Agitação e poupança de custos em grande escala
Nas indústrias química, alimentar, farmacêutica e cosmética, é cada vez mais importante identificar e utilizar potenciais poupanças de energia e de custos no processo de produção.
A agitação é um processo essencial em muitas etapas de produção e processamento nas indústrias alimentar, farmacêutica, cosmética e química. Dependendo da tecnologia atualmente utilizada, o potencial de poupança de energia é enorme. Mas muitas vezes passa despercebida. É uma pena para o ambiente. Mas, acima de tudo, caro para o operador. Afinal de contas, sistemas ineficientes podem rapidamente desperdiçar centenas de milhares de euros desnecessariamente. „A poupança de energia e de custos desempenha atualmente apenas um papel secundário, sobretudo para os fabricantes de instalações, mas também para os operadores de agitadores. No entanto, existe aqui um enorme potencial. A poupança de energia é um tema de grande atualidade„, afirma o diretor-geral da PTM, Carsten Angermeyer. A empresa checa mostra como as coisas podem ser feitas de forma diferente Plakor em cooperação com a PTM mechatronics GmbH.
Motores de palhetas - o segredo da redução de custos
A Plakor, com sede na Morávia, República Checa, é um dos principais fornecedores mundiais de plásticos para automóveis. A sua gama de produtos inclui para-choques, spoilers, painéis de instrumentos e componentes interiores e exteriores de alta qualidade. A agitação das tintas é, por conseguinte, um dos principais processos nas operações diárias.
Na Plakor, 120 agitadores agitam a tinta em tambores de 200 litros em funcionamento contínuo. Antes de mudar para a mecatrónica PTM, a Plakor utilizava motores de palhetas normais. Os motores de palhetas são baratos de adquirir. Isto torna-os interessantes à primeira vista. O recibo da sua utilização vem depois - com a fatura da eletricidade. Em funcionamento contínuo, os motores de palhetas da Plakor consumiam muita energia e custavam muito dinheiro. Rapidamente se tornou necessária uma alternativa mais eficiente. Esta foi encontrada nos económicos e potentes motores de agitadores da PTM mechatronics. Assim, a Plakor substituiu completamente os motores de palhetas da sua sala de preparação de tintas por accionamentos de agitadores PTM.
Mais para o mealheiro com os accionamentos do agitador PTM
Por sua própria iniciativa, a Plakor submeteu o investimento na conversão completa a um teste de resistência de 12 meses com diferentes cenários de desempenho e medições de consumo. O resultado:
Em funcionamento contínuo, os 120 novos agitadores PTM poupam 350 000 euros em custos de energia em comparação com os antigos motores de palhetas - por ano!
Os custos de investimento, comparativamente baixos, foram amortizados no primeiro ano. A Plakor agita-se a velocidades relativamente baixas de cerca de 100 rpm. Calculado à velocidade mais elevada, de 300 rpm, tal representaria um total de 950 000 euros por ano.
Porquê?
No interior dos motores de palhetas existe um tipo de rotor com palhetas montadas na diagonal. O ar comprimido fornecido atinge as palhetas e acciona o rotor. É necessária uma quantidade extremamente elevada de ar comprimido para que o motor atinja a sua velocidade. O motor de palhetas é, por conseguinte, um motor de alta velocidade com elevada velocidade e baixo binário. Esta constelação é também completamente inadequada para muitas substâncias de mistura, uma vez que estas requerem um processamento suave. Esta potência tem, portanto, de ser novamente reduzida através de uma caixa de velocidades.
O princípio de pistão radial dos accionamentos de agitadores PTM, por outro lado, funciona com câmaras cilíndricas nas quais os pistões são empurrados para a parede da caixa pelo ar comprimido. Este é concebido sob a forma de uma onda, que gera o movimento rotativo. Isto significa que apenas é necessária a quantidade de ar comprimido que cabe nas pequenas câmaras dos pistões. O acionamento do agitador PTM tem, portanto, uma velocidade relativamente baixa combinada com um binário muito elevado. Isto torna-o o acionamento perfeito para agitar substâncias de todos os tipos - sem a necessidade de uma caixa de velocidades.
Os agitadores PTM são também imbatíveis em termos de resultados de mistura
A Plakor só mais tarde se apercebeu que os agitadores de pistão radial agitam de forma muito mais uniforme do que os motores de palhetas.
Os motores de palhetas têm tendência a aumentar a velocidade quando o nível de enchimento da cuba do agitador desce. A razão para tal é a seguinte: se o nível de enchimento da cuba do agitador baixar, por exemplo devido à drenagem através de uma lança de aspiração ou evaporação, a resistência do líquido às pás do agitador também diminui. O motor de palhetas reage à diminuição da resistência com velocidades mais elevadas, uma vez que não é travado e o ar comprimido em fluxo constante continua a movê-lo sem impedimentos, até 1.500 rpm. Formam-se bolsas de ar e, no pior dos casos, espuma na superfície. Para o processamento posterior da tinta, ou de qualquer outro líquido, as bolsas de ar resultantes são um obstáculo ao processamento posterior. Prolongam o tempo de processamento, uma vez que só se degradam lentamente.
Quando o nível de enchimento aumenta, acontece exatamente o contrário: o agitador com motor de palhetas abranda devido ao seu baixo binário e deixa de ser capaz de agitar os pigmentos sólidos metálicos, de cor e brilhantes.
Quando aplicadas no produto a pintar, as bolhas de ar ou as partículas sólidas podem causar defeitos na superfície e afetar negativamente a qualidade do produto final. As tintas à base de água são particularmente susceptíveis a estes fenómenos, uma vez que a sua viscosidade varia muito. E o seu processamento já coloca sérios desafios à indústria.
Os motores agitadores PTM, por outro lado, continuam a agitar de forma muito mais consistente mesmo quando o nível de enchimento desce. A sua velocidade técnica máxima é de 300 rpm.
Se o nível de enchimento do contentor subir, o binário muito elevado do acionamento mantém a velocidade de forma fiável.
A Plakor estabeleceu assim que a tinta agitada não tem inclusões de ar nem depósitos e tem agora finalmente a qualidade que é essencial para as elevadas exigências de fiabilidade do processo e do produto final.
E por último, mas não menos importante, outro benefício notável: a redução maciça do consumo de ar comprimido também reduziu naturalmente as horas de funcionamento dos compressores. Os seus ciclos de manutenção foram alargados em conformidade, o que permitiu poupar ainda mais dinheiro.
Esta história de sucesso mostra claramente que vale sempre a pena examinar a eficiência, a adequação e a funcionalidade dos processos de agitação e abrir novos caminhos.
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