让离心机与可持续性同步发展

质疑和优化是一项重大的任务

在 GEA，取得成功永远不会令人令人困倦。相反，它是一种激励。“我们努力提高效率和节约资源并不只是为了这个目的 - 更准确地说，这是我们企业 DNA 的一部分，”Mackel 说道。“我们一直致力于实现性能更好、更高效机器的目标，从而减少磨损和维护，更不用说减少能源和水的消耗了。”

然而，随着时间的推移，可持续性变得越来越重要。“这就是为什么我们仔细审查所有相关参数，从可持续性的角度审视整个生命周期，并采取了新的设计思维方式，”他说。

Becker elaborates 进一步阐述道：“它总是从可持续性和成本效率的问题开始，而这些问题在现今比以往任何时候都更加突出。为什么操作离心机的成本如此之高？我们在哪些方面的能源使用效率低下？哪些领域可以节约用水和原位清洗 (CIP) 介质？然后，我们会评估可减少能耗的运营和技术方案。” 

这与之前的迭代有所不同。“在过去，如果我们想制造一台新的机器，我们会装入更多功率 - 通常以更高的速度 - 同时将转鼓直径保持在尽可能小的水平，”Mackel 说。“以速度形式提供的更多功率可节省资本支出 (CAPEX)，即投资成本，但更高的功耗会增加运行成本，即运营支出 (OPEX)。” 

直到几年前，电价才成为一个问题。如今，情况已大不相同。“我们现在正在从另一个角度思考，设计更大的转鼓直径，并制造运行速度更慢的机器 - 速度降低 10%，相当于能耗降低 20%，”他说。“这是因为客户将注意力集中在千瓦时上 - 考虑成本时特别敏感的要素。”

驱动概念也存在各种效率损失。GEA 的直接驱动可以将这些损失降至最低。这些概念还具有维护成本低、节省空间的特点，并且与大型电机兼容。在过去，工程师注重产品的 - 更高产量、更好质量。如今，这些因素往往已被耗尽。“我们越来越关注机器在整个使用寿命期间消耗多少能源和水，”Mackel 说。例如，以前控制水的添加时间是七秒，但现在两秒就足够了。当您将所有这些优势加在一起时，就会发现差别很大。

当然，GEA 自己的生产参数也很重要。我们的目标是使用尽可能少的直接和间接能源，并在制造过程中消耗最少的材料。Mackel 对此进行了阐述：“但是，我们内部节省的只是客户以后可以节省的一小部分，因为机器的使用寿命为 20 到 40 年。”

150,000 台机器的碳足迹

能源、水和材料 - 作为改进过程的一部分，必须精确测量和记录这些规格。每年，我们都会根据销售的所有机器（总计约 150,000 台）来确定这个数字。“我们了解所安装电机的效率水平、应用领域和预计运行时间，”Mackel 解释道。由此，可以确定每台机器每年消耗的千瓦时数。（一千瓦时电力会产生多达 0.9 公斤的二氧化碳，具体取决于国家和地区。） 

当然，并非所有的电力都具有相同的情况。使用水力发电或风力发电产生的绿色电力的客户的资产负债表与使用化石燃料的客户的资产负债表将有显著的不同。机器本身也可以追溯到其各个部件，以便日后回收利用。“我们考虑的是原材料而不是废弃物 - 这符合循环经济的理念，”Mackel 补充道。“分离机上的大转鼓可以持续运行长达 30 年。在机器的使用寿命结束时，它们会被熔化并重新投入到工艺中。”

不浪费任何东西，这就是目标

水是世界上最宝贵的资源之一，也是离心机运行所必需的。大部分水被用作冷却水（用于电机以及冷却和保护产品免受摩擦热的影响），或被用作排放过程的控制水。由于离心机频繁排水 - 有时每隔两到三分钟一次 - 因此可以节省大量的水。以前，需要添加控制水七秒钟，而现在只需两秒钟，一秒钟的控制水相当于约一升水，Jürgen Mackel 说。“我们目前还在研究解决方案，找出如何在该过程的其他地方（温度从 20 度加热到 40 度）使用冷却水。平均每小时超过 150 升。过去，水最终会进入下水道，但现在不仅可以用于洗手，而且由于我们拥有封闭系统，因此也可以安全饮用。”

离心机的能耗同样重要。我们开发了以下两种节能概念：EngySpeed，指的是直径较大、速度较低的分离机，以及在转鼓和外罩之间使用真空的 EngyVac。无论机器较小且旋转较快还是较大且旋转较慢，使用 EngySpeed 时，澄清面积、生产量和分离效率均保持不变。“速度对摩擦的影响比直径更大，”Mackel 解释道。“因此，经过实践检验的节能方法可以将速度降低到小型高速机器的四分之一。” 

但是，更大的转鼓直径可以在多快的时间内通过节能收回其成本？在乳品行业的一个典型例子中，基于每年平均运行时间为 6,000 小时、生产量为 25,000 升/小时、预计电价为 30 美分/千瓦时，更大的系统在 2.6 年内就能通过节能收回其成本。“与真空机器相比，它的一大优势是不需要额外的电力装置，”Becker 说道。“换句话说，客户可以获得一台标准机器和一套大型机器的服务概念，而大型机器的成本与小型机器相当。”配备 EngySpeed 的大型机器旋转速度更慢，因此某些组件的维护间隔更长。这在乳品行业尤为重要，因为该行业有交付牛奶的合同义务。

EngyVac 通常部署在最大的产品系列和较高功率范围的离心机中，而降低速度则不是一种选择。在这里，成本回报通常不是投资可持续设备的决定性因素。相反，遵守监管要求以节约能源或实现可持续发展目标往往发挥更大的作用。

CIP–具有真正改进潜力的辅助角色

另一个构思是使用澄清分离机来净化清洗介质、CIP 液体 - 去除固体，以便可以再次使用该介质。产品经理从经验中知道：“特别是在乳品行业，我们每天都会遇到数十吨 CIP 液体被直接倒掉的情况，”Becker 说。GEA CIPClean 分离机可减少对环境的影响、降低水消耗并减少处理新鲜 CIP 介质所需的能量。回收的 CIP 保留了余热。

速度和其他可变参数的力量

在某些时候，设计师会达到他们的极限。这就是智能自动化解决方案发挥作用的地方 - 例如 InsightPartner Separation。“自动化是节约成本的新关键：在需要时提供完美的性能，”Becker 说道。“同时提供主动服务，以最大限度延长无故障运行时间，进行预测计算。”

帮助控制离心机的数据收集传感器也变得越来越受关注。“我们还希望在设计方面开拓可行的创新，这也是我们在 GEA 的工作如此令人兴奋的原因，”Becker 说道。“130 多年来，我们一直在重新思考离心机，并将在下一个 130 年继续这样做。我们始终充满好奇心。”

毋庸置疑，GEA 不会放过任何机会。“公司的创新管理也培养了一个创新社区，”Mackel 补充道。“为创新做出贡献是每位员工的责任，这可以而且应该充满乐趣。”