Na bodě přesně: membránová čerpadla umožňují přesné ředění emulgátorů a snižují logistické náklady díky úspornému skladování

Průtokoměry zařízení nepřetržitě kontrolují požadovaný stupeň zředění. V případě potřeby lze chybné směsi rychle upravit díky krátké době ustálení řídicího systému. (Zdroj: LEWA GmbH)

Pomocí dávkovací membránové čerpadla řady ecodos bylo možné vysoce koncentrovaný emulgátor naředit na pracovní koncentraci 20 procent. (Zdroj: LEWA GmbH) / Použitím membránové dávkovací čerpadla řady ecodos lze vysoce koncentrovaný emulgátor naředit na pracovní koncentraci 20 procent. (Zdroj: LEWA GmbH)

„Emulgátorová směs podle požadavků zákazníka nesměla odchýlit od požadovaných 20 procent o více než 1 procento,“ vysvětluje Volker Kirschbauer, obchodní inženýr společnosti LEWA GmbH. „Díky optimalizovanému řízení a umístění průtokoměrů na strategicky důležitých místech můžeme tuto požadavek bez problémů splnit.“ (Zdroj: LEWA GmbH)

Vzhledem ke své vlastnosti rozpouštět se v různých látkách se emulgátory často používají, když je třeba smíchat nesmísitelné složky. Aby bylo možné dosáhnout vhodné směsi například při potravinářské výrobě, je čistý, vysoce koncentrovaný emulgátor předem naředěn na použitelnou sílu. Míchačky určené k výrobě vhodného emulgátoru musí především vykazovat vysokou přesnost dávkování, aby bylo možné zajistit přesnou míru zředění a zabránit chybné směsi nebo výkyvům v jednotlivých šaržích. Protože dosavadní manuální proces nemohl toto zajistit dostatečně, obrátil se mezinárodní chemický koncern na odborníky společnosti LEWA GmbH. Jejich dávkovací zařízení jsou vybavena průtokoměry, které průběžně kontrolují požadovanou míru zředění 20 procent; v případě odchylek lze díky krátké době korekce a rychlé reakci řízení zabránit chybné směsi. Navíc použití modulu LEWA pro míchání umožňuje minimalizovat logistické náklady: díky zásobování vysoce koncentrovaným emulgátorem, který je později naředěn vodou, se může upustit od použití dalších tankových vozů, které dodávají již zředěnou koncentraci.

„U ředění emulgátoru je při správném dávkování důležitá především přesnost a splnění bezpečnostních norem,“ vysvětluje Volker Kirschbauer, obchodní inženýr společnosti LEWA GmbH. Vzhledem k tomu, že přísady se převážně používají v potravinářském průmyslu, musí používaná zařízení na ředění splňovat vysoké provozní požadavky. „Mezi ně patří například to, že moduly musí být robustní a odolné proti opotřebení, aby se zabránilo únikům a – v případě hydraulicky poháněného čerpadla – případné kontaminaci emulgátoru mazivy,“ vysvětluje odborník. Současně však musí zařízení pracovat co nejpřesněji, aby bylo možné dodržet požadované úrovně zředění bez odchylek.

Obvyklá pístová čerpadla, která chemický koncern používal k ředění svých emulgátorů, zde nebyla ideální. „V prvním kroku bylo koncentrátové emulgátorové tekutina ručně přiváděna do nádrže. Když byla požadovaná množství dosažena, uzavřelo se ventily a otevřel se druhý pro přídavek procesní vody k ředění,“ popisuje Kirschbauer. „Poté musel být po dobu půl hodiny spuštěn míchací systém, aby vznikla homogenní směs.“ Tento časově a personálně náročný proces měl negativní dopad na výrobní efektivitu zákazníka a zároveň vedl k tomu, že správná směs byla občas dosažena jen omezeně. „Chybovost způsobená lidským faktorem je vysoká kvůli vlivům jako stres nebo rozptýlení,“ říká Kirschbauer. „Pokud například dojde ke zpoždění zastavení čerpadla, může se výrazně změnit síla emulgátorové směsi, což může vést k nutnosti přidat více vody, aby se obnovila původní požadovaná koncentrace. To však opět znamená dodatečný časový náklad.“

Vysoká přesnost dávkování díky optimalizovanému řízení

Velká skupina, jejíž sídlo se nachází ve Velké Británii, proto kontaktovala výrobce čerpadel LEWA GmbH a zadala zakázku na stavbu čerpacího zařízení pro ředění 70procentního emulgátoru. Po prohlídce areálu koncernu a vypracování na míru šité nabídky s ohledem na specifické prostorové a logistické podmínky se zákazník nakonec rozhodl koupit dávkovací systém LEWA s membránovými dávkovacími čerpadly ecodos, jejichž pomocí měl být emulgátor naředěn na 20 procent.

„Systém se skládá ze dvou čerpacích řad: jedna přepravuje emulgátor, druhá ředicí vodu,“ vysvětluje Kirschbauer. „V obou je umístěn průtokoměr, který monitoruje aktuální objemový průtok, než se obě kapaliny dostanou do statického míchadla, kde jsou smíchány.“ Třetí měřicí přístroj v nádrži nakonec ukazuje ke kontrole součet obou objemových průtoků a poskytuje tak zákazníkovi redundantní jistotu – součet dílčích průtoků musí být shodný s hodnotou měřicího senzoru. „Pokud naměřené dílčí průtoky neodpovídají požadovanému poměru míchání, řídicí systém integrovaný do zařízení je automaticky upraví,“ říká Kirschbauer. „Obsluha musí předem pouze nastavit požadované poměry míchání.“ Výhodou je, že řídicí technika LEWA smart control potřebuje jen krátkou dobu korekce a díky tomu může cíleně a rychleji než běžné řídicí systémy zabránit chybné směsi – přechodové časy s nepřesnými koncentracemi jsou tak výrazně zkráceny. „Podle požadavků zákazníka směl emulgátorový mix odchýlit pouze o 1 procento od požadovaných 20 procent,“ uvádí Kirschbauer. „Díky optimalizovanému řízení můžeme tuto požadovanou odchylku bez problémů splnit.“

Úspora místa díky použití dávkovacího zařízení

Dalším požadavkem britské společnosti bylo, aby při plánování dávkovacího zařízení byly použity stejné konstrukční velikosti jako u předchozího projektu. „V případě potřeby by měly být jednotlivé díly rychle a jednoduše vyměnitelné mezi míchacími jednotkami, aby se předešlo výrobním zácpám,“ vysvětluje Kirschbauer. Jelikož membrány a ventily jsou stejného typu pro obě zařízení, je také umožněno zjednodušit nákup a zásoby náhradních dílů.

Kromě toho LEWA zajišťuje efektivnější skladování díky svému modulu na ředění, který šetří místo. Pokud například zákazník chce dále zpracovávat emulgátor v třech různých koncentracích, běžný přístup by vyžadoval tři tankové vozy, které dodávají požadované množství v požadovaných zředěních. Díky možnosti plynule si namíchat emulgátor v širokém rozsahu koncentrací je však potřeba pouze jedno tankové vozidlo naplněné vysokou koncentrací.

Ředicí zařízení, přes které denně proteče 20 000 kg směsi, je v provozu od léta 2018. „Zákazník u nás objednal opakovaně z dobrého důvodu: především díky rychlejšímu, automatizovanému procesu se výrazně zvýšila výrobní efektivita,“ uvádí Kirschbauer. Díky pozitivní bilanci není důvod k dalšímu záměru spolupráce.