Meget gerne med fløde…

Hvad har fløde med trykluft at gøre? Denne sammenhæng forklarer vi med succeshistorien om BMI (Bayerische Milchindustrie eG) i Zapfendorf. Det handler i denne forbindelse om rent vand, og i langt højere grad om spildevandsbehandling i et mejerianlæg.

Rent vand: Et krav, der kunne klares med en maskinteknik, der på samme tid er lettere at håndtere, driftssikker og fremtidssikret. Og hertil kommer kriteriet med lavest mulige omkostninger. En moderne station med skrueblæsere gør det muligt.

BMI er et mejerikooperativ med en lang tradition og international erfaring. I Zapfendorf i det nordlige Bayern ligger BMI's største anlæg. Ud over standardprodukter som skummetmælk- og sød vallepulver produceres der flere og flere specialprodukter. Med de mest moderne processer inden for ultrafiltrering udtrækkes der æggehvidekoncentrater af høj kvalitet. Disse produkter har en voksende betydning inden for ernæringsindustrien, diætetik, børneernæring og reformkost. Mælkesukkerfremstilling og produktion af mælke- og valleprodukter samt tørring af delvist afsukret valle og polyaminkoncentration afrunder produktionsprogrammet. I Zapfendorf findes der også et moderne anlæg til produktion af friske produkter, hvor der fremstilles smør, fløde, kvark og syrnede mælkeprodukter.

På grund af den stigende efterspørgsel og dermed produktion begyndte man i 2014 at planlægge et nyt og større rensningsanlæg til det vand, der anvendes til fremstilling af mælkeprodukter. I fire sekventielle batchreaktorer skulle næringsstoffragten af de forskellige vandmængder nedbrydes biologisk i batches. Fire blæsere skulle sikre luftforsyningen af de mikroorganismer, der var involveret i denne proces.

For at holde vandbehandlingsanlæggets driftsomkostninger så lave som muligt, skulle der i stedet for den almindelige kapselblæser, der hidtil var brugt til den energiintensive produktion af aktiveringsluft, nu anvendes skrueblæsere, der på det tidspunkt var nye på markedet. Skrueblæsere er i bund og grund tørre eller tørkomprimerende skruekompressorer, der er optimeret til lavtryk, og som arbejder betydeligt mere effektivt allerede fra en trykdifference på 400 mbar. På grund af deres skrueformede rotorer, f.eks. SIGMA-profilen, opnår disse maskiner en højere virkningsgrad. Når der, ligesom i tilfældet BMI, anvendes differenstryk mellem 600 og 800 mbar ved de allerede mange driftstimer for blæseren, hvilket er tilfældet inden for vandteknik, bliver det til en betydelig energi- og omkostningsbesparelse.

De første planlægningsudkast hos BMI bestod i første omgang af skrueblæsere af første generation i form af traditionelle, ufuldstændige maskiner - altså mestendels mekaniske komponenter, der skulle strømforsynes ved hjælp af eksterne kontrolkabinetter fra underleverandører. Men da skrueblæsere af næste generation - altså tilkoblingsklare, komplette maskiner med elektrisk styre- og effektdel – allerede dengang begyndte at gendefinere det tekniske niveau på markedet, faldt øjnene hurtigt på disse.

Netop det "komplette system" med disse nye skrueblæsere blev i sidste ende også beslutningsårsagen. I sagen BMI-Zapfendorf drejer det sig om typen FBS-M-SFC-skrueblæser med integreret frekvensomformer, der endvidere indeholder den intelligente maskinstyring SIGMA CONTROL 2. Via denne styring er blæserne direkte forbundet med styrecentralen via Profibus, hvor deres drifts- og tilstandsdata visualiseres. Styrecentralen videregiver omdrejningstal og den volumenstrøm, der skal genereres, til blæserne. Blæserne fjernstyres således også via bussystemet.

