Rotork 엑츄에이터는 코카콜라 엔터프라이즈의 환경 개선에 기여합니다.

Category : Electric Actuators

제품 : CVL, CVQ

Overview

Rotork CVA 전기 엑츄에이터 기술은 코카콜라 엔터프라이즈 (CCE)의 Wakefield 생산 공장에서 효율성을 높이고 에너지 비용을 절감하는 데 도움을줍니다.

CCE는 지역 제조 및 신기술 개발 노력을 강조하는 장기 프로그램의 일환으로 유럽 최대 청량 음료 생산 공장 인 Wakefield 현장에서 지난 5 년간 1 억 파운드 이상을 투자했습니다. Energy Monitoring 시스템에서 생산 된 정보를 설치하고 운영 한 이래로 2009 년부터 Wakefield의 전력 소비를 13 % 줄였습니다.

The Reason

이 계획의 중요한 부분은 기존의 공압 제어 밸브 작동을 위해 계장 공기 공급 장치를 제공하고 유지하는 데 드는 비용을 절감하는 것입니다. 이것은 Wakefield에서 모듈화 및 페일 세이프 밸브 업무를 수행하는 Rotork CVA 제어 밸브 액추에이터의 도입으로 구현되었습니다.

The Solution

CVA가 도입되기 전에는 전동 엑츄에이터의 모듈 성능이 공압 제어 밸브의 성능과 일치하지 않았습니다. CVA 엑츄에이터는 프로그래밍 가능한 실패 위치 옵션을 사용하여 연속적이고 반복 가능한 변조 전기 제어를 도입했습니다. 표준 4-20mA 제어 신호 또는 디지털 네트워크에서 작동하는 분해능, 반복성 및 히스테리시스 성능은 최대 스케일의 0.1 % 미만으로 표시되어 정밀한 어플리케이션에도 적합합니다.

기계적 특성으로는 외부 환경의 영향으로부터 내부 전기 부품을 영구적으로 보호하는 Rotork의 입증 된 '이중 밀폐형'인클로저가 있습니다. IP68 방진, 방수등급은 CVA 범위의 모든 모델에 적용됩니다. 주전원이 손실되면 내장 된 수퍼 커패시터를 통해 엑츄에이터가 밸브를 원하는 위치로 움직이게 할 수 있으며 open, close, 중간 위치 또는 stay로 설정 할 수 있습니다.

CVA 엑츄에이터는 Rotork의 혁신적이고 잘 정립 된 '비 간섭 식' 통신 기술을 엑츄에이터 프로그래밍 및 조정에 활용합니다. 엑츄에이터 설정 및 구성은 Bluetooth® 지원 PDA 또는 Rotork Enlight 소프트웨어를 실행하는 PC를 사용하여 수행됩니다. 모든 CVA에는 온보드 데이터 로거가 내장되어있어 밸브 토크 프로파일, 드웰 시간, 엑츄에이터 이벤트 및 통계와 같은 작동 데이터를 다운로드하여 자세한 조사 및 진단을 수행 할 수 있습니다. 분석 후에 필요한 구성 변경 사항을 엑츄에이터에 업로드 할 수 있습니다.

디지털 제어 네트워크 옵션에는 HART, Modbus 및 Profibus 프로토콜이 포함되어있어 설치 경제성을 높이고 CVA의 기존 자산 관리 시스템을 더 많이 활용할 수 있습니다. 단상 AC 또는 DC 전원에 대해 지정할 수 있는 모든 전기 설계로 인해 Rotork의 현장 서비스부에서 Wakefield에 있는 기존 밸브에 액추에이터를 추가하는 프로세스가 간단해 집니다.

The Results

최근 사례는 전통적인 공압식 작동 방식과 비교할 때 정밀한 밸브 작동에 대한 Rotork CVA 기술 채택으로 성능저하없이 에너지 소비 비용을 크게 절감한 생산 라인에 있습니다.

Wakefield 공장의 자동화 엔지니어인 Andy Reynolds 이야기 입니다. :

"우리는 가능한 한 압축 공기에 대한 필요성을 제거하고 비용을 줄이기 위해 공압식 제어 밸브에 대한 대안을 찾고있었습니다. 3시간 평균 공기 사용량 2m3/hr 기준" 제어 밸브는 m3 당 0.05 유로이며, 운영비는 연간 870 파운드입니다. CVA 액추에이터는 평균 10 와트 (£ 0.15 / kW)를 사용하며, 같은 기간 동안 13 파운드의 비용이 부과됩니다. 이 수치는 시스템의 누출을 고려하지 않았으므로 밸브 당 연간 £ 857의 절약을 의미합니다.

