… и с въздуходувките на KAESER!
Какво общо има сметаната със сгъстения въздух? Тази зависимост ще обясним с историята на успеха на BMI (Bayerische Milchindustrie eG) в Zapfendorf. Става въпрос за чиста вода, по-точно за индустриалното пречистване на отпадни води в млекопреработвателното предприятие.
Чиста вода: Трябваше да се справим с изискването технологичното оборудване да е лесно за работа, същевременно надеждно и перспективно. Към това спада и изискването за възможно най-ниски разходи. Това е възможно с модерната станция с винтови въздуходувки.
Bayerische Milchindustrie в Zapfendorf
BMI е млекопреработвателна кооперация с дългогодишна традиция и международен опит. В Zapfendorf, северна Бавария, понастоящем се намира най-голямото предприятие на BMI. Заедно със стандартните продукти обезмаслено мляко и сладка млечна суроватка на прах, тук се произвеждат все повече специални продукти. С най-модерните методи на ултрафилтрация се добиват висококачествени протеинови концентрати. Тези продукти имат все по-голямо значение в хранително-вкусовата промишленост, в диетологията, при детското и здравословното хранене. Производството на лактоза и на млечни и суроватъчни продукти с добавени мазнини, както и сушенето на частично обеззахарена суроватка и полиаминов концентрат допълват продуктовата гама. Също така, на обекта в Zapfendorf се намира модерният завод за пресни продукти, в който се произвеждат масло, сметана, извара и киселомлечни продукти.
Висока ефективност благодарение на аксиалния вентилатор
Поради покачващото се търсене, а с това и производство, през 2014 г. започна планирането на ново, по-голямо пречистващо съоръжение за водата, събираща се при производството на млечните продукти. В четири последователни циклични реактора хранителните вещества от различните събрани водни количества в бъдеще ще бъдат биологично разграждани на партиди. Четири въздуходувки ще осигуряват снабдяването с въздух на участващите в този процес микроорганизми.
За да се запазят оперативните разходи на пречиствателното съоръжение за вода възможно най-ниски, при енергийно интензивното производство на пречистващ въздух вместо досега използваната стандартна роторна въздуходувка вече ще се използва новата генерация винтови въздуходувки. Винтовите въздуходувки представляват винтови компресори със суха, респ. безмаслена, компресия, които са модифицирани за работа при ниско налягане и предлагат значително по- добра ефективност при диференциално налягане от 400 mbar и нагоре. Благодарение на винтовите ротори като напр. при SIGMA профила, тези машини постигат по-висока производителност. Ако са нужни диференциални налягания между 600 и 800 mbar, както е в случая на BMI в продължение на много работни часове на въздуходувката, какъвто е случаят при хидротехниката, се получава значително спестяване на енергия, а с това и на разходи.
Първите проекти в BMI предвиждаха винтова въздуходувка от първо поколение, което носи със себе си и несъвършенствата на обичайните дотогава машини - тоест в по-голямата си част механични компоненти, които трябва да се електрифицират за стартиране посредством външни електроразпределителни шкафове, произведени от подизпълнители. Тъй като по това време винтовите въздуходувки от следващо поколение - тоест готови за свързване, завършени машини с електрическо управление и захранване - вече започват да предефинират напредъка на технологията на пазара, вниманието бързо се обръща към тях.
Готовност за Industrie 4.0
Именно тази „завършена система“ на новата винтова въздуходувка в крайна сметка става причина за крайното решение. В случая на BMI-Zapfendorf става дума за винтова въздуходувка тип FBS-M-SFC с интегрирано управление на оборотите, който допълнително съдържа и интелигентно управление на машината SIGMA CONTROL 2. Чрез това управление посредством Profibus, въздуходувките са свързани директно към табло за управление, където се визуализират техните работни данни и състояние. Таблото за управление предава на въздуходувката оборотите, а с това и дебита, който трябва да се генерира. Въздуходувките се управляват по този начин дистанционно чрез шинната система.
