Rozwiązanie Smart Air Injection firmy SEEPEX zapewnia browarom precyzyjnie odmierzone impulsy sprężonego powietrza

133

Powiedzenie »W piwie siła» jest szczególnie prawdziwe w odniesieniu do systemu SEEPEX, który przepompowuje długie odcinki młóta (zużytego słodu i chmielu), znacznie zwiększając w ten sposób energooszczędność procesów produkcyjnych w browarach. Firma z siedzibą w Nadrenii Północnej-Westfalii, specjalizująca się w zakresie przepływowych pomp kawitacyjnych, zaprojektowała system Smart Air Injection (SAI) do transportu zużytego słodu i chmielu, wykorzystujący znacznie mniejsze ilości sprężonego powietrza w porównaniu do procesów standardowych. System SEEPEX wykorzystuje krótkie impulsy sprężonego powietrza do przenoszenia dużych, zagęszczonych „korków” młóta do silosów lub zbiorników magazynowych. Rozwiązanie SAI zużywa 80% mniej energii w porównaniu do powszechnie stosowanych systemów sprężonego powietrza, które wymagają ciągłego dopływu powietrza.

Proste i skuteczne rozwiązanie


Obecnie branża piwna przeżywa kryzys. Oczywiście browary w Niemczech i w całej Europie reagują na modne trendy związane z popytem na piwo rzemieślnicze, stylowe mieszanki i nowe marki, ale ogólne spożycie piwa stale spada. W 1976 r. odnotowano w Niemczech rekordowe spożycie na mieszkańca wynoszące 150,7 litra, podczas gdy w 2018 r. były to zaledwie 102 litry. W obecnych czasach szczególnie duże firmy muszą zoptymalizować swoje zakłady produkcyjne. Na szczęście są obecnie dostępne nowe sposoby produkcji piwa przy niższych kosztach. Dwa lata temu firma SEEPEX zainstalowała swój zgłoszony do opatentowania system SAI w pierwszym zakładzie pilotażowym – istniejącym od dawna browarze w Monachium – w celu analizy jego potencjału oszczędnościowego w porównaniu do tradycyjnych metod przesyłu.

System Smart Air Injection jest z powodzeniem stosowany w innych aplikacjach i jest postrzegany jako skuteczne rozwiązanie w sektorach związanych z ochroną środowiska. SAI niezawodnie transportuje produkty o dużej lepkości i średniej do wysokiej zawartości suchej masy na duże odległości (do jednego kilometra). Rozwiązanie opiera się o wykorzystanie przepływowej pompy kawitacyjnej i transportu pneumatycznego w fazie gęstej. Dzięki pompowaniu niskociśnieniowemu system SAI eliminuje zatory, które często występują w systemach przenośników pneumatycznych. Wysoce elastyczne rozwiązanie dobrze sobie radzi z mediami o zmiennej zawartości wilgoci od 60% do 85% bez utraty wydajności. Skrócony czas usuwania młóta zwiększa efektywność procesu i przyspiesza przerób surowców. System można również łatwo zintegrować z istniejącymi systemami automatyki i sterowania. SAI jest idealnym rozwiązaniem dla browarów, ponieważ usuwanie młóta/wysłodzin jest istotną, ale jednocześnie kosztowną i czasochłonną częścią procesu warzenia piwa.

Precyzyjnie dozowane impulsy sprężonego powietrza obniżają koszty eksploatacji


Młóto/wysłodziny są bogate w składniki, takie jak: białko, maltozę, pierwiastki śladowe, enzymy, witaminy i błonnik pokarmowy. W Europie rocznie produkuje się ok. 400 000 ton młóta. Pod koniec procesu zacierania pneumatyczne systemy transportowe na terenie browaru przesyłają mokre młóto do zbiorników magazynowych i silosów oddalonych często o kilkaset metrów. Wysłodziny mają wiele dalszych, przydatnych zastosowań – np. jako pasza dla zwierząt, dodatek do produktów piekarniczych, składnik pieczywa mlecznego (znany od średniowiecza) oraz jako surowiec do wytwarzania energii w biogazowniach i produkcji biopaliw.

