V otázce čistoty nepřekonatelný

Zaručeně ne z regálu: Kompresorová stanice ALMiG splňuje velmi speciální požadavky na čistý stlačený vzduch.

Röchling Medical v Neuhaus am Rennweg: Budova pro čisté místnosti byla slavnostně otevřena v roce 2017. Společnost musela rozšířit své výrobní kapacity, aby byla připravena na budoucí růst. (Foto: Röchling Medical Solutions SE) / Röchling Medical v Neuhaus am Rennweg: The clean room building was inaugurated in 2017. The company needed to expand its manufacturing capacity to be prepared for future growth. (Photo credit: Röchling Medical Solutions SE)

Röchling Medical vyrábí různé nádoby s objemy od dvou mililitrů do deseti litrů. (Zdroj obrázku: Röchling Medical Solutions SE) / Röchling Medical vyrábí různé kontejnery s kapacitami od dvou mililitrů do deseti litrů. (Foto: Röchling Medical Solutions SE)

Řídicí systém ALMIG Air Control HE řídí kompresory v síti v závislosti na spotřebě. Tím lze plně využít energetické výhody řízení otáček.

Používají se postupy jako například výlisky. / Procesy jako například výlisky se používají.

Uwe Herrmann (vlevo) a Jürgen Neubauer na šroubovém kompresoru LENTO 110: „Čistší než vzduch, který dýcháme.“ / Uwe Herrmann (vlevo) a Jürgen Neubauer na šroubovém kompresoru LENTO 110: „Čistší než vzduch, který dýcháme.“

Röchling Medical Solution SE v Neuhausu vyvíjí a vyrábí na míru přizpůsobená obalová řešení pro každé lékařské plnivo. Při výrobě dutých těles z plastu spoléhá Röchling mimo jiné na extruzní blow molding. U tohoto postupu hraje klíčovou roli olej a mikrobiologicky čistý stlačený vzduch, aby byla dosažena požadovaná kvalita. Používá se stanice stlačeného vzduchu s aktuálně sedmi vodou vstřikovanými šroubovými kompresory řady LENTO 110 od ALMiG, které mají být podle tvrzení jedinečné z hlediska bezpečnosti. Plánuje se rozšíření stanice.

„My vyrábíme primární balení pro farmaceutické produkty za nejmodernějších čistých podmínek v třídách GMP C a D,“ popisuje Jürgen Neubauer. Je manažer technického vybavení budov ve společnosti Röchling Medical v Neuhausu am Rennweg, malém městě v Thürinském lese. „Budovu pro čisté místnosti jsme otevřeli v roce 2017. Museli jsme zde na místě rozšířit výrobní kapacity, abychom byli připraveni na budoucí růst,“ říká. V roce 2016 skupina Röchling rozšířila své dosavadní dvě divize Industrial a Automotive o segment Medicín. Rychle vznikly různé velké projekty. Společnost reagovala.

Přibližně polovina zboží, které Röchling Medical vyváží do zahraničí, zahrnuje uzávěry, odměrky, kapací dávkovače a dávkovače s různými možnostmi dávkování, stejně jako různé nádoby: „Můžeme vyrábět lahvičky s objemem dvou mililitrů a všechny rozměry až po kanystry s deseti litry nebo větší,“ říká Neubauer a ukazuje na stroje, které vyrábějí produkty v čisté třídě GMP „C“. Pro výrobu dutých těles spoléháme mimo jiné na vícevrstvé extruzní blow molding.“ U tohoto postupu se plast zahřívá a tlačí se tryskou. Vznikne trubkovitý předtvar, který se předává do připravené blow formy. Zvýšeným tlakem se přizpůsobí vnitřním konturám formy. Proces tvarování se dále provádí pomocí blow air v nástroji. „Takto můžeme také vyrábět dutá tělesa s vícevrstvou stěnou,“ říká Neubauer. Klíčové pro kvalitu výrobků je to, že do blow air nesmí proniknout žádné mikroorganismy. Proto jsou na čistotu stlačeného vzduchu kladen mimořádně vysoké nároky.

