Precies op punt: membraanpomp maakt nauwkeurige verdunning van emulgatoren mogelijk en vermindert logistieke kosten door ruimtebesparende opslag

De doorstromers van het systeem controleren voortdurend de vereiste verdunningsgraad. Onjuiste mengsels kunnen indien nodig snel worden aangepast dankzij de korte uitregelduur van de regeling. (Bron: LEWA GmbH)

Met behulp van de doseermembraanpomp uit de ecodos-serie kan de sterk geconcentreerde emulgator worden verdund tot een gebruiksdichtheid van 20 procent. (Bron: LEWA GmbH) / Using the diaphragm metering pump of the ecodos series, the highly concentrated emulsifier can be diluted to a working intensity of 20 percent. (Source: LEWA GmbH)

"Volgens de specificatie van de klant mag de emulsie-mengsel slechts met 1 procent afwijken van de vereiste 20 procent," legt Volker Kirschbauer uit, verkoopingenieur bij LEWA GmbH. "Dankzij de geoptimaliseerde regeling en de plaatsing van de debietmeters op strategisch relevante punten kunnen wij deze eis zonder problemen naleven." (Bron: LEWA GmbH)

Dank hun eigenschap om in verschillende stoffen oplosbaar te zijn, worden emulgatoren vaak ingezet wanneer niet-mengbare componenten gemengd moeten worden. Om bijvoorbeeld bij de voedselproductie een geschikte menging te verkrijgen, wordt de zuivere, hoog geconcentreerde emulgator vooraf verdund op gebruiksklare sterkte. Menginstallaties voor het vervaardigen van een geschikte emulgator moeten vooral een hoge doseringsnauwkeurigheid bezitten om een exacte verdunningsgraad te garanderen en verkeerde mengingen of schommelingen in de afzonderlijke partijen te voorkomen. Omdat het tot nu toe gebruikte, handmatige proces dit niet in voldoende mate kon waarborgen, wendde een internationaal opererend chemiebedrijf zich tot de experts van LEWA GmbH. Hun doseersystemen zijn uitgerust met doorstroommeters die continu de vereiste verdunningsgraad van 20 procent controleren; bij eventuele afwijkingen kunnen verkeerde mengingen dankzij de korte correctietijd en de snelle reactie van de regeling worden voorkomen. Daarnaast maakt het gebruik van het LEWA-mengmodule het mogelijk logistieke kosten te minimaliseren: door de voorraad van hoog geconcentreerde emulgator, die later met water wordt verdund, kan worden afgezien van het gebruik van extra tankwagens die reeds verdunde concentraatmengingen aanleveren.

„Bij het verdunden van de emulgator is vooral nauwkeurigheid en het voldoen aan veiligheidsnormen van belang“, legt Volker Kirschbauer uit, verkoopingenieur bij LEWA GmbH. Omdat de additieven vooral in de voedingsmiddelenindustrie worden gebruikt, moeten de gebruikte verdunningsinstallaties aan hoge bedrijfsvereisten voldoen. „Hierbij hoort onder andere dat de modules robuust en slijtvast moeten worden vervaardigd om lekkages en – in het geval van een hydraulisch aangedreven pomp – mogelijke contaminatie van de emulgator met smeermiddelen te voorkomen“, aldus de expert. Tegelijkertijd moet de installatie zo precies mogelijk werken, zodat de door de klant gevraagde verdunningsniveaus zonder afwijkingen kunnen worden aangehouden.

Conventionele zuigpompen, zoals het chemiebedrijf gebruikte voor het verdunnen van zijn emulgatoren, waren hiervoor niet ideaal. „In een eerste stap werd hierbij de geconcentreerde emulgatorvloeistof handmatig in de tank geleid. Als de benodigde hoeveelheid was bereikt, werd het ventiel gesloten en een tweede geopend voor de toevoer van proceswater voor de verdunning“, vertelt Kirschbauer. „Daarna moest een roersysteem een halfuur in bedrijf worden genomen om een homogene menging te verkrijgen.“ Dit tijd- en personeelsintensieve proces had een negatieve invloed op de productiviteit van de klant en zorgde er tegelijkertijd voor dat de juiste menging af en toe slechts beperkt werd bereikt. „De menselijke foutenmarge is door invloeden zoals stress of afleiding hoog“, aldus Kirschbauer. „Als de pompstop bijvoorbeeld te laat wordt ingeschakeld, kan de sterkte van het emulgatormengsel aanzienlijk veranderen, waardoor meer water moet worden toegevoegd om de oorspronkelijk vereiste concentratie te herstellen. Dit betekent echter weer extra tijd.“

