Rühren und Kosten sparen im großen Stil

Míchání a úspora nákladů ve velkém měřítku

V chemickém, potravinářském, farmaceutickém a kosmetickém průmyslu je stále důležitější identifikovat a využívat potenciální úspory energie a nákladů ve výrobním procesu.

Míchání je základním procesem mnoha výrobních a zpracovatelských kroků v potravinářském, farmaceutickém, kosmetickém a chemickém průmyslu. V závislosti na aktuálně používané technologii je potenciál úspor energie obrovský. Často však zůstává bez povšimnutí. Škoda pro životní prostředí. Ale především drahé pro provozovatele. Vždyť neefektivní systémy mohou rychle zbytečně promrhat statisíce eur. „Úspora energie a nákladů hraje v současné době pouze podružnou roli, zejména pro výrobce zařízení, ale i pro provozovatele míchadel. Přesto se zde skrývá obrovský potenciál. Úspora energie je vysoce aktuální téma,„ říká jednatel společnosti PTM Carsten Angermeyer. Česká společnost ukazuje, jak to lze dělat jinak Plakor ve spolupráci se společností PTM mechatronics GmbH.

Lopatkové motory - tajní žrouti nákladů

Společnost Plakor se sídlem na Moravě v České republice je jedním z předních světových dodavatelů plastů pro automobilový průmysl. Její sortiment zahrnuje nárazníky, spoilery, palubní desky a vysoce kvalitní interiérové a exteriérové komponenty. Míchání laků je proto jedním z klíčových procesů každodenního provozu.

Ve společnosti Plakor míchá 120 míchadel barvu ve 200litrových sudech v nepřetržitém provozu. Před přechodem na mechatroniku PTM používala společnost Plakor standardní lopatkové motory. Pořízení lamelových motorů je levné. Díky tomu jsou na první pohled zajímavé. Účtenka za jejich použití přichází až později - s účtem za elektřinu. V nepřetržitém provozu spotřebovávaly lamelové motory společnosti Plakor mnoho energie a stály mnoho peněz. Brzy bylo zapotřebí najít účinnější alternativu. Ta byla nalezena v úsporných a přitom výkonných pohonech míchadel od společnosti PTM mechatronics. Společnost Plakor proto ve své přípravně barev zcela nahradila lamelové motory míchacími pohony PTM.

Více pro prasátko s pohony míchadel PTM

Společnost Plakor z vlastní iniciativy podrobila investici do kompletní přestavby 12měsíčnímu testu odolnosti s různými scénáři výkonu a měřením spotřeby. Výsledek:

V nepřetržitém provozu ušetří 120 nových pohonů míchadel PTM 350 000 EUR nákladů na energii ve srovnání se starými lopatkovými motory - ročně!

Poměrně nízké investiční náklady byly odepsány během prvního roku. Plakor míchá při relativně nízkých otáčkách přibližně 100 ot/min. Při přepočtu na nejvyšší otáčky 300 ot/min by to bylo celých 950 000 EUR ročně.

Proč tomu tak je?

Uvnitř lamelových motorů se nachází typ rotoru s diagonálně umístěnými lopatkami. Přiváděný stlačený vzduch naráží na lopatky a pohání rotor. To vyžaduje extrémně vysoké množství stlačeného vzduchu, aby se motor roztočil. Lopatkový motor je tedy vysokootáčkový motor s vysokými otáčkami a nízkým točivým momentem. Tato konstelace je také zcela nevhodná pro mnoho směšovaných látek, protože vyžadují šetrné zpracování. Tento výkon je proto nutné opět redukovat prostřednictvím převodovky.

Radiální pístový princip pohonů míchadel PTM naproti tomu pracuje s válcovými komorami, v nichž jsou písty tlačené stlačeným vzduchem ke stěně skříně. Ten je konstruován ve tvaru vlny, která vytváří rotační pohyb. To znamená, že je zapotřebí pouze tolik stlačeného vzduchu, kolik se vejde do malých komor pístů. Pohon míchadla PTM má proto relativně nízké otáčky v kombinaci s velmi vysokým točivým momentem. To z něj činí ideální pohon míchadla pro míchání látek všeho druhu - bez nutnosti použití převodovky.

Míchadla PTM jsou také bezkonkurenční z hlediska výsledků míchání.

Společnost Plakor si teprve později uvědomila, že radiální pístová míchadla míchají mnohem rovnoměrněji než lopatkové motory.

Lopatkové motory mají tendenci zvyšovat otáčky při poklesu hladiny náplně v nádrži míchadla. Důvod je následující: Jestliže hladina náplně v nádrži míchadla klesne, například v důsledku vypouštění přes sací kopí nebo odpařování, sníží se v důsledku toho také odpor kapaliny vůči lopatkám míchadla. Lopatkový motor reaguje na nižší odpor vyššími otáčkami, protože není brzděn a trvale proudící stlačený vzduch jej nadále bez překážek pohání, a to až do 1 500 otáček za minutu. Na povrchu se tvoří vzduchové kapsy a v nejhorším případě pěna. Pro další zpracování barvy nebo jakékoli jiné kapaliny jsou vzniklé vzduchové kapsy překážkou dalšího zpracování. Prodlužují dobu zpracování, protože se rozkládají jen pomalu.
Se stoupajícím množstvím náplně dochází k přesnému opaku: míchadlo s lopatkovým motorem se kvůli nízkému točivému momentu zpomaluje a není již schopno rozmíchat pevné kovové, barevné a lesklé pigmenty.
Při aplikaci na lakovaný výrobek mohou vzduchové bubliny nebo pevné částice způsobit povrchové vady a negativně ovlivnit kvalitu konečného výrobku. Barvy na vodní bázi jsou k těmto jevům obzvláště náchylné, protože jejich viskozita značně kolísá. A jejich zpracování již představuje pro průmysl vážnou výzvu.

Motory míchadel PTM naproti tomu pokračují v míchání mnohem rovnoměrněji, i když hladina náplně klesne. Jejich maximální technická rychlost je 300 otáček za minutu.
Pokud hladina náplně v zásobníku stoupne, velmi vysoký točivý moment pohonu spolehlivě udržuje rychlost.
Společnost Plakor proto zjistila, že míchaná barva neobsahuje vzduchové vměstky ani usazeniny a konečně má kvalitu, která je nezbytná pro vysoké nároky na spolehlivost procesu a konečný produkt.

A v neposlední řadě další pozoruhodná výhoda: díky masivnímu snížení spotřeby stlačeného vzduchu se samozřejmě zkrátily i provozní hodiny kompresorů. Jejich údržbové cykly se tak prodloužily, což ušetřilo ještě více peněz.

Tento úspěšný příběh jasně ukazuje, že se vždy vyplatí zkoumat efektivitu, vhodnost a funkčnost míchacích procesů a razit nové cesty.