KAESER blowers for ‘Bayerische Milchindustrie eG’ - Image shows filling of milk product
Indústria de laticínios cooperativa Zapfendorf da Baviera

Mas por favor com natas…

… e com blowers KAESER!

O que é que natas e ar comprimido têm em comum? Esta relação é explicada na história de sucesso da BMI (cooperativa das indústrias de lacticínios da Baviera) em Zapfendorf. Trata-se de água limpa, muito para além do tratamento da águas residuais numa fábrica de lacticínios.

Água limpa: um requisito que tinha de ser dominado com tecnologia industrial que fosse mais simples de manusear, fiável e simultaneamente preparada para o futuro. Isto inclui o critério de menores custos possíveis. Uma moderna central com blowers de parafuso torna isto possível.

Indústria de laticínios da Baviera em Zapfendorf

A BMI é uma cooperativa de lacticínios com uma longa tradição e experiência internacional. É em Zapfendorf, no norte da Baviera que fica a maior fábrica da BMI. Para além dos produtos standards leite magro e soro de leite doce, em pó, cada vez se produzem mais produtos especializados. Com processos de última geração de ultrafiltração, obtém-se concentrados de proteínas de alta qualidade. Estes produtos ganham cada vez mais importância na indústria alimentar, dietética, nutrição infantil e alimentação saudável. O fabrico de lactose e a produção de produtos lácteos gordos e de soro de leite, assim como a secagem de soro de leite em pó com baixo teor de açúcar e concentrado de poliamina, completam o programa de produção. Em Zapfendorf também se encontra a moderna fábrica de produtos frescos, onde se produzem produtos como a manteiga, natas, quark e leite coalhado.

Eficiência energética aumentada, graças aos blowers de parafuso

Devido à crescente procura, e portanto da produção também, em 2014 inicia-se o planeamento de uma nova e maior fábrica de limpeza da água acumulada na produção de produtos lácteos. No futuro, a carga de nutrientes das diferentes quantidades de água deverá ser bio degradada em lotes por quatro reatores sequenciais. Quatro blowers irão assegurar o fornecimento de ar dos microrganismos envolvidos neste processo.

Para manter os custos operacionais da estação de tratamento de água o mais baixo possível, na produção de ar de aeração, de consumo intensivo de energia, em vez dos tradicionais blowers, utilizados até agora, deverão ser utilizados os novos blowers de parafuso, na altura novidade no mercado. No fundo, os blowers de parafuso estão otimizados para compressores de parafuso isentos de óleo e secos, que trabalham de forma muito mais eficiente, logo a partir de 400 mbar. Graças aos seus rotores em forma de parafuso, como por exemplo, o SIGMA-Profil, estas máquinas alcançam uma potência mais elevada. Em casos em que é necessário pressão diferencial entre 600 e 800 mbar, e acima de tudo muitas horas de serviço dos blowers, caso da BMI e da tecnologia da água, há uma significativa poupança de energia, e portanto de custos.

Os primeiros planos do projeto na BMI ainda tinham blowers da primeira geração, na forma de máquinas convencionais e incompletas - ou seja, maioritariamente componentes mecânicos, que precisam de ser eletrificados para ficarem prontos a entrar em funcionamento, por armários de distribuição externos feitos por subcontratados. No entanto, com os blowers de parafuso de próxima geração - ou seja máquinas completas, prontas para o arranque, com comando elétrico e unidade de potência - começa a definir-se o novo estado da tecnologia no mercado, virando rapidamente o foco para os mesmos.

Behind the scenes: Production at the ‘Bayerischen Milchindustrie eG’ in Zapfendorf
Prontos para arrancar na Industrie 4.0

Foi precisamente este “sistema completo” dos novos blowers que no fim ditou a decisão final. No caso da BMI-Zapfendorf trata-se de um blower tipo FBS-M-SFC com variador de frequência integrado, que ainda inclui um inteligente comando SIGMA CONTROL 2. Este comando liga diretamente os blowers, por Profibus à sala de controlo, onde os dados operacionais e de estado são visualizados. A sala de controlo envia a velocidade aos blowers e assim o caudal a ser gerado. Os blowers são assim comandados remotamente pelo sistema de bus.

Graças aos comandos e à sua completa construção estas máquinas também podem ser utilizadas para aplicações que se escondem atrás da palavra Industrie 4.0 ou Água 4.0. Esta revolução, também conhecida como 4ª revolução industrial na produção industrial e agora também da tecnologia da água, requer como base a possibilidade de comunicação abrangente de máquina para máquina ou com um abrangente sistema de controlo do processo, no âmbito de redes progressivas e digitalização. O objetivo é um controlo mais flexível da máquina, assim como o diagnóstico dos dados de estado e operacionais em tempo real (o chamado Condition Monitoring), para garantir um funcionamento otimizado e para utilizar a manutenção preditiva (Predictive Maintenance). Isto significa que uma série de informações sobre o estado operacional e de manutenção do blower podem ser lidos numa direção, e no sentido inverso o blower é controlado remotamente - idealmente apenas com um cabo, o cabo de dados bus.

