用於食品包裝的高效節能真空供給系統

對於眾多食品製造商而言,用於食品包裝的高能效真空供給系統越來越多地被視作經濟性工藝的基礎。更重要的是,必需對整個包裝工藝進行檢查,而不僅限於真空技術。

壓縮室包裝機、托盤封口機或深沖包裝機利用真空技術衛生地包裝新鮮食品且能保障較長保質期。在公司中使用這樣的包裝機越多、運行時間越長,則需要的能耗也會越大,因此應當考量真空供給的運行成本。


真空供給系統 
真空泵浦是包裝機真空供給系統的核心部分,負責將真空室內的空氣抽出並確保包裝密封前盡可能快速且可靠地達到預定義的包裝壓力。迴轉葉片真空泵浦通常被用於真空室的抽真空。憑藉R 5真空泵浦產品系列,Busch真空泵浦和真空系統已在長達50餘年的時間裡為包裝機真空供給樹立全球標準,並且一直不斷發展和完善。最新型的真空泵浦 R 5 RD 在 2016 年德國法蘭克福肉類加工工業展 IFFA 首次亮相。此類真空泵浦可節約 20% 的耗能量。 

例如,如果一台深沖包裝機裝有新型 R 5 RD 0360 A(圖 1),在兩班制運行中可節約的年電力成本達到約 1500 歐元(電價 = 0.18 歐元/千瓦時)。


圖 1 R 5 RD 0360 A 是 Busch 生產的首個全新的高效節能迴轉葉片真空泵浦型號,並在 2016 年德國法蘭克福肉類加工工業展 IFFA 首次亮相。 

該款全新的 R 5 迴轉葉片真空泵浦產品系列專為食品真空包裝而設計,由於表面光滑、傾斜且具有自動排水設計,可以輕鬆清洗。其外殼不帶散熱片。所有維護元件均附在操作側因此顯著減少維護,而且僅有一個單獨空氣/機油分離器必須更換。這意味著節省維護成本。 

減少熱負荷 
一般情況下,真空泵浦產生的廢熱會對包裝機內部的溫度產成不利影響。餘熱不僅能大幅度減少。還能被利用起來。 

R 5迴轉葉片真空泵浦上的油/水熱交換器能顯著減少餘熱,因此降低空調能耗。而且,此熱交換器能用於產生溫水,可反過來作為溫水在運行中使用。R 5 迴轉葉片真空泵浦可以加裝熱交換器。 

如果四個包裝機在一個包裝間中運行且每個都配備了馬達功率為5.5 kW的R 5迴轉葉片真空泵浦,整體所需的冷卻能量大約為6.0 kW。如果真空泵浦與熱交換器一起運行,那麼可將所需的冷卻耗電量降低到約1.5 kW。4,500小時/年的運行時間和假設0.18歐元/千瓦時的電價,這樣得出的降低能源成本每年大約為3,700歐元。 

本例未考慮溫水的使用。 

包裝工藝的控制 
可以通過多種方式將包裝工藝設計得更為經濟高效:從真空供給中智慧技術的應用、優化的控制系統、直至真空容器的使用。根據真空專家對客戶現有真空系統的實地研究及分析,Busch 開發出若干方案。專家能隨後向客戶指出具有節省潛能之處。 

目標是為客戶開發真空供給的個性化解決方案,從而實現最佳能效。


圖 2 : 用於大型肉類加工企業的 Busch 中央真空系統 

中央真空系統 
使用多台深沖包裝機、托盤封口機或單室包裝機進行食品包裝的企業都應該考慮使用中央真空系統。Busch 是此類中央真空系統(圖 2)的全球最大製造商,擁有最豐富的經驗。憑藉集中化,通常情況下預計能節省50%甚至更多的能源成本。此外,能精確調節性能控制以滿足整體運行的需求。通常不是所有包裝機都在峰值負荷下運行,因此所有真空泵浦並非總是在運行中。此時,相對於分散式真空供給系統,使用中央真空系統時所需真空泵浦的數量更少。再者,由於所有系統相關的元件具有冗餘設計,因而集中式真空系統提供最大可靠性和安全性。如果真空泵浦發生故障或需要維護工作,整個真空功率依然保持完好。Busch 中央真空系統可以安裝各種不同的真空泵浦。除了 R 5 迴轉葉片真空泵浦以外,也可以安裝乾式 Mink 爪型真空泵浦或 COBRA 螺杆真空泵浦作為其元件。將現有真空泵浦集成於系統安裝中,可進一步降低投資成本。 

下圖為一個實例。在真空供給集中化的過程中,一個肉類產品製造商每年在能源上節省了151,000歐元。


圖 3 : 中央真空系統和局部真空系統的能源成本對比


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