Minimalizace celkových nákladů na vlastnictví - zvýšení zisku

V projektu Whey V společnosti Sachsenmilch v Leppersdorfu se nedávno začala používat hygienická odstředivá čerpadla s vysokou účinností od společnosti Packo.

Vysoce účinná čerpadla jsou pro filtrační systémy v mlékárenském průmyslu velmi žádaná. Nepřetržitý provoz a velké čerpané objemy vyžadují "pracovní koně", jejichž počet dodavatelů lze spočítat na prstech jedné ruky. Navrhování odstředivých čerpadel s vysokým výkonem, a to jak z hlediska hygieny, tak z hlediska co největší úspory energie, je skutečnou výzvou.

Společnost Sachsenmilch Leppersdorf GmbH, kterou v roce 1994 koupila skupina Theo Müller, je dnes považována za jednu z největších a nejmodernějších mlékárenských společností v Evropě. Každoročně zde přibližně 2 600 zaměstnanců zpracuje více než 1,8 miliardy kilogramů syrového mléka na nejrůznější výrobky, jako je UHT mléko, sušené mléko, máslo, sýry nebo deriváty syrovátky. Od převzetí v roce 1994 se areál neustále rozšiřuje a modernizuje a celkem se do něj investovala více než 1 miliarda eur.

Značná částka byla investována do výstavby budov a zařízení na zpracování syrovátky, kde v současné době pracuje přibližně 160 lidí. Od roku 2002 byla tato samostatná podniková jednotka zřízena ve čtyřech stupních nazvaných Syrovátka II až V. Úsek syrovátky V, který byl uveden do provozu v dubnu 2016, je rovněž zodpovědný za výrobu laktózy podle normy Dry Mix pro použití v průmyslu dětské výživy.

Všem fázím rozšíření je společné - a to platí zejména pro syrovátku V - že nejvyšší prioritu má nejen garance nejvyšších hygienických standardů, ale důležitou roli hrají také aspekty energetické účinnosti při využívání moderních strojních zařízení. K tomu patří i volba správného čerpacího zařízení, které musí ve výrobě plnit nejrůznější úkoly.

Ideální spolupráce

Společnost VA GmbH, která je členem skupiny Kieselmann, lze považovat za optimálního partnera v oblasti filtrační a procesní techniky. Společnost se sídlem ve Stuttgartu a montážním střediskem v Heilbronnu se specializuje na projektování a instalaci technologických zařízení pro potravinářský a mlékárenský průmysl a dodala různá membránová filtrační zařízení pro celkový projekt syrovátky V.

Po krátkém čase byla vyzkoušena výkonnost čerpadel v provozu a hledaly se alternativy v tomto výkonovém rozsahu. Volba padla na odstředivá čerpadla od společnosti Packo Pumps. Výsledkem bylo, že náš německý distributor Koch Pumpentechnik byl zodpovědný za technické poradenství a organizační zajištění a jako výkonný orgán dohlížel na přestavbu na místě.

Na základě úvahy, že odstředivá čerpadla pro filtrační aplikace se v Sachsenmilch používají téměř 365 dní v roce a v nepřetržitém provozu, byly důležitými faktory při rozhodování vysoká účinnost, nižší provozní náklady a méně práce na údržbě. Před třemi lety bylo na začátku jedno ze 16 čerpadel vybavených 110kW motorem na jednom z ultrafiltračních systémů zkušebně nahrazeno odstředivým čerpadlem Packo Pumps řady MFP3 z nerezové oceli. Čtyřměsíční test přinesl úžasné výsledky v několika ohledech.

Optimalizovaná mechanika proudění díky konstrukci spirály

Důležitým cílem bylo dosáhnout vyšší účinnosti, protože nahrazené čerpadlo má svařovanou konstrukci, která není z hlediska účinnosti optimální. Naproti tomu čerpadlo MFP3 je vybaveno tělesem čerpadla z nerezové oceli 316L, které zvyšuje účinnost, a hygienickým uzavřeným litým oběžným kolem z nerezové oceli.

Společnost Packo Pumps je jedním z mála výrobců hygienických odstředivých čerpadel, která splňují nebo dokonce překračují vysoké technické požadavky evropského nařízení č. 547/2012 MEI (minimální index účinnosti, skutečně předepsaný pro vodní čerpadla). Tyto vynikající účinnosti odstředivých čerpadel jsou možné díky optimalizaci konstrukce tělesa čerpadla a oběžných kol pomocí pokročilých programů pro simulaci průtoku. Zlepšení průtočného chování je dosaženo především volutovou konstrukcí tělesa čerpadla, které lze v konečném důsledku dosáhnout pouze odléváním.

