Системы розлива и герметизации с функцией рекуперативного торможения и частотным регулированием
Системы розлива и укупорки, оснащённые преобразователями частоты (ПЧ), являются пионерами в области энергосберегающих систем. Большинство современных машин для розлива и укупорки в пакеты с носиком оснащены ПЧ. Индивидуальный ПЧ каждой машины позволяет оптимизировать скорость каждого двигателя в соответствии с требованиями отдельных станций розлива и укупорки. Более старые системы розлива и укупорки потребляли фиксированное количество энергии независимо от того, была ли эта энергия необходима. В свою очередь, новые системы потребляют на 25–40 % меньше энергии по сравнению с устаревшими системами. Другой технологией энергосбережения, используемой в сочетании с оптимизацией скорости, является рекуперативное торможение. Вместо рассеивания энергии в виде тепла рекуперативные тормозные системы повторно используют энергию, выделяемую при торможении, и возвращают её в электрическую сеть. Такие тормозные системы, а также их тормозные и измерительные системы дозирования обеспечивают точность дозирования с погрешностью менее 0,5 %; в совокупности это значительно снижает или полностью устраняет электрические всплески, возникающие в тормозных системах. В целом современные системы розлива и укупорки в пакеты с носиком с рекуперативным торможением способны одновременно оптимизировать энергопотребление в процессах розлива и укупорки и использовать собственные рекуперативные энергосистемы.
Умные режимы ожидания и модуляция мощности в зависимости от нагрузки
Умные системы ожидания позволяют экономить энергию и предотвращать замедление производственных операций. Вместо того чтобы некоторые производственные устройства, такие как конвейерные ленты и нагреватели, оставались включёнными, они автоматически отключаются без вмешательства оператора во время кратковременных пауз в производственном цикле. Кроме того, двигатели адаптируются под нагрузку в каждом контейнере, а пневматические системы автоматически отключаются, если они не требуются для выполнения операций герметизации. Благодаря всем вышеперечисленным мерам потребление энергии может быть сокращено примерно на 70 %, при этом всё оборудование остаётся в режиме ожидания и, что особенно важно, способно восстановить полную рабочую мощность в течение 3 секунд, что обеспечивает сохранение общей эффективности оборудования (OEE). Такие системы обычно обеспечивают ежегодную экономию от 18 000 до 42 000 долларов США на каждую производственную линию на заводах, работающих в три смены в сутки. Таким образом, производителям удаётся быстрее окупить инвестиции, не снижая объём выпускаемой продукции и не ухудшая её качество.
Технология герметизации и запечатывания, снижающая тепловые потери при упаковке в мягкие пакеты
Индукционное запечатывание и традиционное термозапечатывание: потребление кВт·ч
Индукционное герметизирование на 30–40 % эффективнее с точки зрения энергопотребления по сравнению с традиционными методами термогерметизации. В прошлогоднем выпуске журнала Packaging Digest указано, что для термогерметизации требуется около 1,3–1,8 кВт·ч энергии на каждую тысячу герметизируемых единиц продукции, тогда как для индукционной герметизации требуется лишь 0,8–1,2 кВт·ч. Технология индукционной герметизации более эффективна, поскольку вместо нагрева всего окружающего уплотнение пространства электромагнитный процесс воздействует исключительно на зону уплотнения. Кроме того, индукционные системы потребляют энергию только в процессе герметизации и не требуют непрерывной работы, как это имеет место в традиционных системах. Это означает значительное сокращение потерь тепловой энергии и необходимости в системах теплового управления. Обычные системы теплового управления потребляют до 25 % от общей потребляемой энергии. Это существенное преимущество для систем герметизации чувствительной продукции, такой как молочные продукты или пищевые добавки для здоровья, где даже незначительные колебания температуры имеют критическое значение.
