合作让我们更强大

文章来源:PF《现代食品工程》 点击数:0 发布时间:2018-07-02
Fruh Kolsch酿酒厂改善其压缩空气生产情况的决策依赖于一组衡量标准的支持。
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CompAir公司空压机的应用案例——Fruh啤酒厂几十年来持续选择使用CompAir公司空压机,使得Kolsch啤酒声名远扬至莱茵兰以外地区。

在您接近Colner Hofbrau P. Josef Fruh KG生产厂的过程当中,您很快会了解到,Kolsch啤酒的受欢迎度已经远远超出它的原产地范围。Fruh啤酒厂,其压缩空气站依靠2台无油CompAir空压机运行:一台是Champion系列活塞空压机,另一台是采用创新压缩工作原理的调速型PureAir空压机。自1972年以来,Fruh啤酒厂使用的空压机一直由Hermann Monnichs Druckluft- technik GmbH公司选型和安装。

位于德国科隆的Fruh酿酒厂每年生产约3 650万L的Kolsch啤酒

位于德国科隆的Fruh酿酒厂每年生产约3 650万L的Kolsch啤酒

在这座面积10万m2生产场地所酿造的庞大啤酒产量远远超过了科隆居民本身的饮用量。Fruh Kolsch实际上是一个全国性品牌,通常通过大型连锁商店和专业饮料批发商进行销售。在其新鲜口味的支持下,这款顶部发酵高酒精度啤酒产品甚至已经远销国外。这家酿造厂创建于1904年,坐落于科隆大教堂的右侧。直到1987年,这家公司迁址到本市北侧,在此建设了一座现代化的大型酿造厂,Fruh Kolsch啤酒酿造产量约为3 650万L/年。经过后续建设工程,在2006年开始调试运行第2条灌装生产线。这条生产线能够每小时灌装35 000瓶啤酒。

严格的卫生标准

这家酿造厂极高的卫生标准在促进其啤酒产品质量方面发挥着重要作用。Fruh Kolsch生产工程部门主管,工程师Axel Spelzhaus说:“除了采用热处理之外,我们还在装瓶工序之前使用了纯机械式膜过滤技术。”膜过滤要求采用卫生状况绝对无瑕疵的流程来实现,包括整个压缩空气生产流程。这就是Fruh为何只使用无油压缩空气生产工艺并搭配中央处理和在必要时进行分散化灭菌过滤的原因。

压缩空气在一座中央压缩站生产,这座压缩站最初设计于20世纪90年代,用于容纳4台固定转速无油活塞空压机。2001年,经过扩建,这座压缩空气系统加入了一台55 kW CompAir Champion活塞空压机,并漆成了这家酿酒厂标志性的红色。

约3 650万L的Fruh Kolsch啤酒在欧洲最现代化的装瓶装置之一进行装瓶并装入包装箱

约3 650万L的Fruh Kolsch啤酒在欧洲最现代化的装瓶装置之一进行装瓶并装入包装箱

Fruh Kolsch啤酒深受德国及外国市场喜爱

Fruh Kolsch啤酒深受德国及外国市场喜爱

采用活塞空压机实现经济合理

截至2004年,酿造厂负责人对压缩空气管网实施了持续优化。

其目标由执行定期压缩空气审查制订。Axel Spelzhaus说:“2006年,我们安装了一套组合式控制系统,采用一台调速型螺杆空压机替代了一台活塞空压机。这一配置方案让压缩空气管网压力得到降低,并优化了活塞空压机的有载、空载性能。这台控制器通过编程主要依赖这台Champion空压机运行,因这台空压机是我们基础负荷空压机当中最为经济高效的空压机。”

这台Champion空压机如此经济高效的原因是其两级式工作原理。在第一级压缩时,生成约0.25 MPa的压力。随后空气流经一台中间冷却器,并在第二级压缩时压缩至0.7 MPa。

