Grundfos BoosterPaQ aiuta azienda farmaceutica a conseguire $17.000 di risparmi sui costi e 32,6k Wh di risparmio energetico

Il contesto

Un’azienda farmaceutica del Midwest utilizzava da molti anni le pompe Grundfos CR come pompe di alimentazione per diverse caldaie all’interno del proprio stabilimento. La configurazione e le modalità operative di queste pompe all’interno dell’impianto non garantivano l’efficienza energetica o l’affidabilità necessarie, pertanto l’azienda si è rivolta a un consulente Grundfos per trovare una soluzione che risolvesse la situazione. Al tempo, l’azienda desiderava non solo di risolvere i problemi riscontrati, ma anche di aumentare la produzione nello stabilimento, il che avrebbe comportato ulteriori sollecitazioni sull’impianto a caldaia. Per via della configurazione e del funzionamento delle pompe esistenti, “la frequenza dei guasti delle pompe 1 o 2 era molto alta e questo causava una continua perdita di pressione del vapore fino all’intervento di un tecnico della manutenzione per sostituire/ riparare le pompe”. Il sistema a caldaia esistente era costituito da tre pompe Grundfos CR individuali a velocità costante, con due pompe che erogavano l’acqua di alimentazione alla caldaia e una pompa che rivestiva il ruolo di backup. Tre caldaie da 100 CV a funzionamento on/off erano alimentate da una pompa e una caldaia da 350 CV a funzionamento continuo era alimentata dalla seconda pompa. La figura uno qui sotto illustra questo sistema.

Una conversazione sulla riprogettazione del sistema della caldaia è stata immediatamente avviata. L’idea era che, con una configurazione più efficiente delle pompe, si potessero eliminare i problemi esistenti e soddisfare le esigenze di portata e prevalenza correnti, preparandole anche per le necessità future tenendo conto del numero e delle possibili capacità delle caldaie.

Grazie alla loro ottima relazione con Grundfos e all’apprezzamento per la qualità delle pompe Grundfos CR, l’azienda ha lavorato direttamente con OTP Industrial Solutions, un distributore indipendente di Grundfos, e con un consulente Grundfos, per selezionare nuove pompe per il sistema, prendendosi tuttavia il tempo necessario per garantire la migliore soluzione possibile.

Per garantire alla società farmaceutica del Midwest la migliore soluzione possibile, Chad Bowen di OTP Industrial solutions e Jeff Welch, Senior Sales Manager di Grundfos, sono partiti da Charlotte, nella Carolina del Nord, con destinazione Kentucky, per presentare le capacità e le soluzioni dei prodotti Grundfos, che hanno trasportato personalmente a bordo di un rimorchio. Sul rimorchio c’era un sistema Hydro MPC-E BoosterpaQ funzionante, che ha consentito una dimostrazione pratica del prodotto a diversi dipendenti dell’azienda farmaceutica. Una delle caratteristiche dimostrate è stata l’unità VFD (Variable Frequency Drive), o la parte “E” dell’MPC-E, che consente di impostare velocità variabili nel BoosterpaQ, con la possibilità di mantenere una portata o una pressione di mandata costanti, in linea con la domanda del sistema. Il VFD controlla anche la frequenza dell’alimentazione elettrica fornita a pompe o ventilatori, regolando la velocità di rotazione di un motore elettrico a corrente alternata. Utilizzando una pompa dotata di VDF, è possibile ottenere un notevole risparmio energetico. Hanno anche dimostrato altre capacità avanzate e la facilità d’uso del controller per pompe multiple CU 352, progettato e fabbricato da Grundfos, il quale controlla il BoosterpaQ. Questa dimostrazione ha avuto un forte impatto, tanto che l’azienda ha avviato una collaborazione con Grundfos per sviluppare una soluzione più robusta e duratura.

La soluzione

Once the final flow & head requirements of the boiler system had been determined, Dave Hancock, of OPT Industrial Solutions, worked with the customer, and Grundfos, to size and select a Grundfos Hydro MPC-E 3 CRE 10-10 BoosterpaQ for the application. The BoosterpaQ supplies a constant discharge pressure (constant supply pressure to the boilers). 

Per via della richiesta del cliente di una soluzione efficiente ma “facile da installare” e “plug and play” (pompa su skid), è stata selezionata una soluzione preingegnerizzata personalizzabile in base alle loro esigenze. L’impianto in cui doveva essere installato il sistema funziona in continuo, pertanto il tempo a disposizione per la sostituzione delle pompe era limitato. L’aspetto “plug & play” di Grundfos BoosterpaQ ha permesso al cliente di rimuovere le pompe esistenti e sostituirle con un BoosterpaQ in tempi brevi, senza interrompere la produzione in modo non pianificato. La Figura 2 mostra uno schema semplice che illustra l’installazione di Grundfos BoosterpaQ. Nota: le linee di mandata della pompa al serbatoio DA sono state rimosse dal sistema.

Le funzionalità del sistema che il cliente ha particolarmente apprezzato includevano:

Tre nuove pompe, alimentazione per tutte e quattro le caldaie, motori con efficienza IE5 (2 livelli superiori all’efficienza NEMA Premium e disponibili da 1 a 15 CV, specificabili per diverse pressioni e portate), velocità delle pompe regolata per mantenere una pressione di 150 psi, un sistema di controllo che attiva le pompe solo quando necessario in base al carico anziché funzionare 24/7, riducendo i costi operativi, un sistema di pompe dimensionato in grado di continuare a funzionare in caso di guasto di una delle pompe senza compromettere il sistema, pompe facilmente rimovibili e riparabili, e controlli su skid che permettono il controllo manuale, se necessario.

Risultato

A seguito dell’installazione dello skid Grundfos BoosterpaQ, la società farmaceutica del Midwest ha ottenuto significativi risparmi economici ed energetici, oltre a un sistema affidabile e completamente autonomo (“set it and forget it”), che sfrutta le capacità dei variatori di frequenza (VFD).