Комплексная рекуперация тепла и оптимизация охлаждения
Современные системы герметизации теперь оснащены замкнутой системой теплового восстановления, которая улавливает и повторно использует от 50 до 75 процентов тепловых потерь до попадания в герметичные внутренние теплообменники. Что происходит дальше? Восстановленная энергия используется для предварительного подогрева воздуха, поступающего в герметизационную камеру, или может применяться в других вспомогательных процессах. Такой подход снижает общий расход энергии. Аналогичным образом сменные системы охлаждения заменяются чиллерами с регулируемой скоростью, которые динамически управляют охлаждением в зависимости от работы чиллеров с использованием IoT-датчиков температуры. «Умные» чиллеры снижают потребление энергии на охлаждение на 35 процентов и устраняют конденсацию, способную вызвать отказ уплотнения. Все эти усовершенствования систем — в совокупности с чиллерами с регулируемой скоростью и IoT-датчиками температуры — позволяют снизить потери тепловой энергии на 60 процентов. Это существенная экономия тепловой энергии, особенно при крупномасштабных операциях.
За пределами ватт: понимание первых шагов к расчету рентабельности инвестиций в машины для розлива и герметизации спут-пакетов с энергосберегающими функциями
(Операционная) оценка энергопотребления и расчет срока окупаемости
Рентабельность инвестиций в энергоэффективные машины для производства пакетов с носиком выходит за рамки снижения расходов на электроэнергию. Машины, оснащённые частотно-регулируемыми приводами, системами рекуперативного торможения и системами утилизации тепла — чтобы назвать лишь некоторые из них — с самого начала снижают энергопотребление. Однако реальные преимущества с точки зрения денежного потока проявляются в сокращении затрат на техническое обслуживание, снижении объёмов брака продукции и, разумеется, увеличении срока службы машин до их замены. Фактические данные ряда заводов показывают, что окупаемость капитальных вложений в размере примерно 35 % за два года является типичным показателем, если учитывать все скрытые и явные затраты: простои оборудования, потери сырья, а также эксплуатационные расходы на энергию. Любая качественная оценка таких машин должна учитывать все связанные с ними затраты и экономию — как эксплуатационные, так и энергетические, — отражённые в ежемесячных счетах за коммунальные услуги в течение всего срока службы оборудования.
Ежегодная экономия на эксплуатации, включающая затраты на энергию, трудовые затраты и экономию за счёт снижения объёма брака
Затраты на профилактическое и аварийное техническое обслуживание (запчасти/труд)
Гибкость производства, позволяющая масштабировать выпуск под изменяющийся спрос
Когда компании автоматизируют контроль качества на операциях розлива, уровень брака снижается примерно на 18–22 %. Эти системы также оснащены встроенными диагностическими функциями, которые позволяют сократить затраты на техническое обслуживание примерно на 30 %, поскольку выявляют неисправности до того, как они перерастут в серьёзные проблемы. Предприятия, инвестирующие в оборудование для контроля качества, как правило, окупают свои вложения примерно за 2 года. Большинство производственных площадок, установивших такие системы в течение пятилетнего периода, сэкономили более 740 000 долларов США. Эта цифра остаётся стабильной в ряде различных отраслей промышленного производства.
Часто задаваемые вопросы
Какая основная функция энергосбережения современных машин для розлива в пакеты с носиком?
Регенеративное торможение и преобразователи частоты (ПЧ) являются основными энергосберегающими функциями современных машин для фасовки в пакеты с носиком и позволяют сэкономить до 25–40 % энергии по сравнению со старыми машинами за счёт оптимизации энергопотребления. Каково улучшение энергоэффективности системы?
Система способна концентрировать электромагнитную энергию исключительно на зоне герметизации, минимизируя при этом потери энергии и потребность в охлаждении. Это обеспечивает дополнительный прирост эффективности на 30–40 % по сравнению с традиционными методами термосварки.
Какова финансовая выгода от приобретения энергоэффективных фасовочных машин?
Затраты на техническое обслуживание, потери продукции, срок службы оборудования и частота технического обслуживания могут быть снижены благодаря приобретению энергоэффективных машин. Это позволяет достичь рентабельности в 35 % менее чем за два года, а через четыре–пять лет предприятие получит совокупную экономию в диапазоне от 740 000 до 740 000 долларов США.
Каким образом машины работают в интеллектуальном режиме ожидания для экономии энергии?
Когда операция находится в интеллектуальном режиме ожидания, потребление энергии снижается примерно на 70 %, поскольку сама операция отключается, а также отключаются несущественные компоненты, такие как конвейеры и нагреватели. Это означает, что их можно быстро снова ввести в рабочий режим и поддерживать производительность. Se.