Rühren und Kosten sparen im großen Stil

Miešanie a úspora nákladov vo veľkom meradle

V chemickom, potravinárskom, farmaceutickom a kozmetickom priemysle je čoraz dôležitejšie identifikovať a využívať potenciálne úspory energie a nákladov vo výrobnom procese.

Miešanie je základným procesom v mnohých výrobných a spracovateľských krokoch v potravinárskom, farmaceutickom, kozmetickom a chemickom priemysle. V závislosti od aktuálne používanej technológie je potenciál úspor energie obrovský. Často však zostávajú nepovšimnuté. Škoda pre životné prostredie. Ale predovšetkým drahé pre prevádzkovateľa. Veď neefektívne systémy môžu rýchlo úplne zbytočne vyhodiť do vzduchu státisíce eur. „Úspora energie a nákladov hrá v súčasnosti len podradnú úlohu najmä pre výrobcov zariadení, ale aj pre prevádzkovateľov miešačiek. Napriek tomu sa tu skrýva obrovský potenciál. Úspora energie je vysoko aktuálna téma,„ hovorí konateľ spoločnosti PTM Carsten Angermeyer. Česká spoločnosť ukazuje, ako sa to dá robiť inak Plakor v spolupráci so spoločnosťou PTM mechatronics GmbH.

Lopatkové motory - tajní žrúti nákladov

Spoločnosť Plakor so sídlom na Morave v Českej republike je jedným z popredných svetových dodávateľov plastov pre automobilový priemysel. Jej sortiment zahŕňa nárazníky, spojlery, palubné dosky a vysokokvalitné interiérové a exteriérové komponenty. Miešanie lakov je preto jedným z kľúčových procesov v každodennej prevádzke.

V spoločnosti Plakor mieša 120 miešadiel farbu v 200-litrových sudoch v nepretržitej prevádzke. Pred prechodom na mechatroniku PTM používala spoločnosť Plakor štandardné lopatkové motory. Nákup lopatkových motorov je lacný. To ich robí na prvý pohľad zaujímavými. Potvrdenie o ich používaní prichádza neskôr - s účtom za elektrinu. V nepretržitej prevádzke lopatkové motory spoločnosti Plakor spotrebovali veľa energie a stáli veľa peňazí. Čoskoro bola potrebná efektívnejšia alternatíva. Tá sa našla v úsporných a zároveň výkonných pohonoch miešadiel od spoločnosti PTM mechatronics. Spoločnosť Plakor preto úplne nahradila lopatkové motory vo svojej prípravni farieb miešacími pohonmi PTM.

Viac pre prasiatko s pohonom miešadla PTM

Spoločnosť Plakor z vlastnej iniciatívy podrobila investíciu do kompletnej prestavby 12-mesačnému testu odolnosti s rôznymi scenármi výkonu a meraniami spotreby. Výsledok:

V nepretržitej prevádzke ušetrí 120 nových pohonov miešadiel PTM v porovnaní so starými lopatkovými motormi 350 000 EUR na nákladoch na energiu - ročne!

Pomerne nízke investičné náklady boli amortizované v prvom roku. Plakor mieša pri relatívne nízkych otáčkach približne 100 ot/min. Pri prepočte na najvyššie otáčky 300 ot/min by to bolo celých 950 000 EUR ročne.

Prečo je to tak?

Vo vnútri lopatkových motorov sa nachádza typ rotora s diagonálne uloženými lopatkami. Privádzaný stlačený vzduch naráža na lopatky a poháňa rotor. To si vyžaduje mimoriadne veľké množstvo stlačeného vzduchu, aby sa motor roztočil. Lopatkový motor je preto vysokootáčkový motor s vysokou rýchlosťou a nízkym krútiacim momentom. Táto konštelácia je tiež úplne nevhodná pre mnohé miešané látky, pretože si vyžadujú šetrné spracovanie. Tento výkon sa preto musí opäť znížiť prostredníctvom prevodovky.

Princíp radiálnych piestov pohonov miešadiel PTM naopak pracuje s valcovými komorami, v ktorých sú piesty stlačeným vzduchom tlačené k stene skrine. Ten je navrhnutý v tvare vlny, ktorá vytvára rotačný pohyb. To znamená, že je potrebné len také množstvo stlačeného vzduchu, aké sa zmestí do malých komôr piestov. Pohon miešadla PTM má preto relatívne nízke otáčky v kombinácii s veľmi vysokým krútiacim momentom. To z neho robí ideálny miešací pohon na miešanie látok všetkých druhov - bez potreby prevodovky.

Miešadlá PTM sú bezkonkurenčné aj z hľadiska výsledkov miešania

Spoločnosť Plakor si až neskôr uvedomila, že radiálne piestové miešadlá miešajú oveľa rovnomernejšie ako lopatkové motory.

Lopatkové motory majú tendenciu zvyšovať otáčky, keď klesá hladina náplne v nádrži miešadla. Dôvod je nasledovný: Ak klesne hladina náplne v nádrži miešadla, napríklad v dôsledku vyprázdňovania cez sacie lano alebo odparovania, odpor kvapaliny voči lopatkám miešadla miešadla sa v dôsledku toho tiež zníži. Lopatkový motor reaguje na nižší odpor vyššími otáčkami, pretože nie je brzdený a neustále prúdiaci stlačený vzduch ho naďalej nerušene poháňa, a to až do 1 500 otáčok za minútu. Na povrchu sa vytvárajú vzduchové vrecká a v najhoršom prípade pena. Pri ďalšom spracovaní farby alebo akejkoľvek inej kvapaliny sú vzniknuté vzduchové vrecká prekážkou ďalšieho spracovania. Predlžujú čas spracovania, pretože sa rozkladajú len pomaly.
Pri zvyšovaní hladiny náplne dochádza k presnému opaku: miešadlo s lopatkovým motorom sa kvôli nízkemu krútiacemu momentu spomaľuje a už nie je schopné premiešavať pevné kovové, farebné a lesklé pigmenty.
Pri nanášaní na lakovaný výrobok môžu vzduchové bubliny alebo pevné častice spôsobiť povrchové chyby a negatívne ovplyvniť kvalitu konečného výrobku. Farby na báze vody sú na tieto javy obzvlášť náchylné, pretože ich viskozita výrazne kolíše. A ich spracovanie už predstavuje pre priemyselné odvetvie vážne výzvy.

Na druhej strane motory miešadiel PTM pokračujú v miešaní oveľa konzistentnejšie, aj keď hladina náplne klesne. Ich maximálna technická rýchlosť je 300 otáčok za minútu.
Ak hladina náplne v zásobníku stúpne, veľmi vysoký krútiaci moment pohonu spoľahlivo udržiava rýchlosť.
Spoločnosť Plakor tak zistila, že miešaná farba nemá vzduchové inklúzie ani usadeniny a konečne má kvalitu, ktorá je nevyhnutná pre vysoké nároky na spoľahlivosť procesu a výsledný produkt.

A v neposlednom rade ďalší významný prínos: masívne zníženie spotreby stlačeného vzduchu prirodzene znížilo aj počet prevádzkových hodín kompresorov. Ich údržbové cykly sa tým predĺžili, čo ušetrilo ešte viac peňazí.

Tento úspešný príbeh jasne ukazuje, že sa vždy oplatí skúmať účinnosť, vhodnosť a funkčnosť miešacích procesov a prekonávať nové prekážky.