Hoge doseringsnauwkeurigheid dankzij geoptimaliseerde regeling

De grote multinational, met hoofdkantoor in Groot-Brittannië, nam daarom contact op met de pompfabrikant LEWA GmbH en gaf het Leonberger bedrijf de opdracht een pompsysteem te bouwen voor het verdunnen van een 70-procentige emulgator. Na een bezichtiging van het bedrijfscomplex en het uitwerken van een op maat gemaakt aanbod, rekening houdend met de specifieke ruimtelijke en logistieke omstandigheden, besloot de klant uiteindelijk tot de aankoop van een LEWA-doseersysteem met ecodos doseermembranen, waarmee de emulgator op 20 procent moest worden verdund.

„Het systeem bestaat uit twee pompgroepen: een die de emulgator verpompt, en een die het verdunningswater“, legt Kirschbauer uit. „In beide bevindt zich een doorstroommeter die de actuele volumestroom bewaakt, voordat de twee vloeistoffen in een statische menger stromen, waar ze worden gemengd.“ Een derde meetinstrument in de tank toont tenslotte ter controle de som van de twee volumestromen en geeft de klant daardoor redundante zekerheid – de som van de deelstromen moet immers gelijk zijn aan de meetwaarde van de sensor. „Als de gemeten deelstromen niet overeenkomen met de gewenste mengverhouding, regelt de in het systeem geïntegreerde regeling deze automatisch bij. De bediener hoeft daarvoor alleen nog maar de gewenste mengverhouding in te stellen“, aldus Kirschbauer. Het is hierbij handig dat de LEWA smart control-regeltechniek slechts een korte correctietijd nodig heeft en daardoor gerichter en sneller dan gangbare regelingen verkeerde mengingen kan voorkomen – de overgangstijden met onjuiste mengverhoudingen worden daardoor merkelijk verkort. „De emulgatormenging mocht volgens de specificaties van de klant slechts met 1 procent afwijken van de benodigde 20 procent“, legt Kirschbauer uit. „Door de geoptimaliseerde regeling kunnen wij deze eis zonder problemen naleven.“

Ruimtebesparende opslag door inzet van doseersysteem

Een andere eis van het Britse bedrijf was dat bij de planning van het doseersysteem dezelfde bouwgrootte werd gebruikt als bij een eerder project. „Indien nodig moeten onderdelen snel en eenvoudig kunnen worden verwisseld tussen de mengeenheden om productiestilstanden te voorkomen“, aldus Kirschbauer. Omdat membranen en kleppen voor beide systemen van hetzelfde type zijn, wordt bovendien een vereenvoudigde inkoop en voorraadbeheer van slijtdelen mogelijk gemaakt.

Bovendien zorgt het LEWA-verdunningsmodule voor een efficiëntere, ruimtebesparende opslag. Wil de klant bijvoorbeeld de emulgator in drie verschillende concentraties verder verwerken, dan vereist de conventionele aanpak het gebruik van drie tankwagens die de benodigde hoeveelheden in de gewenste verdunningsgraden leveren. Dankzij de mogelijkheid om de emulgator traploos over een breed concentratiegebied zelf te mengen, is slechts één tankwagen met een hoge concentratie nodig.

De verdunningsinstallatie, waarmee dagelijks 20.000 kg mengvolume wordt verwerkt, is sinds de zomer van 2018 in bedrijf. „De klant heeft niet zonder reden herhaald bij ons besteld: vooral door de snellere, geautomatiseerde werkwijze is de productiviteit aanzienlijk verhoogd“, meldt Kirschbauer. Vanwege de positieve balans staat verdere samenwerking dan ook niets in de weg.