkarna av mjuka PVC-valsar, -plåtar och -vävar. Dessa bearbetas av hans kunder till remsgardiner eller golvskyddande mattor och böjliga fönster på rullförslutare eller tält. Produkter som tillverkas i treskift levereras till kunder över hela Europa i materialtjocklekar på en till tolv millimeter och en maximal rullbredd på 2 200 millimeter.

Process med pneumatisk transport

Produktionen sker på fem extrusionslinjer med enkla skruvextrudrar. Materialet matas från big bags via volumetriska doseringssystem och torkare till extrudrarna via pneumatiska transportsystem. Förr installerades fyra sidkanalfläktar på de fyra extruderingslinjerna för att generera det erforderliga vakuumet för transportsystemet. Höga felfrekvenser till följd av skador på lager och motor samt slöa bladhjul gjorde att sidkanalfläktarna inte blev tillförlitliga för vakuumgenerering.

De fyra sidkanalfläktarna hade ett effektbehov på mellan 12,5 och 15 kilowatt, beroende på deras storlek. Deras drift var oreglerad, dvs. att fläktarna kördes kontinuerligt i treskiftsdrift. Beträffande energiförbrukning och tillförlitlighet var detta en extremt otillfredställande lösning för ägaren Marco Di Martino. Den höga bullernivån från fläktarna i produktionshallen orsakade också stora störningar.

Processoptimering

Efter att man tagit kontakt med Busch Vacuum Solutions utförde en vakuumspecialist från Busch mätningar på transportsystemet. Han kom fram till att sidkanalfläktarna arbetade konstant vid sina respektive prestandagränser, med ett absolut tryck på 700 millibar. Vid detta tryck uppnår en sidkanalfläkt endast omkring 30 procent av den nominella kapaciteten. För att eliminera denna nackdel användes motsvarande större fläktar med hög nominell kapacitet – som i sin tur resulterade i högre energikrav. Den högre tryckskillnaden och den resulterande låga kapaciteten var anledningen till den höga uppvärmningen av fläktarna och att de slutade fungera. Analysen av det faktiska tillståndet hos vakuumförsörjningen ledde till att Busch föreslog att man skulle sätta in den nya MINK MV 0310 B klovakuumpumpen. Vid ett absolut drifttryck på 700 millibar förekommer ingen kapacitetsförlust i dessa vakuumpumpar. Deras standard frekvensstyrda drivning låter dem automatiskt justera sin kapacitet till det aktuella behovet genom variabelt rotationsvarvtal. MINK MV klovakuumpumpar kan också generera betydligt lägre tryck än sidkanalfläktar, upp till hela 150 millibar (absolut).

Marco Di Martino har nu haft två MINK MV 0310 B klovakuumpumpar (fig. 1) i drift sedan i början av 2018 istället för de fyra sidkanalfläktar som fanns där tidigare. Där de fyra sidkanalfläktarna förbrukade sammanlagt 55 kilowatt, kräver MINK klovakuumpumpar endast 8 kilowatt vardera vid drift med 50 Hertz. Jedi Kunststofftechnik har installerat ännu en MINK MV 0310 B med start i och med uppstarten av en femte extruderingslinje. Alla tre vakuumpumpar drivs via ett kaskadstyrsystem. En total buffertvolym på 1 000 liter lagras i de två uppströmsmonterade behållarna. En av de tre MINK MV klovakuumpumparna startar automatiskt då absoluttrycket i behållarna stiger till över 500 millibar. De andra två vakuumpumparna startar då 700 millibar absoluttryck uppnås och stöder den första vakuumpumpen. Mindre justeringar av trycket eller kapaciteten kompenseras av drivningarna med variabelt varvtal.

I praktiken räcker det med en till två MINK vakuumpumpar för att bevara samma flöde. Den tredje vakuumpumpen används bara vid behovstoppar. Efter sex månader i drift är ägaren Marco Di Martino extremt nöjd. Å ena sidan var det möjligt att reducera det nominella effektbehovet för vakuumförsörjningen (fig. 2) från 55 till 24 kilowatt, även om fem extruderingslinjer nu används istället för fyra, som tidigare. Å andra sidan kör ingen av vakuumpumparna kontinuerligt på grund av frekvensstyrningen hos nya MINK MV 0310 B. De startas numera bara då det finns behov av full effekt i systemet. Av elräkningen för 2018 framgick det tydligt vilka energikostnadsbesparingar man gjort jämfört med året innan. Hela 160 000 kilowattimmar färre förbrukades. Detta trots det faktum att sidkanalfläktarna fortfarande användes i början av året och att den femte extruderingslinjen lades till senare.

Fel och reparationer av fläktar var vanliga tidigare, men med Buschs nya klovakuumpumpar slapp man dessa problem helt och hållet. Utöver kostnaderna för ställtider och reparationer hade detta en positiv effekt även på genomströmningen i de enskilda extruderingslinjerna. Bullernivån från de nya vakuumpumparna är betydligt lägre än bullernivån från de gamla sidkanalfläktarna. Marco Di Martino säger att de egentligen inte hörs alls i produktionsrummet som ligger alldeles intill extruderingslinjerna. Underhållet för MINK MV klovakuumpumpar är minimalt. Tillverkaren Busch rekommenderar att växeloljan byts ut först efter en drifttid på upp emot 20 000 timmar.