Процесс фильтрации: принцип работы моечной машины

Значительно — это, пожалуй, преуменьшение. При той же эффективности очистки программное обеспечение Smart Filtration CIP позволяет снизить энергопотребление до 46 %. Для крупного завода по производству сывороточного белка, выполняющего цикл CIP один раз в сутки, это означает экономию электроэнергии до 400 кВт/ч в сутки и почти 150 000 кВт/ч в год — этого достаточно, чтобы обеспечить энергией примерно 40 немецких домохозяйств в течение года. 

Кроме того, импульсный режим работы контуров очистки требует меньше энергии для поддержания температуры, а значит, во время CIP требуется гораздо меньше охлаждающей воды. «Если вы не добавляете 400 киловатт, то вам и не нужно отводить 400 киловатт тепла», — говорит Мадс Бьерре Андерсен (Mads Bjerre Andersen), заведующий отделом сбыта технологий мембранной фильтрации компании GEA. «Это еще один прекрасный пример повышения эффективности — мы видим, как клиенты возвращаются и выбирают решения GEA, потому что наши операционные расходы (OPEX) теперь намного ниже, чем у конкурентов.»

Партнерским программным обеспечением к Smart Filtration CIP является Smart Filtration Flush, которое управляет промывкой фильтровального оборудования. «Традиционный подход заключается в определении продолжительности цикла промывки на основе объема используемой воды. Он основан на прошлых данных, поэтому остается приблизительным и недостаточно оптимальным», — объясняет г-н Миккельсен. Благодаря современным датчикам разработанное командой новое программное обеспечение измеряет свойства продукта в режиме реального времени, чтобы операторы знали, когда именно отдельные технологические потоки были в достаточной степени промыты. По достижении результатов процесс прекращается. «Время промывки и объем воды оптимизируются на основе фактических измерений в линии, а не объема использованной воды», – говорит г-н Миккельсен.

И здесь результаты впечатляют. Программное обеспечение позволяет сократить потребление пресной воды во время CIP на 52 % по сравнению с традиционными системами мембранной фильтрации. «Для типичного процесса концентрирования сывороточного белка на молочных заводах требуется от двух до четырех взаимосвязанных фильтрационных установок, что может потребовать более 100 000 литров воды на один цикл очистки», — объясняет г-н Миккельсен. «Сегодня мы знаем, что благодаря испытаниям установок мы можем сэкономить до 50 000 литров воды за одну очистку на крупных предприятиях и от 500 до 700 литров за один CIP на небольших производствах.» Используя это программное обеспечение, один крупный завод может сэкономить до 100 000 литров в сутки и около 36 миллионов в год, что достаточно для обеспечения около 400 немецких домохозяйств. «Более эффективная промывка также означает меньшее время, необходимое для безразборной очистки (CIP), а значит, и большее время бесперебойной работы производства», — говорит Миккельсен. «Снижение водозабора также означает снижение гидравлической нагрузки на систему водоотведения.»

Новый толчок благодаря цифровизации

Этот прорыв является ярким примером использования возможностей цифровизации для достижения ресурсосберегающих инноваций, что является основной целью стратегии GEA «Миссия 2030». Обычно такая экономия ресурсов реализуется в виде постепенного повышения эффективности, но в данном случае это был скорее скачок. «Иногда вы находите такое решение, как мы, и понимаете, что можете работать с гораздо меньшими затратами энергии и воды, просто критически взглянув на существующие процессы», — говорит г-н Миккельсен. «И цифровизация в этом смысле стала для нас настоящим подарком. Мы получаем гораздо больше информации от насосов, расходомеров и других технологических приборов, изучая фактическое влияние различных скоростей и различных насосов на потребление электроэнергии и воды. Она избавила нас от необходимости строить догадки и предоставила огромные возможности для повышения эффективности использования ресурсов нашими клиентами.»

Команда специалистов GEA недавно установила программное обеспечение CIP and Flush на молочном заводе Ammerland на севере Германии. Один из крупнейших и самых современных молочных кооперативов в мире, компания Ammerland производит 400 тонн сыра в сутки, 60 тонн сливочного масла и 160 тонн сухого молока, экспортируя половину своей продукции в более чем 60 стран. В апреле 2024 года специалисты производственного комплекса Wiefelstede компании Ammerland в ходе модернизации интегрировали программное обеспечение Smart Filtration CIP and Flush от компании GEA в три установки мембранной фильтрации для оптимизации очистки мембранных фильтров. Кроме того, была смонтирована одна установка мембранной фильтрации от стороннего поставщика. По состоянию на ноябрь 2024 года компания Ammerland сократила потребление воды на 48 % и энергопотребление на 77 % в процессе CIP. 

«Подумайте о том, сколько установок ультрафильтрации поперечного потока через полупроницаемую мембрану работает по всему миру. Общий потенциал сокращения энергопотребления и снижения воздействия на окружающую среду очень велик», — говорит г-н Мёрк (Mørk). «Приятно видеть, как это цифровое решение оказывает такое глубокое влияние на энергопотребление.»