Olej a mikrobiologicky čistý stlačený vzduch

Do roku 2017, kdy byla postavena nová budova, spoléhala společnost Röchling Medical na olej vstřikované kompresory. Aby bylo možné odstranit olej ze stlačeného vzduchu, měla každá stanice vlastní systém úpravy sestávající z cyclonového odlučovače, předfiltru, sušičky, zpětného filtru a aktivního uhlíkového filtru. „Přesto existuje u olej vstřikovaných strojů kdykoli riziko kontaminace. Pokud by se olej dostal do potrubí, mohlo by to u nás způsobit vážné ekonomické škody,“ vysvětluje Neubauer. „Naším cílem bylo dosáhnout třídy stlačeného vzduchu 1, současně umožnit bezpečnější provoz a energeticky efektivnější práci.“

Odpovědní pracovníci zkoumali různé koncepty od různých dodavatelů. Nakonec přesvědčily kompresory ALMiG GmbH ze švábského Köngenu nedaleko Stuttgartu, které mají vodou vstřikované stroje řady LENTO. „Naše přesvědčilo komplexní strojové řešení,“ vzpomíná expert Röchling.

Spolehlivý partner

Uwe Herrmann je jednatel společnosti KFA Drucklufttechnik z Zwenkau jižně od Lipska. Svou firmou nabízí údržbu a servis, projektové řízení a prodej kompresorů. Je také obchodním partnerem ALMiG. „Na první schůzce bylo rychle jasné, že můžeme dodávat jak stlačený vzduch, tak všechny potřebné komponenty z jednoho zdroje, takže zákazník nemusí spolupracovat s různými dodavateli,“ vysvětluje Herrmann. „Vybudovali jsme systém energetického bilancování, který umožňuje měřit spotřebu stlačeného vzduchu a spotřebu elektřiny.“ Software analyzuje výsledky a vytváří různé simulace. Výměnou cílených kompresorů dosahujeme energeticky optimálního výsledku pro zákazníka. Měření probíhala jak při nízké zátěži, tak při plném zatížení. Po důkladné analýze doporučil expert instalaci vodou vstřikovaných šroubových kompresorů LENTO 110 od ALMiG s průtokem 16 kubických metrů za minutu při přetlakování deset barů.

Když byla postavena budova pro novou stanici stlačeného vzduchu, byly instalovány první čtyři zařízení. O několik měsíců později následovaly dva další kompresory stejné řady. V roce 2021 se vedení Röchling rozhodlo díky rostoucím zakázkám investovat do dalšího stroje řady LENTO. Výroba běží 24 hodin denně, sedm dní v týdnu. S instalací nových kompresorů byly postupně odstavovány staré zařízení.

Nízká otáčková rychlost, dlouhá životnost

Systémy LENTO vykazují výrazně nižší náklady na údržbu ve srovnání s alternativními technologiemi, například suchými šroubovými kompresory. „To je především dáno jejich jednoduchou konstrukcí,“ popisuje expert ALMiG Herrmann. „Stupně kompresoru u vodou vstřikovaných šroubových kompresorů pracují s otáčkami čtyř- až pětinásobně nižšími než u suchých variant. To má pozitivní vliv na životnost ložisek a tím i na provozní spolehlivost.“ Voda má navíc ve srovnání s olejem mnohem lepší tepelnou kapacitu. „U těchto kompresorů dosahujeme velmi nízkých koncových teplot stlačení, výrazně pod 60 stupňů Celsia. Proces je blízko izotermické komprese, což zajišťuje vyšší účinnost a tím i větší ekonomickou efektivitu,“ vysvětluje Herrmann.

Obzvláště přesvědčivá je regulace otáček. Díky ní může závod reagovat na měnící se potřebu stlačeného vzduchu. Kompresory vždy vyrábějí právě tolik, kolik je potřeba – a tím spotřebují jen odpovídající množství energie. Standardní kompresory bez regulace otáček při volnoběhu spotřebují asi 25 až 40 procent energie, kterou spotřebují při plném zatížení – aniž by vyráběly stlačený vzduch. Regulace zatížení a volnoběhu u standardního kompresoru s proměnlivou potřebou stlačeného vzduchu tak způsobuje drahé doby nečinnosti. Použitím šroubových kompresorů stejné velikosti je možné rovnoměrné zatížení zařízení díky stálé základní zátěži. Využití je mezi 60 a 70 procenty. Stroje jsou rotovaně v provozu – vždy pět najednou. Protože se pohybují v optimálním rozsahu otáček, je nižší jak spotřeba energie, tak hlučnost.

Řídicí systém ALMiG Air Control HE s integrovaným webovým serverem umožňuje online přístup ke všem důležitým datům – například k chování zařízení za poslední pracovní dny nebo týdny, jak jsou kompresory zatíženy, a kdy je naplánována údržba. Navíc systém zaznamenává spotřebu vzduchu a spotřebu energie. „Když zjistíme, že se provozní chování výrazně změní, dostaneme alarm a můžeme okamžitě reagovat,“ popisuje Neubauer.

