… en met KAESER-blowers!
Wat heeft slagroom nu met perslucht te maken? Lees het succesverhaal van het Duitse zuivelbedrijf BMI (Bayerische Milchindustrie eG) om erachter te komen. Centraal in dit verhaal is zuiver water, of eerder de zuivering van industrieel afvalwater in een zuivelfabriek.
Zuiver water: een vereiste waaraan het bedrijf gemakkelijk kan voldoen met behulp van gebruiksvriendelijke, betrouwbare en duurzame machines. Daarbij is het wel belangrijk om de kosten zoveel mogelijk te drukken. Een modern station met schroefblowers maakt het mogelijk.
Bayrische Milchindustrie in Zapfendorf
BMI is een zuivelfabriek met lange traditie en internationale ervaring. De grootste fabriek van BMI bevindt zich momenteel in het Duitse Zapfendorf, dat in het noorden van Beieren ligt. Naast standaardproducten, zoals mageremelk- en zoeteweipoeder, maken ze steeds meer en meer speciale producten. Met behulp van het ultramoderne ultrafiltratieproces worden hoogwaardige eiwitconcentraten gewonnen. Deze producten zijn voornamelijk op het vlak van de voedingsindustrie, voedingsleer, kindervoeding en gezonde voeding opmars aan het maken. Ten slotte produceert het bedrijf ook nog lactose, aangedikte zuivel- en weiproducten en staat het in voor het drogen van deels ontsuikerde wei- en polyamineconcentraties. In de vestiging te Zapfendorf bevindt zich ook nog een moderne fabriek waar verse producten worden vervaardigd, zoals boter, slagroom, kwark en gefermenteerde zuivelproducten.
Hogere energie-efficiëntie met schroefblowers
Door de toenemende vraag, en dus ook de toenemende productie, begon het bedrijf in 2014 met de planning van een nieuwe, grotere reinigingsinstallatie voor het afvalwater dat wordt geproduceerd bij de vervaardiging van zuivelproducten. Het idee was om de nutriëntenbelasting van de verschillende hoeveelheden water batchgewijs biologisch af te breken in vier zogenaamde ‘Sequential Batch’-reactoren. Hierbij zouden vier blowers instaan voor de luchttoevoer naar de micro-organismen die bij dit proces zijn betrokken.
Om de bedrijfskosten van de waterzuiveringsinstallatie tot een minimum te beperken, zouden nu de nieuwe schroefblowers gebruikt worden, in plaats van de oude conventionele draaizuigerblowers, voor de energie-intensieve productie van de aeratielucht. Schroefblowers zijn in principe droog comprimerende of olievrije schroefcompressoren die geoptimaliseerd zijn voor lagedruktoepassingen en die vanaf een drukverschil van 400 mbar al aanzienlijk efficiënter werken. Door de schroefvormige rotoren, bijv. het SIGMA-profiel, kunnen deze machines een hoger rendement bereiken. En voor een bedrijf als BMI, waar sprake is van drukverschillen tussen 600 en 800 mbar en waar de blowers voortdurend aan het werk zijn om het water te zuiveren, brengt dit aanzienlijke energie- en kostenbesparingen met zich mee.
De eerste concepten van BMI maakten nog volop gebruik van conventionele, onvolledige schroefblowers van de eerste generatie, die uitgerust zijn met overwegend mechanische onderdelen en die met behulp van een externe schakelkast, die bovendien door een onderaannemer geleverd moet worden, in stand-by geschakeld moeten worden. Rond deze tijd begonnen echter de schroefblowers van de volgende generatie een revolutie op de markt te ontketenen: bedrijfsklare, volledige machines met elektrisch sturings- en vermogensdeel.
Klaar voor Industrie 4.0
Het feit dat het om een totaalpakket gaat, betekent dat de keuze voor de nieuwe schroefblowers snel was gemaakt. De vestiging van BMI in Zapfendorf koos uiteindelijk voor schroefblowers van het type FBS-M-SFC met geïntegreerde frequentieomvormer en machinesturing SIGMA CONTROL 2. Met behulp van SIGMA CONTROL 2 kunnen de blowers direct worden aangesloten via Profibus op een externe sturing, die de bedrijfs- en toestandsgegevens visueel weergeeft. De externe sturing geeft de toerentallen en het te genereren debiet door aan de blowers. De blowers worden zo extern via het bussysteem gestuurd.
Dankzij de sturingen en het totaalsysteem kunnen deze machines ook gebruikt worden voor meer dan alleen Industrie 4.0 of Water 4.0. De zogenaamde vierde industriële revolutie op het vlak van productie en water duidt voornamelijk op het toenemende gebruik van netwerken en digitalisering. Dit betekent dat machines zowel onderling met elkaar als met een overkoepelend procesbesturingssysteem moeten kunnen communiceren. Het doel hiervan is een flexibelere sturing van de machine en diagnose van de bedrijfs- en toestandgegevens (Condition Monitoring), om een optimaal bedrijf te verzekeren en predictief onderhoud (Predictive Maintenance) mogelijk te maken. Er is dus een enorme hoeveelheid informatie beschikbaar over de bedrijfs- en onderhoudstoestand van de blower, die bovendien doorgestuurd kan worden naar een externe sturing, bij voorkeur met een enkele kabel, de zogenaamde databuskabel.
