Energieffektiva vakuumsystem för köttförädlingsanläggningar

Ett integrerat förpackningskoncept som garanterar att de färdiga produkterna förpackas hygieniskt och pålitligt, snabbt och effektivt är ett viktigt inslag i dagens produktion av kött- och korvprodukter. Därför arbetar köttförädlings anläggningar ständigt med att optimera sina produktionsprocesser och få förpackningslinjerna så väl integrerade som möjligt i processen som helhet. Vilket system som väljs för vakuumproduktion har stor betydelse för pålitligheten i driften och den ekonomiska effektiviteten i förpackningsprocessen. Det finns några alternativ att välja på beroende på anläggningens storlek och vilka produktionsvolymer det handlar om. Alternativen beskrivs nedan tillsammans med andra faktorer som bör övervägas under arbetet med att finna bästa möjliga lösning med tanke på tekniken och kostnadseffektiviteten.
Energy-Efficient_Vacuum_Supply_News_Meat.jpg

Vakuumförpackning av kött- och korvprodukter har en stor fördel: när luften elimineras i förpackningen minskar syreinnehållet radikalt. Tillväxten av bakterier som kräver syre går därmed långsammare och produkten blir mer hållbar. Vakuumförpackningar är också hygieniska och gör att produkterna kan presenteras på ett lockande sätt. Det finns ett stort utbud av maskiner för vakuumförpackning på marknaden, och lämpliga förpackningsmaskiner kan hittas för alla slags behov. Oavsett konstruktion och storlek har alla dessa förpackningsmaskiner en sak gemensamt: vakuum som motsvarar kraven för vakuumförpackningen måste produceras. Detta kan uppnås med en integrerad eller separat vakuumpump. Det finns även andra alternativ, till exempel ett centralt system till vilka flera förpackningsmaskiner är kopplade.

Integrerad vakuumpump
Normalt sett är vakuumpumpen integrerad eller separat installerad i förpackningsmaskinens omedelbara närhet. Förpackningsmaskinen kan vara försedd med vakuumkammare, eller vara en brickförseglare eller en termoformningsmaskin. Oljesmorda vakuumpumpar med roterande skovel används nästan uteslutande för detta syfte (bild 1). Denna typ av vakuumpump, som utvecklades specifikt för förpackningsbranschen av Busch Vakuumpumpar och system under 1960-talet, har länge varit standard vid vakuumförpackning. Vakuumpumparna har fortsatt utvecklas så att de motsvarar dagens behov, och det finns miljontals i drift runtom på jorden. Den senaste generationen av dessa vakuumpumpar har en så optimerad energiförbrukning att de ger energibesparingar på 20 procent.



Bild 1: R 5 RD 0360 A är ett exempel på den senaste generationen vakuumpumpar för förpackning i Buschs serie med vakuumpumpar med roterande skovel

Vakuumpumpen är, antingen den är integrerad eller installerats separat vid förpackningsmaskinen, det enklaste och vanligaste sättet att producera vakuum till förpackningar. Korta rör mellan vakuumkammaren, förseglingsstationen och vakuumpumpen garanterar att luften snabbt avlägsnas ur förpackningen. Mer storskaliga termoformningsmaskiner för stora förpackningsvolymer kan också utrustas med en vakuumförstärkare. Processen kan göras ännu effektivare genom att vakuumpumpar med roterande skovel kombineras med vakuumförstärkare, så att utpumpningstiden blir kortare. Följden blir kortare cykler och därmed större kvantiteter förpackade produkter per tidsenhet. Om flera termoformningsmaskiner är i drift samtidigt rekommenderas ett system där åtminstone delar av systemet är centrala.

Delvis centralt system
I ett delvis centralt system (bild 2) flyttas vakuumpumparna med roterande skovel från förpackningsrummet och integreras i ett centralt förvakuumsystem i ett separat rum. Torra och oljefria vakuumförstärkare installeras direkt i förpackningsmaskinerna och dessa ansluts till det centrala förvakuumsystemet genom ett rörsystem. I ett delvis centralt system finns inte längre vakuumpumparna med roterande skovel i produktionsrummet vilket skyddar mot risken för aerosolutsläpp. Ett delvis centralt system är ett bra val för konfigurationer med två och fem termoformningsmaskiner som står i närheten av varandra i ett utrymme. Vid flera förpackningsmaskiner än så blir investeringskostnaderna för höga på grund av att varje maskin kräver en vakuumförstärkare. I sådana fall rekommenderas ett fullständigt centralt system.

