Motoreduktory VLT OneGearDrive Danfoss Drives w wykonaniu higienicznym
Firma Danfoss należy do niekwestionowanych liderów branży napędowej, a jej marki VLT i VACON to przetwornice częstotliwości o najlepszych parametrach technicznych, najwyższej niezawodności i funkcjonalności. Napędy te pracują w aplikacjach na całym świecie, a Danfoss zapewnia najbardziej rozległą sieć doświadczonych specjalistów i partnerów z zakresu techniki napędowej. Potwierdzają to doświadczenia krakowskiej firmy Control-Service, która jako Autoryzowany Dystrybutor i Partner Serwisowy współpracuje z Danfoss od około 15 lat. Artykuł opisuje wdrożenia nowoczesnych, energooszczędnych i higienicznych układów napędowych w liniach rozlewniczych napojów butelkowanych.
Eksploatacja i utrzymanie ruchu to walka z nieubłaganym zużywaniem się maszyn w czasie ich użytkowania. Bezpieczeństwo ciągłości ruchu jest większe na początku cyklu życia urządzenia, gdy jest ono na gwarancji. W dalszej eksploatacji może podlegać naprawie. Po zakończenia produkcji starszego modelu dostawcy jeszcze przez długi okres dostarczają użytkownikom części zamienne, jednak zawsze przychodzi moment, w którym wsparcie się kończy. Z czasem na rynku pojawiają się nowe modele, brakuje części zamiennych, aż w końcu nadchodzi czas, kiedy konieczna jest wymiana.
W artykule przedstawiono przykład racjonalnej wymiany starego parku maszynowego na urządzenia zapewniające energooszczędność, spełnienie najsurowszych wymogów technologicznych i minimalizację kosztów inwestycji. Projekt dotyczył wymiany motoreduktorów napędzających przenośniki taśmowe na linii butelkowania w jednym z polskich browarów. Firma stanęła przed faktem dokonanym – z powodu braku dostępności części zamiennych musiała wymienić układ zasilania i sterowania przenośników linii butelkowej.
Kryteria wyboru
Stojąc przed zadaniem modernizacji i wyborem odpowiedniego producenta, dostawcy czy integratora, należy dokonać szeregu analiz, porównań i założeń. Na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań, różniących się nie tylko ceną, ale również funkcjonalnością i parametrami technicznymi. Jak zatem dokonać właściwego wyboru? Zwykle w przypadku urządzeń napędowych cena zakupu stanowi zaledwie około 10% w porównaniu z kosztami ich użytkowania, dlatego przy zakupie nie należy kierować się tylko ceną. Przy wyborze sprzętu najważniejszym kryterium jest wskaźnik TCO (Total Cost of Ownership) – całkowity koszt pozyskania instalowania, użytkowania i utrzymania danej maszyny czy instalacji. Optymalnym rozwiązaniem będzie zatem to, dla którego TCO jest najniższy.
Mając na uwadze powyższe aspekty, w początkowej fazie ustaleń firma brała pod uwagę propozycje dwóch producentów. Po wnikliwej analizie i kierując się bardzo dobrymi rekomendacjami od dotychczasowych użytkowników, wybór padł na VLT OneGearDrive firmy Danfoss, która jest producentem przetwornic częstotliwości i motoreduktorów uznanym w branży browarniczej.
Przewaga Danfoss
O wyborze propozycji firmy Danfoss zadecydował szereg korzyści płynących z zastosowania tego rozwiązania, do których należą m.in. wysoka sprawność, wszechstronne zastosowanie, spełnienie najwyższych wymogów higieny, niskie koszty utrzymania, sposób mycia zapewniający oszczędność czasu i wody, a także redukcja kosztów utrzymania magazynu części zamiennych.
Wysoka sprawność
Bardzo wysoka sprawność układu zasilania, w skład którego wchodzi wydajna przekładnia stożkowa, silnik z magnesami trwałymi w klasie sprawności powyżej IE4 oraz wysokosprawna przetwornica częstotliwości VLT AutomationDrive FC302. Silnik w wykonaniu dziesięciopolowym zapewnia bardzo wysoki moment obrotowy.
Wszechstronne zastosowanie
Wysokiej klasy wykonanie o szczelności obudowy IP67 i IP69K umożliwia montaż motoreduktorów w miejscach niedozwolonych dla standardowych napędów. Zestaw nie ma wentylatora, a brak chłodzenia zewnętrznego redukuje możliwość unoszenia pyłu i bakterii.
