已符合工業 4.0 要求:自動調節真空泵浦幫助節省能源

作為一家綜合類供應商,EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG 為歐洲及美國的客戶加工各種肉類和香腸產品。公司非常注重環保,一直致力於節能生產和節約資源。
圖片:Busch Dienste GmbH
圖片:Busch Dienste GmbH

為此,公司幾年前開始就為包裝機集中供應真空,從而挖掘出巨大的節能潛力。Dieter Hein 是德國第一家在其中央真空系統中採用 Busch 新型 R 5 RA 0760 A PLUS 真空泵浦的肉類加工企業,該技術已幫助公司節省更多能源。此外,這款真空泵浦配有內置壓力控制裝置和 PLC,已符合工業 4.0 要求。

Fleischwarenfabrik Dieter Hein 的故事始於 80 年前,當時的老闆 Georg Hein 在格爾利茨開設了一家肉鋪。他的兒子 Dieter Hein 延續此傳統,於 1961 年在奧斯納布呂克開設了一家小店。後來,在 1975 年,公司在奧斯納布呂克郊區的哈斯貝根成立了現在的肉類加工廠。1996 年,又在格爾利茨開設第二家肉類加工廠。
 

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

圖1:EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG. 圖片: Busch Dienste GmbH


作為一家綜合類供應商,Dieter Hein 為批發商加工冷切肉(肉丸、烤肉漢堡和脆片培根等即食烤肉),並為熟食店專業加工生肉、冷切肉、火腿、烤肉、火雞等各類肉食產品(圖 1)。
哈斯貝根加工廠的 300 多名員工以三班制工作,第三班的任務是清潔。產品總共採用 9 台自動熱成型機包裝。這些裝置連接到一個按需提供的全自動中央真空供應系統中。真空泵送機組產生粗真空,用於將真空包裝室預抽到 45 毫巴。當系統產生 45 毫巴的真空時,控制閥就會啟動精密抽真空機,此時第二次排氣過程開始,將包裝內的真空度降至 3 至 4 毫巴。第三個真空模組產生真空,用於在每台獨立包裝機的成型工位對基箔進行熱成型。

為了進一步降低能耗,維護主管 Thomas Pelke 和能源部主管 Bernd Worner 決定試用 Busch 的新型 R 5 RA 0760 A PLUS(圖 2)迴轉葉片真空泵浦。這款真空泵浦曾在緬因河畔法蘭克福的 IFFA 展會上向貿易專家展示過,標配有變頻馬達和集成控制單元。壓力感測器永久測量真空泵浦入口的真空度。因此,R 5 0760 A PLUS 可以透過調整抽氣速率以適應當前要求,快速回應任何需求變化。控制範圍從 35 到 60 赫茲,相當於 440 到 760 立方米/小時的抽氣速率。 

 


圖2:Busch 新型 R 5 RA 0760 A PLUS 真空泵浦作為試點專案的一部分安裝在現有中央真空系統中。圖片:Busch Dienste GmbH


新型真空泵浦於 2018 年底整合到中央真空供應系統中,替代抽氣速率為 630 立方米/小時的非調製迴轉葉片真空泵浦。此迴轉葉片真空泵浦安裝於 20 年前,用於維護系統的粗真空。新型真空泵浦屬於自調節式,沒有與中央真空供應系統的控制單元連接。控制系統使用內置顯示幕進行程式設計,但這僅限於將所需的真空度設置為 45毫巴。

這種智慧真空泵浦的優勢只需幾周的運轉即可見分曉。在之前安裝的中央真空系統中,當多台包裝機突然需要高抽氣速率時,由於已經到達所需真空度,真空泵浦已經關閉,粗真空往往會失敗。因此,非調節式真空泵浦必須先重啟,結果得需要較長的時間才能達到 630 立方米/小時的全抽氣速率。新型 R 5 RA 0760 A PLUS 保持 35 赫茲的速度。在此速度下,真空泵浦消耗 18.5 千瓦馬達額定功率的 60% 至 70% 左右,同時保持選定的真空度。所以,如果抽氣速率突然增加,例如,幾個包裝機在同一時間以相同速度開啟操作,R 5 PLUS 會立即回應,可以增加輸出至 120%,直至滿足需求激增。

7.5 英寸的顯示幕讓 Bernd Wörner 可以始終看到記錄的資料。Wörner 意識到,一般來講,R 5 PLUS 只需在容量的 60% 下即可運轉。它在電路中,只消耗馬達額定功率的 60% 到 70% 即可保持所選真空度。有基於此,真空泵浦的馬達實際消耗約 6 至 8 千瓦。此數位直接顯示在顯示幕上,此功能當您希望在不影響包裝品質或迴圈時間的情況下最大限度地節省運行期間的能源時尤其有用。公司還可以分析一段較長時間內記錄的資料,因為資料永久存儲在集成 PLC 上。資料可以隨時以表格或圖表形式列印出來。Bernd Wörner 還注意到另一個優勢是,當泵浦啟動時,「幾乎沒有聲響」。準確地說,真空泵浦在最高速度下產生的噪音值只有 70 dB(A)。

Dieter Hein 的能源部經理 Bernd Wörner 對試驗結果非常滿意。除了節省額外的能源,此真空泵浦使公司能夠對包裝機的電源要求作出專門的反應,它將資料永久地記錄在集成 PLC 上,並將此資料連接到包裝機的 PLC 或 PLC 控制單元上。 


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