Bild 2: Delvis centralt system för vakuummatning


Centralt system för vakuummatning
•  Ekonomiskt effektivt
Ett fullständigt centralt system för vakuummatning (bild 3 och 4) är vanligen ekonomiskt fördelaktigt för kunder med sex eller flera förpackningsmaskiner. Det är troligt att väsentligt mycket färre vakuumpumpar krävs för ett centralt system än för att montera individuella vakuumpumpar direkt längs förpackningslinjerna. Om vakuumsystemet görs om från ett decentraliserat system till ett centralt, kan investeringskostnaderna reduceras genom att de befintliga vakuumpumparna integreras i det nya centrala systemet. Att energikostnaderna blir avsevärt lägre tack vare vakuumförstärkarna ska inte heller underskattas. Det blir också mindre behov av kylning till luftkonditioneringssystemet eftersom alla vakuumpumpar är belägna utanför förpackningsrummet. Den därmed klart förbättrade totala energiförbrukningen är något som verkligen talar för ett centralt system.


Bild 3: Fullständigt centralt system för vakuummatning


•  Hygieniskt
Frånvaron av vakuumgeneratorer i produktions- och/eller förpackningsrummet förhindrar också livsmedelsföroreningar på grund av aerosoler från olja. Ingen personal behöver heller gå igenom det hygieniskt känsliga förpackningsrummet för att utföra underhåll eller reparationer. I området kring förpackningslinjerna kan således alltid renhetskraven upprätthållas.

•  Driftsättet
De individuella förpackningskamrarna evakueras i två steg för att förpackningslinjernas cykler ska arbeta med högsta frekvens. Genom att använda sig av den kritiska tryckgradienten uppnås snabbast möjliga evakuering.

För det första steget krävs en grovvakuumpump medan en mediumvakuumpump används för evakuering till förpackningstryck. Backventiler med tillhörande styrenheter är kopplade till förpackningsmaskinerna. De styr övergången från grovvakuum till mediumvakuum.

För termoformningsmaskiner används en separat vakuumenhet för termoformningen vid smältningsstationen. Den har till uppgift att suga in den uppvärmda folien i gjutformen så att den får önskad form.

Denna uppdelning i olika vakuumstationer är nödvändig dels eftersom smältnings- och förseglingsprocesserna använder olika vakuum, dels eftersom en väsentligt lägre pumphastighet behövs för de två evakueringsstegen i förseglingskammaren. Rörledningen fungerar som en vakuumbuffert. Bufferten krävs för att förpackningstrycket ska hållas på en konstant nivå, även då alla förpackningsmaskiner är i drift med samma antal cykler.

Det centrala vakuumsystemet är helautomatiskt: det aktiverar enskilda vakuummoduler om ytterligare vakuum krävs och/eller stänger av dem när behovet minskar. Om det blir fel på en vakuumpump i grov-, medium- eller termoformningsenheterna aktiveras reservpumpen automatiskt. Det tryggar vakuummatningen till förpackningsmaskinerna.

•  Underhåll
Ett centralt system för vakuummatning är modulärt, och enskilda moduler kan därmed kopplas bort för underhåll. I sådana fall aktiveras automatiskt en reservenhet. Det betyder att underhållsarbete kan utföras också medan driften pågår utan att det påverkar produktionen vid förpackningsmaskinerna. I centrala system hanterar varje enskild vakuumpump betydligt lägre last jämfört med enskilda enheter vilket ger längre underhållsintervall. Underhållsuppgifterna blir också enklare eftersom det centrala systemet är beläget utanför produktionsområdet. Då äventyras inte hygienen och driften behöver inte avbrytas.

•  Integrerat med styrsystemet för processen
Centrala system för vakuummatning är mycket lämpliga för integration med styrsystemet för driften och vakuumanläggningen kan styras och övervakas från en dator. Indikationer på hotande feltillstånd är lätta att identifiera och rätta till innan det förvärras. Nödvändiga tekniska parametrar är alltid tillgängliga och trycket i vakuumlinjerna kan visas i grafisk form. Det innebär att alla processrelaterade data kan analyseras och arkiveras. Det är information som såväl kvalitetssäkring som reparationsansvariga kan ha nytta av.


Bild 4: Centralt system för 30 förpackningslinjer med termoformningsmaskiner


Sammanfattning
I system med två eller flera vakuumförpackningsmaskiner bör operatören eller driftsansvarig tänka över hur vakuum produceras. Hänsyn bör också tas till att det också finns annan produktion som kräver vakuum, till exempel för fyllning av korv eller blandare, vilka också kan matas från ett centralt system. De olika vakuumnivåerna och pumphastigheterna i de olika vakuumtillämpningarna gör att det krävs en vakuumspecialist för att göra en korrekt analys av läget och utforma en anpassad lösning. I årtionden har Dr.-Ing. K. Busch GmbH hjälpt kunder över hela världen med att konstruera och tillverka centrala system för vakuummatning. Busch är världens största tillverkare av vakuumpumpar för förpackningsindustrin, och Buschs specialister ger råd och exakta beräkningar av vilken vakuumlösning som det bästa valet ekonomisk och tekniskt sett i varje enskilt fall.


Kategorier
Vill du veta mer?
Kontakta oss direkt (Busch Sverige)
+46 (0)31 338 00 80 Kontakta oss