Spełnienie najwyższych wymogów higieny
Motoreduktory w wykonaniu higienicznym mają certyfikat HEHEDG (European Hygienic Engineering&Design Group), co oznacza, że mogą być stosowane w miejscach, w których produkt spożywczy narażony jest na bezpośredni kontakt z urządzeniem.
Niskie koszty utrzymania
Dzięki przemyślanej konstrukcji wymiana oleju wymagana jest po 35 000 godzinach pracy, co czyni te urządzenia praktycznie bezobsługowymi. Dzięki temu użytkownik oszczędza wiele godzin, które w przypadku standardowych rozwiązań musi poświęcać na sprawdzanie poziomu czy dolewanie oleju.
Mycie – oszczędność czasu i wody
Aseptyczne pokrycie jest odporne na środki czyszczące i dezynfekcyjne pH (2–12). Dzięki specjalnej powłoce mycie motoreduktorów jest łatwe i szybkie.
Redukcja kosztów utrzymania magazynu części zamiennych
Standaryzacja i ograniczenie wariantów pozwala na minimalizację magazynu części zamiennych. Zmniejszona liczba konfiguracji fizycznych redukuje różnorodność części, a stałe wymiary mechaniczne dla pełnego zakresu mocy przekładają się na niższe koszty i czas montażu.
W pierwszym etapie modernizacji pracowało 11 motoreduktorów.
Cel osiągnięty
Opisane wcześniej motoreduktory, w połączeniu z niezawodnymi przetwornicami częstotliwości Danfoss VLT AutomationDrive FC302, tworzą bardzo energooszczędny układ zasilania.
Jednym z celów przeprowadzenia modernizacji było zwiększenie sprawności układu. Aby oszacować potencjalne oszczędności wynikające z zastosowania OneGearDrive, wykonano obliczenia przedstawione w ramce.
Nietrudno wywnioskować, że jednym z kluczowych kryteriów przy wyborze układów napędowych powinna być sprawność urządzeń. W obliczu malejących cen układów napędowych i rosnących cen energii elektrycznej początkowy koszt zakupu będzie tracił na znaczeniu na rzecz całkowitego kosztu pozyskania, instalacji i użytkowania.
Wykonane po modernizacji pomiary potwierdziły poprawność założeń. To zadecydowało, że rozwiązania VLT FlexConcept produkcji Danfoss będą wdrażane także w następnych etapach modernizacji planowanych już w tej chwili na kolejne lata. Planując wymianę urządzeń napędowych, warto więc pamiętać o ofercie Danfoss.
Firma Control-Service, działając jako integrator systemów automatyki, realizowała podobne projekty wymiany starszych modeli falowników. Przykładowo wymiana starej przetwornicy częstotliwości o niskiej sprawności na nowy wysokosprawny falownik Danfoss o mocy 400 kW przynosi oszczędności na energii elektrycznej rzędu 7500 zł miesięcznie. Dzięki takiemu obniżeniu poboru energii czas zwrotu z inwestycji wyniósł 17 miesięcy.
| Szacowanie potencjalnych oszczędności wynikających z zastosowania OneGearDrive Znając moc wejściową, która wynosiła Pwe = 26,6 kW i korzystając ze wzoru na sprawność: n = Pwy/Pwe*100%, można obliczyć zapotrzebowanie na moc na wale (moc wyjściową Pwy): Pwy = n*Pwe/100% = 14,3 kW Wiedząc, że do układu należy wprowadzić Pwy (14,3 kW) i znając sprawność nowego układu n1 = 89,4%, można obliczyć moc wejściową przy nowym rozwiązaniu: Pwe2 = n*100%/89,4% = 15,99 kW. Zatem różnica w poborze mocy, w porównaniu do dotychczasowego układu, będzie wynosić: 26,6 kW – 15,99 kW = 10,7 kW Przy założeniu, że układ pracuje tylko 150 godzin w tygodniu przez 50 tygodni w roku, obliczamy różnicę w poborze energii w ciągu jednego roku: W1 = 10,7 kW * 150 h/tydz. * 50 tyg. = 80 250 kWh Zakładając koszt jednej kWh na poziomie 35 gr, roczne oszczędności wynoszą: R = 80 250 * 0,35 = 28 087 zł |
DANFOSS POLAND Sp. z o.o.
ul. Chrzanowska 5
05-825 Grodzisk Mazowiecki
tel. 22 755 06 68, fax 22 755 07 01
www.danfoss.pl/napedy
www.control-service.pl
source: Automatyka 9/2018