Dokładnie na punkt: Pompa membranowa umożliwia precyzyjne rozcieńczanie emulgatorów i obniża koszty logistyki dzięki oszczędzającemu miejsce magazynowaniu

Przepływomierze systemu na bieżąco kontrolują wymaganą stopień rozcieńczenia. W razie potrzeby nieprawidłowe mieszanki mogą być szybko dostosowane dzięki krótkiemu czasowi regulacji systemu sterowania. (Źródło: LEWA GmbH)

Przy pomocy pompy dozującej membranowej z serii ecodos możliwe było rozcieńczenie wysoko skoncentrowanego emulgatora do stężenia użytkowego wynoszącego 20 procent. (Źródło: 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)

„Mieszanka emulgatora nie mogła, zgodnie z wytycznymi klienta, odbiegać od wymaganego 20 procent o więcej niż 1 procent,” wyjaśnia Volker Kirschbauer, inżynier sprzedaży w LEWA GmbH. „Dzięki zoptymalizowanemu systemowi sterowania i umieszczeniu przepływomierzy w strategicznie istotnych punktach, możemy bez problemu spełnić to wymaganie.” (Źródło: LEWA GmbH)

Ze względu na swoją właściwość rozpuszczania się w różnych substancjach, emulgatory często są stosowane, gdy trzeba wymieszać składniki, które się nie mieszają. Aby uzyskać odpowiednią mieszankę, na przykład w produkcji żywności, czysty, wysoko skoncentrowany emulgator jest uprzednio rozcieńczany do wymaganego stężenia. Mieszalniki do produkcji odpowiedniego emulgatora muszą przede wszystkim charakteryzować się wysoką precyzją dozowania, aby zapewnić dokładny stopień rozcieńczenia i unikać błędnych mieszanek lub wahań w poszczególnych partiach. Ponieważ dotychczasowy, ręczny proces nie mógł tego wystarczająco zagwarantować, międzynarodowa firma chemiczna zwróciła się do ekspertów z LEWA GmbH. Ich systemy dozujące są wyposażone w przepływomierze, które na bieżąco kontrolują wymaganą wartość rozcieńczenia na poziomie 20 procent; w razie ewentualnych odchyleń można uniknąć błędnych mieszanek dzięki krótkiemu czasowi korekty i szybkiemu reagowaniu sterowania. Ponadto zastosowanie modułu mieszającego LEWA umożliwia minimalizację kosztów logistycznych: dzięki magazynowaniu wysoko skoncentrowanego emulgatora, który jest rozcieńczany wodą dopiero później, można zrezygnować z użycia dodatkowych cystern, które dostarczają już rozcieńczony koncentrat.

„Podczas rozcieńczania emulgatora, jeśli chodzi o właściwą dawkę, kluczowe są dokładność i spełnianie norm bezpieczeństwa technicznego”, wyjaśnia Volker Kirschbauer, inżynier sprzedaży w LEWA GmbH. Ponieważ dodatki te są głównie używane w branży spożywczej, stosowane systemy rozcieńczania muszą spełniać wysokie wymagania operacyjne. „Do tych wymagań należy między innymi to, że moduły muszą być solidne i odporne na zużycie, aby zapobiec wyciekom i — w przypadku hydraulicznie napędzanej pompy — ewentualnej kontaminacji emulgatora przez środki smarne”, wyjaśnia specjalista. Jednocześnie system musi działać tak precyzyjnie, jak to możliwe, aby można było utrzymać zadane poziomy rozcieńczenia bez odchyleń.

Tradycyjne pompy tłokowe, które używała firma chemiczna do rozcieńczania swoich emulgatorów, nie były w tym celu idealne. „W pierwszym kroku ręcznie wprowadzano skoncentrowaną ciecz emulgatora do zbiornika. Gdy osiągnięto wymaganą ilość, zawór był zamykany, a drugi — do dodawania wody procesowej do rozcieńczania — był otwierany”, relacjonuje Kirschbauer. „Następnie konieczne było uruchomienie mieszadła na pół godziny, aby uzyskać jednorodną mieszankę.” Ten czasochłonny i wymagań personelu proces negatywnie wpływał na efektywność produkcji klienta i jednocześnie powodował, że czasami osiągnięcie właściwej mieszanki było ograniczone. „Ludzka skłonność do popełniania błędów jest wysoka z powodu stresu lub rozproszenia”, mówi Kirschbauer. „Na przykład, jeśli zatrzymanie pompy zostanie opóźnione, może to znacząco zmienić moc mieszanki emulgatora i wymusić dodanie więcej wody, aby przywrócić pierwotne stężenie. To z kolei wymaga dodatkowego czasu.”