 

Ficamos convencidos com a proposta da KAESER:
Muito boa eficiência, com valores de garantia respeitados, um sistema completo com sistema elétrico, VF integrado, motores IE4, sensores e ligação ao sistema de controlo por Profibus.
Björn Wittmann, fábrica de Zapfendorf da cooperativa das indústrias de lacticínios da Baviera
O pacote completo garante um funcionamento seguro

Podem ser lidos em tempo real, como valores analógicos, por exemplo: a pressão de aspiração, final e diferencial, a temperatura interna de aspiração, final, do óleo e da cobertura de insonorização, a queda de pressão no filtro de aspiração; com variador de frequência a velocidade do blower, consumo de corrente do variador e a tensão do circuito intermédio. São monitorizados a temperatura e o consumo de corrente dos motores, o nível do óleo, a temperatura em placas do sistema elétrico e muito mais.

Para cada um destes valores existe um valor limite para emissão de mensagem de aviso e avaria, que também podem ser implementadas no sistema de controlo do processo com um protocolo bus e assim oferecer a possibilidade de monitorização, confortável e simples. Acrescenta-se ainda um contador de horas de serviço da máquina e os seus componentes individuais, como por exemplo o bloco de compressão, motor, comando, unidade de potência, peças de manutenção, etc. As peças de manutenção, como por exemplo filtro de aspiração, óleo, correia do alternador, etc. também têm intervalos de tempo definidos, que geram uma mensagem de manutenção no seu término. Variáveis de estado como máquina desligada, pronta para arranque, funcionamento, aviso e avaria também se encontram no diagrama do processo.

Na ótica do utilizador a opção por estas máquinas versáteis, plug & play foi clara, após uma detalhada comparação do esforço necessário para funções comparáveis de automatização elétrica de componentes individuais. Tornou-se claro que não se iria ficar pela aquisição de componentes como por exemplo os blowers, os variadores de frequência e armários de distribuição de chapa. Com uma detalhada comparação antecipada das máquinas e das funcionalidades do comando, os custos para relé de ligação e relé de corrente para ligação dos arranques auxiliares elétricos, como ventiladores, bombas de óleo e de vácuo, assim como transformadores e dispositivos de avaliação para sensores também foram considerados para a temperatura, pressão, nível do óleo ou mesmo a pressão do óleo. Os sinais de sensor recolhidos têm de ser avaliados, têm de ter valores limite definidos e a partir daqui têm de se implementar ações de ligação elétrica, com lógica. Nem sequer ocorrem ambiguidades nos interfaces, que de outro modo são gerados repetidas vezes, e assim a colocação em funcionamento pode acontecer com rapidez e sem atritos. Acima de tudo, está tudo documentado de forma clara, com certificado CE e EMC, o que também é favorável ao regulamento de segurança no trabalho. Esta abrangência dos itens fornecidos facilita não só o planeamento dos custos de investimento, como também o cálculo comprativo dos custos de energia, uma vez que os dados de potência da máquina completa e pronta a funcionar, eram, de antemão, transparentes.

Além de segurança de planeamento e jurídica, também existe segurança dos processos. Se o controlo remoto falhar, os blowers podem facilmente ser colocados em modo manual, em qualquer momento, independentemente do sistema de controlo do processo, via seleção no menu do SIGMA CONTROL 2, sem religação e sem reparametrização (como acontecia antes com a ligação de variadores de frequência externos, etc.). Assim, estas máquinas podem em caso de emergência, funcionar como último reduto, para revitalizar os micro-organismos, fornecendo-lhes ar e mantendo-os assim vivos.

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

Fazendo uma retrospetiva aos dois anos de utilização dos quatro modernos blowers de parafuso, o gestor de projeto reporta, não só um serviço excelente para a totalidade dos blowers de parafuso, em conjunto com o variador de frequência, comando e ligação à sala de controlo, como também, que os valores de potência propostos dos blowers de parafuso são fornecidos, no âmbito dos valores de garantia de acordo com a ISO 1217, anexo E, e assim, a muito boa, projetada eficiência energética, também se verifica em termos reais. De acordo com o gestor de projeto, a “abrangência” desta máquina economizou, acima de tudo, custos de investimento consideráveis.

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