Sänk energikostnaderna och förläng livslängden på vakuumpumpar i livsmedelsförpackning

När en familj ställer fram en förstklassig köttbit på middagsbordet, eller när en restaurang serverar en perfekt mörad biff, är det få som tänker på hur köttet hålls färskt, säkert och fullt av smak tills det når tallriken. Bakom denna kvalitet ligger en teknik som bevarar färskheten från första stund: vakuumförpackning.

Den processen väcks till liv på Kepak McIntosh Donald strax utanför Aberdeen, en av Skottlands största bearbetningsanläggningar för rött kött. Inuti anläggningen arbetar flera vakuumförpackningslinjer outtröttligt för att säkerställa att färskt kött är säkert förpackat, konserverat och redo för distribution. Kärnan i denna storskaliga verksamhet är ett avgörande element: pålitlig och effektiv vakuumförsörjning.

Effektivare livsmedelsförpackningar

För att optimera prestandan och minska energiförbrukningen förlitade sig Kepak på Busch Vacuum Solutions, en partner som de har samarbetat med i cirka 15 år. Tillsammans implementerade de ECOTORQUE – VSD-teknologin (drivenhet med variabelt varvtal) från Busch, som de eftermonterade på anläggningens befintliga R5 oljesmorda lamellvakuumpumpar. Resultaten talade för sig själva: Genom att matcha kapaciteten med processens faktiska vakuumkrav minskade ECOTORQUE energiförbrukningen avsevärt. Detta sänkte inte bara driftskostnaderna utan gav också ett stort steg mot Kepaks ambitiösa mål för hållbarhet och reducering av koldioxidutsläpp.

Men fördelarna slutar inte där: Med effektiv vakuumpumpsdrift och minskad belastning på utrustningen kan Kepak se fram emot lägre underhållskrav och längre livslängd för sina vakuumpumpar, vilket säkerställer pålitlighet långt in i framtiden.

Så fungerar vakuumförpackning på Kepak

Kärnan i Kepaks förpackningsprocess är fyra huvudsakliga vakuumförpackningslinjer. Varje linje förlitar sig på avancerade vakuumförpackningsmaskiner av kammartyp för att avlägsna luft från förpackningarna innan de tätas. I varje cykel placeras köttportioner i barriärpåsar och lastas in i kammaren. Maskinlocket stängs sedan för att täta kammaren och en Busch R5 oljesmord lamellvakuumpump tillsammans med en vakuumbooster evakuerar luften tills önskad vakuumnivå uppnås. När detta har uppnåtts försluter tätningslisterna påsarna så att de blir hermetiskt förslutna. Kammaren återställs sedan till atmosfärstryck och de färdiga förpackningarna avlägsnas för vidare hantering.
Genom att avlägsna syre förlänger processen hållbarheten, förhindrar fördärv och oxidering och hjälper till att bevara den färg, textur och smak som kunderna förväntar sig. Eventuella driftstörningar eller inkonsekvent vakuum-prestanda skulle direkt påverka produktionsmål och produktkvalité.
"Våra förpackningsmaskiner körs vanligtvis från sex på morgonen till minst fyra på eftermiddagen", förklarar Malcolm Baillie, teknikchef på Kepak. "Drifttid och pålitlighet hos vakuumförsörjningen är absolut nödvändiga för att hålla produkten igång."

Utmaningen

Traditionellt har vakuumpumparna på Kepak körts med en fast hastighet på 50 Hz, kontinuerligt oavsett vad som krävs. Även när förpackningskammaren stod stilla och inget vakuum krävdes förbrukade vakuumpumparna samma mängd energi. ECOTORQUE förändrade denna dynamik och introducerade intelligent hastighetskontroll. Genom att justera pumpningshastigheten i realtid saktade systemet ner eller växlade till Eco-läge under tomgångsfaser. Detta minskar inte bara onödig energiförbrukning och CO₂-utsläpp, utan minskar även mekaniskt slitage genom att undvika konstant höghastighetsdrift.
Det som först verkade vara en blygsam justering har snabbt beprövats som en stor förbättring av effektiviteten. För pumpar som körs kontinuerligt under långa produktionsskift har optimerade stilleståndsperioder snabbt omsatts i betydande kostnadsbesparingar, högre driftseffektivitet och påtagliga hållbarhetsvinster.

