Вклад электроприводов Rotork в повышение экологических стандартов на предприятии Coca-Cola

Overview

Электроприводы Rotork CVA помогают Coca-Cola Enterprises повысить эффективность работы своего предприятия в г. Уэйкфилд и снизить затраты на электроэнергию.

За последние пять лет в рамках программы по развитию региональных центров производства и внедрению новых технологий Coca-Cola было инвестировано более 100 млн фунтов стерлингов в свое предприятие в Уэйкфилде, которое является крупнейшим в Европе заводом по производству безалкогольных напитков. С 2009 г., руководствуясь данными, полученными при помощи системы энергомониторинга, компания снизила потребление электричества на 13%.

The Reason

Важной частью плана является сэкономить на подаче воздуха, который необходим для работы традиционных пневматических регулирующих приводов. Эта задача выполняется благодаря установке привода Rotork CVA для регулирования положения арматуры и для возвращения ее в безопасное положение в экстренных случаях.

The Solution

До установки CVA электроприводы не справлялись с регулированием арматуры. Электроприводы CVA гарантируют продолжительное и многократно воспроизводимое управление положением арматуры, а также обладают функцией установки исходного положения, в которое вернется арматура при аварийном отключении питания. Привод работает от стандартного промышленного источника тока 4 – 20 мА или от цифровой сети, разрешение, повторяемость и гистерезис - <0,1% от всего масштаба. Привод пригоден для использования на различных узлах предприятия.

Технические характеристики включают в себя хорошо защищенный корпус с двойным уплотнением, который предохраняет электронную начинку привода от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Все приводы серии CVA, включая те, что предназначены для эксплуатации в опасных зонах, пыле- и водонепроницаемым корпусом, отвечающим требованиям безопасности IP68, который временно может работать под водой. При потере сигнала от источника питания встроенные супер-накопители позволяют приводу переместить задвижку в необходимое положение: открытое, закрытое, любое промежуточное – или задвижка может остаться в том же положении.

В приводах CVA используется инновационная надежная система связи Rotork, которая позволяет дистанционно программировать и настраивать работу привода. Настройка привода осуществляется через коммуникатор или персональный компьютер, на котором установлено программное обеспечение Rotork Enlight и который поддерживает передачу данных по Bluetooth®. Каждый привод CVA оснащен встроенным регистратором данных, который позволяет скачивать и проводить анализ данных о работе привода, таких как значения крутящего момента, время простоя, операции, совершенные приводом. После анализа работы привода можно внести изменения в настройки оборудования.

Управление приводом может осуществлять через различные цифровые системы управления, включая HART, Modbus и Profibus, это делает установку более экономичной и упрощает интеграцию CVA в уже действующую на предприятии систему по управлению оборудованием. Особенности конструкции, которые позволяют питаться как от переменного, так и от постоянного однофазного тока, упрощают процесс установки привода на старую арматуру.

The Results

Замена традиционных пневматических приводов на Rotork CVA на производственной линии значительно снизило затраты на энергопотребление, в то же время производительность осталась на том же уровне.

Энди Рейнолдс, инженер по автоматизации, работающий на заводе в Уэйкфилде, прокомментировал:

«Мы искали альтернативу для пневматических приводов, чтобы как можно больше снизить потребность в сжатом воздухе и уменьшить издержки. Учитывая то, что трехдюймовый привод потребляет 2 м3 воздуха в час при цене 1 м3 воздуха в £0,05, общие затраты составят £870 в год. Привод CVA в среднем потребляет электроэнергию мощностью 10 Вт при цене £0,15 за 1 кВт, следовательно, за такой же период издержки составят £13. Это означает, что без учета внештатных ситуаций экономия составит £857 в год.

До сих пор электроприводы не могли работать достаточно быстро для того, чтобы хорошо регулировать давление в машинах, заполняющих бутылки. Специалисты из Rotork были уверены, что их приводы CVA не только обеспечат такое же качество управления арматурой, но и сделают это при меньших издержках. Они были настолько в этом уверены, что предложили нам вернуть приводы, если они не будут отвечать нашим ожиданиям.
Для того чтобы доказать это, для начала провели мониторинг и зафиксировали результаты работы пневматического оборудования, автоматизирующего подающее устройство в машине для розлива. Затем при помощи адаптера, изготовленного на предприятии Rotork в г. Лидс на ту же арматуру был установлен привод CVA и подключен к сети с управляющим сигналов в 4-20 мА.

Через месяц после круглосуточной эксплуатации привода CVA результаты сравнили. Графики ясно иллюстрируют то, что CVA так же хорошо, если не еще лучше справляется с производственными задачами, чем пневматическое оборудование. Однако в режиме мойки CVA справляется с задачей куда лучше, чем пневматические приводы. Причиной тому служит то, что CVA не позволяет давлению превысить установленное значение, как это бывает при работе с пневматическими приводами, когда установленное значение давления ниже, а сила противодействия в системе выше, чем при режиме мойки».

Установка на предприятии в Уэйкфилде

CVA, работающий в Уэйкфилде, установлен на впускном клапане машины для розлива продукции по бутылкам, так как показано на фотографии сверху. В основном существует два режима работы, и CVA играет важную роль в обоих режимах.

Режим розлива продукта

  1. Продукт (диетическая Coca-Cola) закачивается в бак (называется чашей) под давлением, поддерживаемом на уровне 4 Бар
  2. Бак наполняется продуктом примерно наполовину, остальная половина заполняется сжатым воздухом
    На протяжении всего процесса давление, которое оказывается на продукт, не должно быть больше или меньше 4 Бар
  3. Затем продукт разливается по бутылкам с помощью управляемой системы (машины для розлива)
  4. Если давление в баке превышает 4 Бара, то это создает риск переполнения бутылок, и они могут взорваться
  5. Если давление слишком низкое, бутылки заполняются не до конца.

CVA управляет давлением в системе с ПИД-регулятором. Установленное значение равняется 4 Барам. Это не только снижает потребление электроэнергии и улучшает управление, но и уменьшает потребление сжатого воздуха.

Режим мойки

  1. Каждые 72 часа баки для хранения продукта должны тщательно обрабатываться с использованием горячего раствора каустической соды. Этот процесс полностью автоматизирован
  2. В режиме мойки бак (чаша) полностью заполнен раствором каустической соды, нагретым до 72°C
  3. Поскольку бак полностью заполнен, давление снижается до 1,5 Бар, чтобы избежать избыточного давления, создаваемого жидкостью в системе
  4. Если давление слишком высокое, это может повредить впускной клапан

CVA управляет давлением в системе с ПИД-регулятором. Установленное значение равняется 1,5 Бар. Как уже было сказано, CVA работает намного лучше, чем пневматический привод, так как CVA не дает давлению повыситься.

В своем комментарии касательно проекта в Уэйкфилде менеджер по продажам из Rotork UK Site Services Ян Эллиот (на фото вверху вместе с менеджером по техническому обслуживанию Coca-Cola Enterprises Ли Бейкером) заявил: «Клиенты из Coca-Cola попросили нас улучшить операционную деятельность предприятия, с чем мы успешно справились, снизив потребности в таком дорогостоящем материале как сжатый воздух. Мы с нетерпением ждем развития нашего сотрудничества с этой компанией, известной в каждой семье, и возможности внедрить наше инновационное оборудование на ее предприятиях по всему миру».

Загрузите описание проекта здесь.