KAESER blowers for ‘Bayerische Milchindustrie eG’ - Image shows filling of milk product
Bayerische Milchindustrie eG, Zapfendorf

Parem koos koorega…

… ja KAESERi puhuritega!

Kuidas on koor seotud suruõhuga? Seda seost selgitame Zapfendorfis asuva BMI (Bayerische Milchindustrie eG) edulooga. Teemaks on niihästi puhas vesi kui ka tööstuslik heitveetöötlus piimatehases.

Puhas vesi: nõue, mille täitmine õnnestus tänu masinatele, mida on hõlbus käsitseda, kuid mis on samas usaldusväärsed ja tulevikuks valmis. Siia lisandub võimalikult väikeste kulude kriteerium. Seda võimaldab uudne kruvipuhuritega jaam.

Bayrische Milchindustrie Zapfendorfis

BMI on pikaajaliste traditsioonidega ja rahvusvahelise kogemusega meiereiühing. Põhja-Baierimaal Zapfendorfis asub praegu BMI suurim tehas. Lisaks standardtoodetele, nagu lõss ja magus vadakupulber, toodetakse üha enam ka erisaaduseid. Ultrafiltreerimise uusimate meetoditega saadakse ülikvaliteetseid valgukontsentraate. Need tooted muutuvad toiduainetetööstuses, eri-, laste- ja mahetoitudes üha olulisemaks. Piimasuhkru tootmine ning lisatud rasvaga piima- ja vadakutoodete tootmine ning osaliselt eemaldatud suhkruga vadaku ja polüamiinikontsentratsiooni kuivatamine täiendavad tootmiskava. Lisaks asub Zapfendorfis kaasaegne värskete toodete tehas, kus valmistatakse võid, koort, kohupiima ja hapupiimasaaduseid.

Suurem energiatõhusus tänu kruvipuhurile

Nõudluse ja seega ka tootmise kasvuga hakati aastal 2014 kavandama uut ja suuremat puhastussüsteemi, mida läheb vaja piimatoodete tootmisel tekkiva vee jaoks. Neljas annuspuhastis lagundatakse edaspidi partiikaupa erinevate tekkivate veekoguste toitainesisaldust. Neli puhurit tagavad õhuvarustuse selles protsessis osalevate mikroorganismide jaoks.

Selleks, et hoida veepuhastusjaama töökulud võimalikult madalad, otsustati kasutada energianõudliku elustamisõhu tootmise jaoks seniste tavapäraste rootorpuhurite asemel tookord turule tulnud kruvipuhureid. Kruvipuhurid on põhimõtteliselt madalsurve jaoks optimeeritud, kuivalt ehk õlivabalt tihendavad kruvikompressorid, mis töötavad juba alates 400 mbar rõhuerinevuse juures oluliselt tõhusamalt. Kruvikujuliste rootorite (nt SIGMA-Profil) abil saavutavad need masinad kõrgema efektiivsuse. Kui läheb vaja rõhuerinevust vahemikus 600 ja 800 mbar, nagu see on BMI puhul, säästetakse tänu veetehnoloogias tavalistele puhuri arvukatele töötundidele olulisel määral energiat ja seega ka raha.

BMI esimesed kavandid nägid esialgu ette ainult esimese generatsiooni kruvipuhureid senises tavapärases vormis ebatäielike masinatena – ehk siis suuremalt jaolt mehaanilised komponendid, mis tuleb väliste, alltöövõtjate poolt paigaldatavate lülituskilpide abil esmalt elektrisüsteemiga ühendada. Kuna see oli samas ka aeg, kus järgmise generatsiooni kruvipuhurid – ehk siis sisselülitatavad terviklikud masinad koos elektrilise juhtsüsteemiga ja jõuallikaga – hakkasid turul tehnika taset määrama, suundus pilk kiirelt neile seadmetele.

Behind the scenes: Production at the ‘Bayerischen Milchindustrie eG’ in Zapfendorf
Valmis Tööstus 4.0 jaoks

Uute kruvipuhurite terviksüsteem oli lõpuks otsustamisel määrav. Zapfendorfi BMI puhul on tegu FBS-M-SFC-tüüpi kruvipuhuriga, millel on integreeritud sagedusmuundur, mis sisaldab lisaks masina juhtsüsteemi SIGMA CONTROL 2. Selle juhtsüsteemi kaudu on puhur Profibusi kaudu ühendatud otse kontrollkonsooliga, kus visualiseeritakse selle töö- ja seisundiandmeid. Kontrollkonsool edastab puhurile pöörlemissagedused ja seega ka loodava voolu mahu. Puhureid juhitakse seega siinisüsteemi kaudu ka eemalt.

Tänu juhtimissüsteemidele ja terviklikule ehitusviisile saab neid masinaid kasutada ka rakenduste jaoks, mis koonduvad üldmõiste Tööstus 4.0 või Vesi 4.0 alla. See tööstusliku tootmise ja nüüd ka veetehnoloogia muudatus, mida nimetatakse ka 4. tööstusrevolutsiooniks, eeldab üha areneva võrgunduse ja digitaliseerimise raames masinatevahelist põhjalikku suhtlust, kasutades näiteks kõrgemal asuvat protsessijuhtimissüsteemi. Eesmärk on masina paindlik juhtimine ning selle töö- ja seisundiandmete diagnostika reaalajas (nn Condition Monitoring), et võimaldada optimaalset tööd ja kasutada ennetavat hooldust (Predictive Maintenance). See tähendab, et suurt osa andmetest puhuri töö- ja hooldusseisundi kohta saab ühes suunas lugeda ning vastupidiselt on võimalik puhurit teises suunas juhtida, ideaalis vaid ühe kaabliga – andmete siinikaabliga.