Поради управлението и завършената си конструкция, тези машини могат да се използват за приложения, които са подходящи за Industrie 4.0, респ. Wasser 4.0. Тази радикална промяна, наричана още четвърта индустриална революция в промишленото производство, а сега и в хидротехниката, изисква като основа възможността за изчерпателна комуникация от машина до машина, респективно със стояща на по- горно ниво система за управление на процесите в рамките на напредващото мрежово свързване и дигитализация. Целта е по-гъвкаво управление на машината, както и диагностика на работните данни и данните за състоянието в реално време (т. нар. Condition Monitoring), за да се осигури оптимална работа и да се извършва превантивно техническо обслужване (Predictive Maintenance). Това означава, че голямо количество информация относно работното състояние и състоянието на техническото обслужване на въздуходувката може да се прочита в едната посока и обратното – в другата посока въздуходувката да се управлява дистанционно – в идеалния случай само с един кабел: шинният кабел (data bus) за пренос на данни.
Бяхме много впечатлени от системата на KAESER:
Много добра ефективност със спазени гарантирани стойности, цялостна инсталация с електроника, интегриран честотен преобразувател, двигатели IE4, сензори и връзка чрез Profibus със системата за управление.
Цялостната система гарантира производствената надеждност в предприятието
Аналоговите стойности могат да се прочитат в реално време като например: Налягането на входа при освобождаване и диференциалното налягане; температури на входа, при освобождаване, на маслото и на звукоизолирания капак; падът на налягането при смукателния филтър, при вариант с честотно управление; консумацията на ток на честотното управление и напрежението по електрическата верига. Следят се температурата и консумацията на ток на мотора, нивото на маслото, температурите на електрониката и много други.
Всяка от тези стойности представлява гранична стойност за показване на предупреждение и неизправност, която може да бъде имплементирана в системата за управление на процесите посредством шинен протокол, така че да се предложи възможността за удобен и лесен контрол. Тук спадат също и броячите за работните часове на машината и нейните отделни компоненти, като например компресорен блок, двигател, управление, захранване, части за техническо обслужване и т. н. На частите за техническо обслужване, като например смукателен филтър, масло, клиновиден ремък и т. н. са зададени също и времеви интервали, които след изтичане генерират предупредително съобщение. Величините за състояние като машина изключена, готова за стартиране, работа, предупреждение и неизправност, също се изобразяват.
От гледна точка на оператора, решението за такива многостранни Plug & Play машини е продиктувано след детайлно сравнение на функционалности и разходи: в сравнение с цялостните системи, разходите, необходими за осъществяване на съпоставима функционалност чрез отделна електрическа автоматизация на отделните компоненти, бяха просто непрактични. Става ясно, че няма да са достатъчни само компоненти, като например въздуходувката, честотните управления и електроразпределителните кутии. Чрез предварително детайлно сравнение на функционалността на машините и управлението са взети предвид и разходите за превключвателни релета и изключватели за максимален ток за свързване на спомагателни електрически устройства, като вентилатори, маслени и вакуумни помпи, както и трансформатори и уреди за анализ на датчиците на температурите, наляганията, нивото на маслото и дори налягането на маслото. Регистрираните сигнали от сензорите трябва да се анализират, да се сравнят с граничните стойности и по този начин да се имплементират логически електрически комутационни действия. Неясноти при иначе множеството възникващи интерфейси така и не се появяват и пускането в експлоатация е бързо и безпроблемно. При това всичко е еднозначно документирано, сертифицирано по CE и EMV, което е от полза и при наредбата за техническа безопасност. Тази завършеност на обхвата на доставка улеснява не само планирането на инвестиционните разходи, а и сравнителното изчисление на разходите за енергия, тъй като данните за ефективността за напълно готовата за работа машина са предварително и прозрачно представени.
Към сигурността при планиране и правното обезпечение се добавя и надеждността на процесите. В случай, че дистанционното управление откаже, въздуходувките могат да се задвижат по всяко време, независимо от системата за технологично управление, просто чрез избор от менюто в SIGMA CONTROL 2, без преокабеляване или препараметризиране (както по-рано при свързване към външни честотни управления и т. н.) в ръчен режим. Така тези машини, в случай на нужда, могат да снабдяват пречистващите микроорганизми с въздух като последно останал функциониращ елемент и по този начин да ги запазят живи.
Заключение
Поглеждайки периода на експлоатация на четирите модерни винтови въздуходувки, ръководителят на проекта докладва не само за много добро обслужване на въздуходувката и честотното управление и свързването с пулта за управление, но и за това, че оферираните стойности на мощността са в рамките на гарантираните стойности според ISO 1217, анекс E, и по този начин действително се достига прогнозната много добра енергийна ефективност. Според ръководителя на проекта освен това „завършеността“ на тези машини е спестила значителни разходи от инвестиционната сума.
Достъп до продуктите тук