Wij zijn volledig overtuigd van het aanbod van KAESER:
uitstekende efficiëntie met goede garantievoorwaarden, een totaalsysteem met vermogenselektronica, geïntegreerde frequentieomvormer, IE4-motoren, sensoren en aansluitmogelijkheid via Profibus op het besturingssysteem.
Totaalpakket voor een veilig bedrijf
De volgende analoge gegevens kunnen in realtime worden uitgelezen: de aanzuig- en einddruk; het drukverschil; de aanzuig-, eind- en oliebinnentemperatuur en die van de geluiddempende kap; de drukval aan de aanzuigfilter; het toerental van de blower, de stroomopname van de omvormer en tussenkringspanning indien een frequentieomvormer geïnstalleerd is. De temperatuur en stroomopname van de motoren, het oliepeil, de temperatuur van de printplaten van de vermogenselektronica en nog veel meer worden bewaakt.
Al deze waarden bevatten drempelwaarden voor de melding van een waarschuwing of storing, die ook in het procesbesturingssysteem met een busprotocol geïmplementeerd kunnen worden en zo een vlotte, eenvoudige bewaking mogelijk maken. Daarnaast zijn er nog tellers voor de bedrijfsuren van de machine en de individuele componenten, zoals het compressorblok, de motor, de sturing, het vermogensdeel, de onderhoudsdelen enzovoort. Voor de onderhoudsdelen, zoals het aanzuigfilter, de olie, de V-riem enzovoort, worden ook waarschuwingsmeldingen gegenereerd na bepaalde tijdsintervallen. Toestandsvariabelen, zoals machine uit, stand-by, bedrijf, waarschuwing en storing, worden eveneens weergegeven op de procesafdruk.
De machine is niet alleen veelzijdig, maar ook plug-and-play en is dus heel eenvoudig te bedienen door de exploitant. In vergelijking met oudere, conventionele machines kost het heel wat minder moeite om dezelfde automatiseringsfunctionaliteit te verkrijgen. Het was duidelijk dat het niet alleen bij de aankoop van onderdelen zoals de blower, frequentieomvormers en schakelkasten zou blijven. In een vroege gedetailleerde vergelijking van de machine- en sturingsfunctionaliteit werd ook rekening gehouden met kosten voor schakelrelais en overstroombeveiliging voor het aansluiten van elektrische hulpaandrijvingen, zoals ventilatoren, olie- en vacuümpompen of transfo's en verwerkingseenheden voor temperatuur-, druk-, oliepeil- en zelfs oliedruksensoren. Gedetecteerde sensorsignalen moeten worden verwerkt en opgeslagen met drempelwaarden. Op basis daarvan moeten vervolgens logisch uitgevoerde elektrisch geschakelde acties worden geïmplementeerd. Er was zelfs helemaal geen sprake van dubbelzinnigheden in de anderszins meerdere interfaces en de inbedrijfstelling verliep snel en vlot. Bovendien is alles duidelijk gedocumenteerd, CE- en EMC-gecertificeerd en conform de Duitse bedrijfsveiligheidsverordening. Aangezien het om een totaalpakket ging, was het niet alleen eenvoudiger om de investeringskosten te plannen, maar waren de energiebesparingen ook op voorhand duidelijk omdat de vermogensgegevens van de bedrijfsklare machine volledig transparant waren.
Naast de plannings- en rechtzekerheid, wordt de procesveiligheid ook gewaarborgd. Als de externe sturing ooit zou uitvallen, dan kunnen de blowers te allen tijde onafhankelijk van het procesbesturingssysteem heel eenvoudig via een selectie in het menu van SIGMA CONTROL 2 in handmatige modus gezet worden. In dit geval is het zelfs niet eens nodig om kabels of parameters aan te passen, wat vroeger wel nodig was bij het aansluiten van o.a. een externe frequentieomvormer. Zelfs als alle andere machines zijn uitgevallen, kunnen deze machines in geval van nood de micro-organismen van lucht voorzien en in leven houden.
Conclusie
Ondertussen zijn de vier moderne schroefblowers al twee jaar in gebruik bij BMI en de projectmanager is zeer tevreden over de goede service voor elk onderdeel, waaronder de frequentieomvormer, sturing en bekabeling. Bovendien is hij onder de indruk dat de aangegeven vermogenswaarden van de schroefblowers ook effectief binnen het bereik liggen van de garantiewaarden conform ISO 1217 bijlage E en dat de voorspelde optimale energie-efficiëntie dus ook echt wordt behaald. De projectmanager merkte ten slotte nog op dat het feit dat de machine een “totaalpakket” is, aanzienlijke kostenbesparingen met zich meebracht.
Klik hier om de producten te bekijken