Wysoka precyzja dozowania dzięki zoptymalizowanemu sterowaniu

Międzynarodowa korporacja, której siedziba znajduje się w Wielkiej Brytanii, skontaktowała się z producentem pomp LEWA GmbH i zleciła temu firmie budowę systemu dozującego do rozcieńczania emulgatora o stężeniu 70%. Po obejrzeniu terenu zakładu i opracowaniu indywidualnej oferty, uwzględniającej specyficzne warunki przestrzenne i logistyczne, klient ostatecznie zdecydował się na zakup systemu dozującego LEWA z membranowymi pompami ecodos, które miały służyć do rozcieńczania emulgatora do 20 procent.

„System składa się z dwóch zespołów pomp: jeden podaje emulgator, drugi — wodę rozcieńczającą”, wyjaśnia Kirschbauer. „W obu znajduje się przepływomierz, który monitoruje aktualny przepływ objętościowy, zanim oba płyny trafią do statycznego mieszalnika, gdzie są mieszane.” Trzecie urządzenie pomiarowe w zbiorniku pokazuje ostatecznie sumę obu przepływów, zapewniając klientowi nadmiarowe bezpieczeństwo — suma częściowych przepływów musi być równa odczytowi czujnika. „Jeśli odczyty częściowe nie odpowiadają pożądanemu stosunkowi mieszania, zintegrowane sterowanie systemu automatycznie je reguluje. Operator musi jedynie ustalić żądany stosunek mieszania”, wyjaśnia Kirschbauer. Pomocne jest to, że technologia sterowania LEWA smart control potrzebuje tylko krótkiego czasu korekty, co pozwala szybciej i bardziej precyzyjnie zapobiegać błędnym mieszankom — przejściowe czasy z nieprecyzyjnymi stężeniami są znacznie skrócone. „Zgodnie z wymaganiami klienta, emulgator mógł się różnić od wymaganego stężenia o zaledwie 1 procent”, dodaje Kirschbauer. „Dzięki zoptymalizowanemu sterowaniu możemy bez problemu spełnić te wymagania.”

Przestrzeń oszczędzająca magazynowanie dzięki zastosowaniu systemu dozującego

Kolejnym wymogiem brytyjskiej firmy było użycie tych samych rozmiarów konstrukcyjnych systemu dozującego co w poprzednim projekcie. „W razie potrzeby poszczególne elementy można szybko i bezproblemowo wymieniać między jednostkami mieszającymi, aby uniknąć przestojów produkcyjnych”, wyjaśnia Kirschbauer. Ponieważ membrany i zawory w obu systemach są tego samego typu, możliwy jest również uproszczony zakup i magazynowanie części zamiennych.

Co więcej, moduł rozcieńczania LEWA zapewnia bardziej efektywne, a zarazem oszczędzające miejsce przechowywanie. Jeśli na przykład klient chce dalej przetwarzać emulgator w trzech różnych stężeniach, w tradycyjnej metodzie wymaga to użycia trzech cystern, które dostarczają potrzebne ilości w żądanych stopniach rozcieńczenia. Dzięki możliwości bezstopniowego mieszania emulgatora w szerokim zakresie stężeń, potrzebny jest tylko jeden zbiornik wysokiego stężenia.

System rozcieńczający, który od lata 2018 roku obsługuje dziennie 20 000 kg mieszanki, działa od tego czasu. „Klient nie bez powodu po raz kolejny wybrał naszą ofertę: przede wszystkim dzięki szybszemu, zautomatyzowanemu przebiegowi produkcji udało się znacznie zwiększyć efektywność”, relacjonuje Kirschbauer. Ze względu na pozytywną ocenę, dalsza współpraca jest jak najbardziej możliwa.