这台空压机还能以满载和半载运行:在半载情况下,活塞只向上压缩;在满载情况下,活塞同时向上和向下压缩。

 Fruh压缩空气站并排设置的旧空压机和新空压机:Champion活塞空压机(右)和调速型PureAire空压机

Fruh压缩空气站并排设置的旧空压机和新空压机:Champion活塞空压机(右)和调速型PureAire空压机

这套系统的特性体现在,即使在能耗为53%的半载运行时也具有很高的能效。这种工作原理可以达成很窄的压力范围,而窄范围原先只有采用调速空压机才能达成。

通过采用新型活塞环和阀门材质,这一系列的产品在十字头处为活塞提供了洁净的导向过程,延长了活塞使用寿命,并减少了磨损。

精密监督压缩空气成本

这家酿酒厂改善其压缩空气生产情况的决策依赖于一组衡量标准的支持。

“我们一直坚持记录压缩空气生产能耗以及所生产的体积流量。这些记录让我们能够精密地监督压缩空气成本,并让我们能够采取目标明确的优化措施。”

固定转速无油空压机合乎逻辑的扩建方案原先是一台作为高峰负荷用机的调速无油空压机。Fruh曾在2006年采购过一台,但对其高昂的维护成本和未达标准的可靠性并不满意。

因此,顾问公司Hermann Monnichs GmbH的压缩空气专家于2013年提出建议,建议从CompAir公司采购一台PureAir空压机。这一系列产品提供了无油空气压缩能力,并且采用了特殊的压缩工作原理,即采用一根青铜合金螺杆和一对碳纤维强化塑料制造的闸转子来压缩空气。由于其中不存在金属间的接触,所以这种空压机不需要任何润滑油作为润滑剂、冷却剂或密封介质,而是将水喷射注入作为冷却剂。其工作条件支持非常低的压缩温度,从而带来几乎等温且低能耗的压缩工作过程。

这台PureAir D37H RS空压机已经并入到压缩空气站内,并入后的运行状况一直令Fruh管理层感到满意。但管理层对这种目前来说还非比寻常的压缩工作原理有任何疑问吗?Axel Spelzhaus说:“没有疑问。我们信任CompAir的技术,且40多年以来一直信赖Monnichs公司的建议。我们没有任何犹豫。结果本身也说明了一些问题:‘这台空压机运行十分完美。’”

持续能效优化

压缩空气生产能效优化是Axel Spelzhaus的一项关键任务之一,因为压缩空气站耗电量占这座酿造厂全部耗电量的10%。除了压缩空气能效之外,Fruh还在竭尽全力地持续提升生产运行能效。

在酿造车间,废热利用已经得到了优化,冷却装置功率如今已经能够自动调节以适应实际需求和主要气候条件。

而且,3年之前这家酿造厂试运行了自己的热电联产装置(CHP)。这座装置能够生产这家酿造厂所需电力的20%,同时还能供应蒸汽和热能。Axel Spelzhaus评价说:“通过与生产经理的合作,各个工艺流量处于连续测试之下,并收集和评估了各种数据,其目的是尽可能提升生产能效。在我们过程控制系统支持下,能源生产和工艺生产可以相互联系起来。我们于2015年引入并获得ISO 50001认证的能量管理系统将这些环节紧密组合在一起。”

Fruh Kolsch生产工程部主管Axel Spelzhaus(左)和Hermann Monnichs Drucklufttechnik GmbH公司常务董事Mark Monnichs,Mark Monnichs如今已为Fruh Kolsch两代员工提供了帮助

Fruh Kolsch生产工程部主管Axel Spelzhaus(左)和Hermann Monnichs Drucklufttechnik GmbH公司常务董事Mark Monnichs,

Mark Monnichs如今已为Fruh Kolsch两代员工提供了帮助

因此,这家公司还需要完成一些工作才能充分优化自己的压缩空气的生产。后续步骤之一就是安装一台新的组合控制系统。Hermann Monnichs Drucklufttechnik GmbH常务董事、行业工程师Mark Monnichs表示:“空压机之间实现最优相互配合在达成最经济高效空压站配置方面发挥着关键性的作用,并能创造非常大的压缩空气能效增益。”