"지금까지 전기로 작동되는 밸브는 보틀 필링 머신에서 우수한 압력 제어를 유지하기에 빠르게 반응하지 못했습니다. Rotork의 CVA 엑츄에이터는 기존의 밸브와 유사한 성능을 제공 할뿐만 아니라 동작하기가 더 쉬울 것이라고 확신했습니다. 그들의 신뢰도가 높았기 때문에 그들은 우리에게 기대를 충족시키지 못할경우 회수할 것을 요구했습니다.

"이를 증명하기 위해, 주 기계에 공급되는 공압 제어 밸브의 충진 기계로의 성능을 먼저 모니터링하고 기록했습니다. Rotork Leeds에서 제작 된 어댑터를 사용하여 CVA 액추에이터를 동일한 밸브에 장착하고 PLC의 기존 4-20mA 제어 신호에 연결했습니다.

"1 달 동안 24-7 작동에서 CVA 액추에이터를 가동 및 모니터링 한 후, 두 액추에이터의 결과를 비교했습니다. 그래프는 생산 모드에서 CVA가 공압식 액추에이터보다 좋지 않더라도 똑같이 잘 수행됨을 보여줍니다. 그러나 CIP (Clean In Place) 클리닝 모드에서 CVA의 성능은 공압보다 훨씬 낫습니다. 이는 CIP 모드에서 설정 점이 낮고 회로의 배압이 높을 때 CVA 액추에이터가 공압 액추에이터처럼 설정 점을 오버 슛하지 않기 때문입니다. "

Wakefield에 설치

Wakefield에 설치된 CVA는 위의 것과 비슷한 병 채우는 기계의 입구에 있습니다. 기본적으로 두 가지 작동 모드가 있으며 CVA는 두 가지 모드에서 중요한 역할을합니다.

A. Product Mode

1. 제품 (이 시스템의 다이어트 코카콜라)은 4 bar의 통제 된 압력으로 탱크 (보울이라고 함)로 펌핑됩니다.

2. 탱크는 제품과 함께 약 50 % 만 채워집니다. 나머지 50 %는 압축 공기.

3. 제품 위의 압축 공기 압력은 항상 4 Bar보다 높거나 낮아야 합니다.

4. 그런 다음 제품은 제어 시스템 (병 채우기 시스템)에서 병으로 배출됩니다.

5. 탱크의 압력이 4bar 이상이면 병이 과도하게 채워지고 폭발 (병목이라고 함) 될 위험이 있습니다. 압력이 너무 낮 으면 병이 채워집니다.

CVA는 PID 제어 시스템에서이 압력을 제어하며 설정 점은 4 Bar입니다. 이는 전력 소비를 줄이고 제어를 개선 할뿐만 아니라 압축 공기 소비를 낮춥니다.

B. CIP (Clean In Place) Mode

1. 72 시간마다 제품 탱크는 고온 가성 용액을 사용하여 철저히 세척해야합니다. 이 프로세스는 완전히 자동화되어 있습니다.

2. CIP 모드에서 탱크 (보울)는 72 ° C에서 고온 가성 용액으로 100 % 채워집니다.

3. 탱크가 완전히 채워지기 때문에 시스템의 유압 과압을 방지하기 위해 압력이 1.5bar로 낮아집니다.

4. 압력이 증가하면 충전 밸브가 손상 될 수 있습니다.

CVA는 PID 제어 시스템에서이 압력을 제어하며 설정 점은 1.5 Bar입니다. CVA가 설정 점을 오버 슛하지 않기 때문에 위에서 설명한 것처럼 CVA의 성능은 공압식 액츄에이터보다 훨씬 낫습니다.

Wakefield의 작업에 대해 언급하면서 Rotork UK Site Services 영업 관리자인 Ian Elliott (위 사진, CCE Maintenance & Bottle Blowing Manager, Lee Baker)는 다음과 같이 말했습니다. "우리는 CCE가 생산 작업을 개선하도록 요청 받았습니다. 값 비싼 계측기 공기에 대한 의존도 감소라는 이점이 추가되었습니다. 우리는 이 회사와 함께 미래를 기대하고 있으며 글로벌 운영을 통해 혁신적인 제품을 소개 할 수 있는 기회를 얻고 있습니다. "