Zwykle do przesyłu mokrego młóta wykorzystywane są standardowe, pneumatyczne systemy transportowe, które wymagają ciągłego dostarczania sprężonego powietrza. Duże firmy produkują do 150 ton materiału i zużywają do 400 kWh do produkcji sprężonego powietrza. Dzięki systemowi SAI w zakładzie pilotażowym w Monachium dr inż. Stephan Mottyll, kierownik produktu w SEEPEX, uzyskał znacznie korzystniejsze wskaźniki zużycia w porównaniu z systemem konwencjonalnym. Tak podsumowuje wyniki projektu pilotażowego: – Krótkie impulsy sprężonego powietrza inicjowane w dłuższych interwałach z łatwością przenoszą długie korki młóta. W porównaniu ze starym systemem pneumatycznym zużycie sprężonego powietrza spada nawet o 80%. Czas warzenia również się skraca, nawet o 50%, zwiększając w ten sposób wydajność procesu. Długie przerwy (trwające do 5 minut), w których pracuje tylko pompa i następujące po nich kontrolowane impulsy sprężonego powietrza umożliwiły klientowi  znaczne zmniejszenie całkowitego zużycia powietrza i energii.

Ostateczne dane są następujące: – Analiza pokazuje ograniczenie rocznych kosztów operacyjnych (kosztów energii koniecznej do produkcji sprężonego powietrza) o ok. 11 000 euro w porównaniu do pierwotnie zainstalowanego systemu. Wynika to ze znacznie zmniejszonego zużycia powietrza (o 80%) i związanego z tym niższego całkowitego zużycia energii o ok. 75%. Tak duża różnica w zużyciu powietrza wynika z zastosowania innego rodzaju transportu pneumatycznego: nieciągłego, impulsowego przesyłu długich odcinków młóta za pomocą sprężonego powietrza (SAI) w porównaniu do standardowych rozwiązań wymagających stałego dostarczania sprężonego powietrza – podkreśla Mottyll.

Ta technologia z niemieckiego obszaru metropolitalnego Ruhry, gdzie tradycyjnie pilzner płynie jak woda, może być wykorzystana przez inne duże browary.

Optymalna długość odcinków młóta

W celu znalezienia optymalnej wydajności operacyjnej, browar w Monachium zmienił długość odcinków młóta, które są przenoszone przez sprężone powietrze. Wnioski są następujące: – Im dłuższy odcinek/korek, tym rzadziej system potrzebuje powietrza i tym mniejsze jest całkowite zużycie sprężonego powietrza. Niezawodność operacyjna nie stanowi problemu, ponieważ nadal dostępna jest pewna rezerwa ciśnienia. Optymalnym punktem pracy pod względem niezawodności i wydajności jest odcinek o długości kilkudziesięciu metrów, co odpowiada średniemu zużyciu powietrza w wysokości zaledwie 18 Nm3 / h. Sprężone powietrze jest wtłaczane co 3:45 s, aby zmniejszyć zużycie powietrza i całkowicie opróżnić linię. Zbyt krótkie odcinki

(o długości zaledwie kilku metrów) generują niskie ciśnienie w układzie i zwiększoną częstotliwość impulsów powietrza, co oczywiście jest mniej wydajne – mówi Mottyll. Wydłużenie „korka” pozwala na stopniowe zmniejszanie średniego zużycia powietrza do ok. 18 Nm3 / godz. Objętość powietrza prawie odpowiada objętości rury, tak więc potrzebne jest bardzo małe nadciśnienie, aby popchnąć 20-metrowy odcinek młóta w kierunku pokrywy silosu.

Według Mottylla dławienie przepływu powietrza na zaworze ręcznym może również pomóc zoptymalizować właściwości przepływu pneumatycznego, ponieważ spływ młóta staje się płynniejszy, a siłę impulsu można zmniejszyć. Dodatkowo optymalne zużycie powietrza (Nm3 na impuls) można łatwiej regulować.

Źródło: SEEPEX