Avšak i když systémy LENTO pracují při optimálních nízkých teplotách, většinu spotřebované energie přeměňují na teplo. Aby toto teplo nezmizelo do vzduchu, jsou zařízení od výroby vybavena integrovaným systémem zpětného získávání tepla. „Využíváme toto teplo k vytápění našich čistých prostor v zimě a k odvlhčování v létě. To je téměř 2000 metrů čtverečních,“ nadšeně říká expert Röchling Neubauer. „Tím se eliminují náklady na dálkové teplo, topné oleje i plyn – a to při enormní energetické náročnosti.“

Vždy čerstvá voda

Zvlášť ohromující pro vedení Röchling Medical je princip čistého stlačeného vzduchu, jak je používán u vodou vstřikovaných šroubových kompresorů LENTO. „Stlačený vzduch je čistší než čerstvý vzduch nasávaný pro kompresi, protože obsahuje cizí složky, které jsou účinně vypláchnuty cirkulační vodou,“ vysvětluje Herrmann. To potvrdilo několik nezávislých renomovaných institutů, například Fresenius. Součástí systému LENTO je také chladicí sušička, která je klíčovou součástí úpravy vody. „Kompresor je při uvedení do provozu naplněn běžnou vodou z vodovodu,“ popisuje odborník na stlačený vzduch. „Kondenzát se shromažďuje v kondenzátorovém odlučovači chladicí sušičky a vrací se jako čerstvá voda do interního chladicího okruhu.“ Průměrně se tímto způsobem vymění veškerá voda jednou za směnu. Zařízení tak vždy pracuje s čerstvou vodou. Odpadá složitá instalace úpravy vody. „Takto vyrobená čerstvá voda je bez vápenatých usazenin a bez virů, bakterií či řas. Může být bez další úpravy vypouštěna do kanalizace,“ říká Herrmann. „Jsme tady v Thürinském lese. Semena borovic produkují velmi malé částice, které se usazují jako žlutý mlha. Pokud kompresor nasaje tyto organické látky, může dojít k samovznícení. U strojů LENTO jsou tyto částice úplně vypláchnuty.“

Na míru, ne z krabice

Herrmann se svým týmem ve společnosti Röchling nainstaloval něco zcela jiného než standardní zařízení. Pokud jde o bezpečnost, je toto řešení podle něj světově unikátní. „Kompresory například automaticky vypnou, pokud měřicí technika zaznamená změny v prostředí, například zbytky aerosolu z oleje. Ty mohou například způsobit, že nákladní vozy jedoucí s motorem v blízkosti stanice stlačeného vzduchu způsobí problémy.“

„Když kompresor nasaje tento vzduch, může to ohrozit bezpečnost výroby,“ říká Neubauer. V takovém případě je stlačený vzduch veden do expanzní komory, dokud se hodnoty nevrátí do normálu. Navíc: při každém údržbovém cyklu poskytuje KFA Drucklufttechnik pouze 1,2 litru oleje na mazání každého stroje. U starších olej vstřikovaných zařízení to bylo 80 litrů. I to přispívá k výrazně vyšší provozní bezpečnosti, jak ji požadují normy ISO a FDA.

Jürgen Neubauer sleduje měřicí techniku. „Máme s těmito stroji a s odpovídající úpravou stlačeného vzduchu teplotu rosného bodu od -50 do -60 stupňů. To má také pozitivní vliv na čistotu vzduchu. Pokud si představíte, že v jednom kubickém metru stlačeného vzduchu je asi tři miliony částic a my je dokážeme podle velikosti snížit až na 200, je to opravdu působivé.“

Uwe Herrmann je toho dne se svým týmem na místě v Röchling v Neuhausu, kde provádí údržbu. „Naše návštěva u strojů LENTO je nutná pouze po 4 000 provozních hodinách,“ říká. To odpovídá asi dvěma kontrolám ročně. Jürgen Neubauer je spokojen s zařízením a tím, že vše zajišťuje ALMiG a KFA Drucklufttechnik, včetně spolehlivého servisu. „Projekt určitě nebyl standardní,“ říká. Když byla nová zařízení nainstalována, nemohli jsme jednoduše vypnout staré kompresory. Aby výroba nebyla přerušena, muselo se to dělat krok za krokem. To je možné pouze s zkušeným partnerem,“ dodává. Dnes je vše v naprosté spokojenosti.