Identifiera möjligheter

Under ett besök på Kepaks anläggning såg Buschs experter en möjlighet att avsevärt minska vakuumsystemets energiförbrukning. I stället för att presentera ett teoretiskt fall föreslog de en praktisk demonstration: att installera ECOTORQUE på en av kammarförpackningsmaskinerna för att mäta effekten direkt. "Busch kom inte till oss med bara ett säljargument", konstaterade Malcolm Baillie. "De tog med sig data och en testplan för att mäta den faktiska energianvändningen före och efter, så att vi själva kunde se skillnaden."
Försöket innebar att sätta upp en effekt-loggbok för övervakning av baslinjens energiförbrukning under en vecka. Därefter installerades ECOTORQUE, som gjorde det möjligt för lamellvakuumpumpen att dynamiskt justera hastigheten som svar på det vakuum som verkligen krävs. En andra veckas mätningar gav en tydlig före-och-efter-jämförelse. "Det tekniska teamet från Busch stannade på plats för att finjustera VSD-kontrollerna så att de synkroniserades perfekt med maskinens cykel", tillägger Malcolm Baillie. "Den praktiska supporten är det som verkligen skapade värde för oss."

Beprövade resultat inom energieffektivitet

. Under aktiv produktion uppgick energibesparingarna till cirka 26 %. Den största effekten kom under pauserna: Tack vare Eco-läget minskade energiförbrukningen med förvånansvärt 94 %, eftersom pumpen inte längre förbrukade ström när inget vakuum behövdes. Före ECOTORQUE var vakuumpumpens genomsnittliga effektförbrukning under aktiv produktion 16 kW. Efter installationen av ECOTORQUE sjönk den till bara 11,8 kW. Under testveckan motsvarade detta en besparing på cirka 903 kWh – värd cirka 207 £ *, vilket motsvarar en årlig besparing på cirka 10 350 £ * för en maskin. ”Prognoserna från Busch var redan attraktiva”, säger Malcolm Baillie. "Men de faktiska testresultaten var ännu bättre."
*Baserat på ett energipris på 23p per kWh och 50 veckors produktion per år.

Långvarig pålitlighet

Fördelarna gick utöver energibesparingarna. Genom att undvika kontinuerlig drift med full hastighet minskades det mekaniska slitaget på lameller, kullager och andra komponenter. Lägre oljetemperaturer saktade ned oljeförsämringen, förlängda serviceintervall och minskade underhållskostnader. Tillsammans bidrar dessa faktorer till att förbättra den övergripande pålitligheten och öka drifttiden, eftersom vakuumpumparna är mindre benägna att kräva oplanerat underhåll. Med ECOTORQUE på plats kan Kepak hålla sina förpackningslinjer igång smidigt och konsekvent, vilket minskar risken för produktionsavbrott samtidigt som den totala ägandekostnaden sänks. ECOTORQUE ger också flexibilitet att öka pumphastigheten upp till 60 Hz vid behov. Det innebär att om produktionen ökar kan samma pump leverera upp till 20 % högre kapacitet utan ytterligare investeringar i ny utrustning.

Hållbarhetsarbetet

Kepak arbetar enligt ambitiösa hållbarhetsmål för hela koncernen, bland annat för att minska CO₂-avtrycket och förbättra energieffektiviteten. Initiativ som installationen av ECOTORQUE är ett direkt stöd för dessa mål. "Vi arbetar kontinuerligt med våra hållbarhetsteam för att minska avfallet och förbättra effektiviteten", förklarar Malcolm Baillie. "Det här projektet sparar inte bara energi utan minskar även vår koldioxidpåverkan per paket."
Efter det framgångsrika försöket har Kepak rullat ut ECOTORQUE till andra lämpliga pumpar på plats och planerar att utöka lösningen till ytterligare Kepak-anläggningar, vilket kommer att föröka fördelarna för hela koncernen.

Smidig implementering och expertsupport

För Kepak var övergången sömlös. Busch levererade frekvensomriktaren, hanterade installation och driftsättning, samlade in och analyserade data och producerade en detaljerad prestandarapport. Deras tekniska experter stannade också på plats för att finjustera systemet i verkliga produktionstillstånd. För Kepak har ECOTORQUE beprövats som mycket mer än en enkel energibesparande enhet. Den genererade mätbara kostnadsbesparingar, stödde både underhålls- och hållbarhetsmål och visade effekten av datadriven optimering. Genom att minska mekaniskt slitage har den också förbättrat pålitligheten. Minskade driftstörningar och möjligheten att öka pumpkapaciteten kan bidra direkt till högre total produktivitet.