 

KAESERi pakkumine veenis meid:
väga hea tõhusus ja garantiiväärtustest kinnipidamine, terviksüsteem võimsuselektroonikasse integreeritud sagedusmuunduritega, IE4-mootorid, andurid ja ühendamine juhtsüsteemiga Profibusi kaudu.
Björn Wittmann, Bayerische Milchindustrie eG, Zapfendorfi tehas
Tervikpakett annab töös kindlustunde

Analoogväärtustena saab reaalajas lugeda näiteks järgmiseid andmeid: imemis- ja lõpprõhk, rõhuvahe, imemis-, lõpp- ja õlitemperatuur ning mürakatte sisetemperatuur, rõhulangus sisseimemisfiltris, sagedusmuunduri puhul puhuri pöörlemissagedus, muunduri voolutarve ja alalisvooluühenduse pinge. Jälgitakse mootorite temperatuuri ja voolutarvet, õlitaset, võimsuselektroonika trükkplaatide temperatuuri ja palju muud.

Igal nendest väärtustest on olemas läviväärtus hoiatuse ja rikke jaoks, mille saab integreerida siiniprotokolli abil protsessijuhtimissüsteemi, et kasutada nii mugava ja lihtsa seire võimalust. Sellele lisanduvad veel masina ja üksikute komponentide töötundide loendurid, näiteks kompressoriploki, mootori, juhtimissüsteemi, jõuallika, hoolduskomponentide jms jaoks. Hoolduskomponentide, nagu sisseimemisfilter, õli, kiilrihmad jne, jaoks on määratud ka ajavälbad, mis väljastavad läbisaamisel hooldusteate. Seisundiväärtused, nagu masin väljas, tööks valmis, töö, hoiatus ja rike, on samuti nähtavad protsessi kujutiselt.

Käitaja seisukohast oli sellise mitmekülgse kiirühendatava masina kasuks otsustamine selge, olles eelnevalt põhjalikult võrrelnud töövaeva, mis kuluks samaväärse funktsionaalsusega elektrilisele automatiseerimisele, mis saavutataks üksikkomponentidega. Oli selge, et asi ei piirduks ainult komponentide, nagu puhuri, sagedusmuunduri ja plekist lülituskilpide soetamisega. Masina ja juhtsüsteemi funktsioonide eelnev põhjalik võrdlemine aitas arvesse võtta ka kulusid, mis on seotud lülitusreleedega ja ülepingekaitsmetega, mida läheks tarvis, et ühendada elektrilisi abiajameid, nagu ventilaatoreid, õli- ja vaakumpumpasid ning trafosid ja analüüsiseadmeid temperatuuri, rõhu, õlitaseme või isegi õlirõhu andurite jaoks. Tuvastatud andurisignaale tuleb analüüsida, luua seos läviväärtustega ja selle alusel tuleb määrata loogilised elektrilülitustega toimingud. Ebaselgused, mida oleks muul juhul kasutatud mitmekordsed liidesed endaga kaasa toonud, jäid seega ära ning kasutuselevõtt sai toimuda kiirelt ja sujuvalt. Lisaks sellele on kõik üheselt dokumenteeritud, CE- ja EMC-sertifikaatidega, mis omakorda sobib tööohutuseeskirjadega. Selline tarne terviklikkus kergendas nii investeerimiskulude planeerimist kui ka energiakulude võrdlevat arvutamist, kuna täielikult töövalmis masina võimsusandmed olid juba ette teada.

Lisaks kindlusele planeerimisel ja nõuete täitmisel on tagatud ka protsessikindlus. Kui kaugjuhtimine peaks tõrkuma, saab puhurid sõltumatult protsessijuhtimissüsteemist igal ajal hõlpsalt SIGMA CONTROL 2 menüüde abil lülitada käsirežiimile, ilma et oleks tarvis ühendusi või parameetreid muuta (nagu varem ühendades välise sagedusmuunduriga jne). Seetõttu saavad need masinad hädaolukorras viimase „saarena“ varustada mikroorganisme elustava õhuga ja seega neid elus hoida.

Blower station: Four FBS series rotary screw blowers are in use at BMI in Zapfendorf
Tulemus

Vaadates tagasi nelja kaasaegse kruvipuhuri senisele kahe-aastasele tööajale, saab projektijuht rääkida mitte ainult väga heast kruvipuhurit, sagedusmuundurit, juhtimissüsteemi ja kontrollkonsooli puudutavast teenindusest, vaid ka sellest, et kruvipuhurite pakutud võimsusväärtuseid suudetakse ka tegelikult luua standardiga ISO 1217 lisa E sätestatud garantiiväärtuste raames ja seeläbi saavutatakse prognoositud väga hea energiatõhusus ka tegelikkuses. Projektijuhi sõnul säästis lisaks nende masinate terviklikkus investeerimisel oluliselt raha.

Siit leiate tooted