Snížení spotřeby energie

Díky vyšší účinnosti, která v některých případech přesahuje 80 %, se výrazně snižuje spotřeba energie. Rozhodujícím kritériem se tak staly úspory energie, které byly zjištěny v praxi. Ty se pohybují v řádu přibližně 15 až 20 procent. V tomto konkrétním případě byl použit typ MFP3 / 150-315 / 9004 (C-360) se čtyřpólovým motorem o výkonu 90 kW. Při tomto výkonu se čerpadlo jevilo jako téměř předimenzované. Při skutečném příkonu 70 kW by mohl stačit i model této řady o výkonu 75 kW. Řada zahrnuje také verze s výkonem motoru až 250 kW a maximálním průtokem 1 200 m³/h - v průmyslovém provedení až 1 800 m³/h.

Dalším pozitivním efektem vysoké účinnosti je velmi šetrné čerpání média. Bylo také zjištěno, že čerpadlo Packo pracuje mnohem tišeji než předchozí model.

Nízké náklady na údržbu

Další výhodou jsou výrazně nižší náklady na údržbu. Dříve se například mechanické ucpávky musely měnit jednou ročně, ale čerpadla Packo s první těsnicí sadou pracují bez problémů již téměř dva roky. Nejenže jsou v tomto ohledu mimořádně nenáročná na údržbu, ale také výrazně snižují náklady na roční revize.

Úspěšně dokončený zkušební provoz vyústil ve významnou objednávku u společnosti Koch Pumpentechnik, respektive Packo Pumps, na celkem 16 čerpadel MFP3, která byla v roce 2016 instalována do filtračních systémů. Kromě toho je na periferii instalováno dalších 54 odstředivých čerpadel, rovněž vyráběných výhradně v hygienickém provedení, například pro zásobování z nádrží. S výkony od 1,1 do 90 kW odrážejí široký záběr sortimentu Packo.

Pozitivní praktické zkušenosti

Michael Kühn, vedoucí technických projektů ve společnosti Sachsenmilch Leppersdorf GmbH, hodnotí novou instalaci čerpadla velmi podrobně a prakticky, přičemž vychází z více než 30letých odborných zkušeností. Jeho dosavadní zkušenosti jsou velmi pozitivní: "Pro mě jako procesního inženýra je rozhodující optimalizace průtoku dosažená speciální konstrukcí spirály a z toho vyplývající úspora energie. Z hlediska absorbovaného výkonu, o kterém zde hovoříme, hrají rozdíly v motorizaci již důležitou roli. Zisku ve spotřebě energie lze dosáhnout pouze minimalizací ztrát v samotném čerpadle, a to je záležitost optimalizace průtoku.

To se nám velmi názorně ukázalo při návštěvě belgického závodu. Měli jsme možnost nahlédnout inženýrům Packo přes rameno a dozvědět se, že čerpadla jsou nejprve softwarově testována, než jdou do výroby odlitků. Mohli jsme například předpokládat, že jsou vybrána pro příslušnou aplikaci a pracují v optimálním bodě. Čísla na papíře se osvědčila. V praxi jsme byli schopni velmi rychle a názorně demonstrovat slibované úspory energie v řádu 15 až 20 procent.

Spokojený je také s nízkými náklady na údržbu čerpadel, která jsou pravidelně preventivně udržována. "Všimli jsme si, že takové čerpadlo není třeba každé tři měsíce otevírat. Další výhodou je, že Packo Inox používá pro všechny řady pouze standardní díly ".

Michael Kühn je spokojen i s organizačním dokončením přestavby: "Celá poměrně rozsáhlá instalace proběhla hladce, přestože jsme použili zcela nová čerpadla."

Rozsáhlá následná objednávka

Vzhledem k tomuto mimořádně pozitivnímu hodnocení není překvapivé, že společnost Koch Pumpentechnik obdržela v prosinci 2017 rozsáhlou následnou zakázku na Sachsenmilch od společnosti VA GmbH. Jedná se o mikrofiltrační zařízení vybavené sedmi čerpadly MFP3. Některá z nich jsou typu s motory o výkonu 200 kW a maximálním průtokem až 1 800 m³/h, takže jsou ještě výkonnější než výše uvedené modely. Kromě toho bylo instalováno 36 jednotek pro další projekty - od výkonu motoru 3 kW - a dalších 20 odstředivých čerpadel Packo bylo zřízeno na periferii.

Společnost Packo Pumps je jen jedním z partnerů, se kterými Koch Pumpentechnik realizuje podobné projekty již řadu let. Partnerskými společnostmi v roce 1980 založeného specialisty v Porta Westfalica jsou také Ytron Process Technology a Pumpenfabrik Wangen. Kromě toho jsou pod vlastním jménem vyráběna čerpadla, která jsou univerzálně použitelná v mnoha oblastech, například v procesní technice, pro praní kalů - zejména znečištěné vody -, krmiv, kapalných hnojiv nebo olejů a chladicích kapalin.

Jako generální ředitel společnosti ze severovýchodního Vestfálska, která má pobočky v Ellerbeku u Hamburku, Norimberku a Lipsku, vidí Uwe Koch firmu jako řešitele problémů, který jde nad rámec pouhého prodeje. 
Patří sem také rozsáhlé poradenství při rozsáhlých projektech a technicky vyspělých procesních instalacích, například když je třeba přečerpat problematická nebo citlivá média.

Bernd Neumann