På grund af styringen og den komplette konstruktion kan disse maskiner også bruges til anvendelser, der gemmer sig bag begrebet Industrie 4.0 og Wasser 4.0. Denne omvæltning inden for industriproduktion og nu også vandteknik, der også kaldes den 4. industrielle revolution, kræver helt basalt mulighed for en omfattende kommunikation mellem maskiner og med et overordnet processtyresystem inden for rammerne af netværksskabelse og digitalisering, der er under konstant udvikling. Målet er en fleksibel styring af maskinen samt diagnosticering af dens drifts- og tilstandsdata i realtid (såkaldt Condition Monitoring), for at kunne garantere en optimal drift og udføre forebyggende vedligeholdelse (Predictive Maintenance). Det betyder, at talrige oplysninger om blæserens drifts- og vedligeholdelsestilstand kan udlæses i den ene retning og blæseren fjernstyres i den modsatte retning – ideelt set blot med et kabel, buskablet.

Som analoge værdier kan følgende eksempelvis udlæses i realtid: Suge-, slut- og differenstryk, suge-, slut-, olie- og indvendig støjkappetemperatur, trykfald på indsugningsfilter, ved frekvensomformer blæseromdrejningstal, strømforbrug på omformer og mellemkredsspænding. Temperatur og strømforbrug på motorerne, olieniveau, temperaturer på effektelektronikkens printkort og meget mere overvåges.

For hver af disse værdier er der gemt grænseværdier for meddelelse om en advarsel eller fejl, der også kan implementeres i processtyresystemet med busprotokol og på denne måde give mulighed for en bekvem og nem overvågning. Hertil kommer tællere til maskinens driftstimer og dens enkeltkomponenter, f.eks. kompressorblok, motor, styring, effektdel, vedligeholdelsesdele osv. Der er også gemt tidsintervaller for vedligeholdelsesdele som indsugningsfilter, olie, kilerem osv., hvor der genereres en vedligeholdelsesmeddelelse, når tiden er forløbet. Tilstandsstørrelser, f.eks. maskine slukket, klar, drift, advarsel og fejl ligger også på procesbilledet.

Ud fra operatørens syn var valget af sådanne alsidige Plug & Play-maskiner helt klar efter en detaljeret sammenligning af arbejdsmængden ved en sammenlignelig funktionalitet ved elektroautomatisering med enkeltkomponenter. Det stod klart, at det ikke stoppede ved anskaffelse af komponenter som blæser, frekvensomformere og kontrolkabinetter. Via en detaljeret forhåndssammenligning af maskin- og styrefunktionaliteter blev der også taget højde for omkostninger til koblingsrelæer og overstrømsudløser til tilslutning af elektriske hjælpedrev som ventilatorer, olie- og vakuumpumper samt transformere og analyseenheder til sensorer for temperaturer, tryk, olieniveau eller endda olietryk. Registrerede sensorsignaler skal analyseres og gemmes med grænseværdier, hvormed logiske elektrisk koblede handlinger kan implementeres. Uklarheder, der ellers opstod ved flere grænseflader, var der ingen af, og idriftsættelsen kunne udføres hurtigt og uden problemer. Derudover er alt dokumenteret entydigt, CE- og EMC-certificeret, iht. driftssikkerhedsforordningen. At leveringsomfanget er så komplet, gør det også nemmere at planlægge investeringsomkostningerne, og letter også sammenligningsberegningen af energiomkostningerne, da effektdataene for den komplette, driftsklare maskine ligger klart på forhånd.

Ud over planlægnings- og retssikkerhed foreligger der også processikkerhed. Hvis fjernstyringen skulle svigte, kan blæserne til enhver tid meget nemt sættes til manuel drift, uafhængigt af processtyresystemet via menuvalget i SIGMA CONTROL 2 og uden omlægning af ledninger eller fornyet parameterindstilling (som tidligere ved tilknytning til eksterne frekvensomformere osv.). På denne måde kan disse maskiner i nødstilfælde som sidste funktionsdygtige ø forsyne mikroorganismer med luft under vækst og holde dem i live.

Med tilbageblik på den indtil videre toårige brugstid for de fire moderne skrueblæsere beretter projektlederen ikke kun om en meget god service for skrueblæserne og frekvensomformer, styring og styrecentraltilknytning, men også om, at de tilbudte ydelsesværdier for skrueblæserne inden for rammerne af garantiværdierne iht. ISO 1217 bilag E faktisk opnås, og at den prognosticerede meget gode energieffektivitet også opnås i virkeligheden. Ifølge projektlederen gav disse maskiners "komplethed" betydelige besparelser på investeringssummen.

• Skrueblæser FBS 660 M
• Produktbrochure
• Web-app: Oplev skrueblæseren interaktivt