V otázce čistoty nepřekonatelný

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. (Zdroj obrázku: Röchling Medical Solutions SE)

Používají se pro to metody jako je vytlačování. (Obrázek: ALMiG Kompressoren GmbH)

Zaručeně na míru: Kompresorová stanice od ALMiG splňuje zvláštní požadavky na čistý stlačený vzduch. (Obrázek: ALMiG Kompressoren GmbH)

Řízení ALMIG Air Control HE řídí kompresory podle spotřeby v rámci sítě. Tím lze plně využít energetické výhody řízení otáček. (Obrázek: ALMiG Kompressoren GmbH)

Uwe Herrmann (vlevo) a Jürgen Neubauer u šroubového kompresoru LENTO 110: „Čistší než vzduch, který dýcháme.“ (Obrázek: ALMiG Kompressoren GmbH)

Röchling Medical Solution SE v Neuhaus vyvíjí a vyrábí na míru přizpůsobená balicí řešení pro každou lékařskou náplň. Při výrobě dutých těl z plastu spoléhá Röchling mimo jiné na extruzní foukání. U tohoto postupu hraje klíčovou roli olejem a mikrobiálně 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 v oblasti bezpečnosti jedinečné. Plánuje se rozšíření stanice.

„My vyrábíme primární balicí materiály pro farmaceutické produkty za nejmodernějších podmínek čistých prostor v třídách GMP C a D,“ popisuje Jürgen Neubauer. Je manažer technického vybavení budov ve společnosti Röchling Medical v Neuhaus am Rennweg, malém městě v Thüringerském lese. „Budovu pro čisté prostory 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, kapátka a dávkovače s různými možnostmi dávkování, stejně jako různé nádoby: „Můžeme vyrábět lahvičky s objemem dva mililitry a všechny rozměry až po kanistry o objemu deset litrů nebo i větší,“ říká Neubauer a ukazuje na stroje, které vyrábějí produkty v čisté místnosti třídy GMP „C“. Pro výrobu dutých těl používáme mimo jiné vícevrstvé extruzní foukání.“ Při tomto postupu se plast taví a tlačí se tryskou. Vznikne hadicovitý předtvar, který se předává do připravené foukací formy. Zvýšeným tlakem se tvar přizpůsobí vnitřním konturám formy. Proces tvarování je dále doplněn foukáním vzduchu do nástroje. „Takto můžeme vyrábět i dutá těla s vícevrstvou stěnou,“ říká Neubauer. Klíčové pro kvalitu výrobků je to, že do foukacího vzduchu nesmí proniknout žádné mikroby. Proto jsou na čistotu stlačeného vzduchu kladeny mimořádně vysoké nároky.

Olej- a mikrobiálně čistý stlačený vzduch

Do roku 2017, kdy byla postavena nová budova, spoléhala společnost Röchling Medical na olejem vstřikované kompresory. Aby bylo možné odstranit olej ze stlačeného vzduchu, byla každá stanice vybavena vlastním systémem čištění sestávajícím z cyklónového odlučovače, předfiltru, sušičky, zpětného filtru a aktivního uhlíkového filtru. „Přesto existuje u olejem vstřikovaných strojů vždy riziko kontaminace. Pokud by se olej dostal do potrubí, mohlo by to u nás vést k vážným ekonomickým škodám,“ vysvětluje Neubauer. „Naším cílem bylo dosáhnout třídy stlačeného vzduchu 1, současně umožnit bezpečnější provoz a energeticky úspornější chod.“

Odpovědní pracovníci zkoumali různé koncepty od různých dodavatelů. Nakonec je přesvědčily kompresory ALMiG z německého Köngenu poblíž Stuttgartu s vodou vstřikovanými stroji řady LENTO. „Přesvědčil nás jejich komplexní koncept strojů,“ 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 jasné, že můžeme dodat jak stlačený vzduch, tak všechny potřebné komponenty z jednoho zdroje, takže zákazník nemusí spolupracovat s různými dodavateli,“ vysvětluje Herrmann. „Vybudovali jsme systém energetického vyhodnocování. Díky němu můžeme měřit spotřebu stlačeného vzduchu a spotřebu elektřiny.“ Software analyzuje výsledky a vytváří různé simulace. Cíleně se vyměňují kompresory, dokud expert nedosáhne energeticky optimálního výsledku pro zákazníka. Měření probíhají 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 přetlakové hodnotě deseti barů.

Když byla postavena budova pro novou stanici stlačeného vzduchu, byly instalovány první čtyři zařízení. Několik měsíců poté následovaly dva další kompresory stejné řady. V roce 2021 se vedení Röchling rozhodlo kvůli rostoucí poptávce 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 otáčka, 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 při čtyř- až pětinásobně nižších otáčkách než u suchých variant. To má pozitivní vliv na životnost ložisek a na provozní spolehlivost.“ Voda má navíc ve srovnání s olejem mnohem lepší schopnost přijímat teplo. „U těchto kompresorů dosahujeme velmi nízkých teplot konce stlačování, výrazně pod 60 stupňů Celsia. Proces je blízko izotermické komprese, což zajišťuje lepší účinnost a vyšší ekonomickou efektivitu,“ vysvětluje Herrmann.

Obzvlášť přesvědčivá je regulace otáček. Díky ní může závod reagovat na měnící se potřebu stlačeného vzduchu. Kompresory vždy vyrábějí právě tolik vzduchu, kolik je potřeba – a 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 proměnnou otáčkovou regulací v kombinaci s kolísající potřebou stlačeného vzduchu tak způsobuje drahé doby nečinnosti. Použitím šroubových kompresorů stejné velikosti je možné dosáhnout rovnoměrného zatížení zařízení díky neustálé změně základního zatížení. Využití je mezi 60 a 70 procenty. Stroje jsou střídavě v provozu – vždy pět najednou. Protože se pohybují v optimálním rozsahu otáček, je nižší jak spotřeba energie, tak hlučnost.

Pro řízení je použito ALMiG Air Control HE s integrovaným webovým serverem, přes který lze online číst všechny důležité údaje – například chování v provozních dnech nebo týdnech, míru zatížení kompresorů a termín další údržby. Navíc systém zaznamenává spotřebované množství vzduchu a spotřebu energie. „Když zjistíme, že se provozní chování výrazně změní, dostaneme alarm a můžeme okamžitě reagovat,“ popisuje Neubauer.

Ačkoliv systémy LENTO pracují při nízkých teplotách, většinu spotřebované energie přeměňují na teplo. Aby toto teplo neunikalo, jsou zařízení od výroby vybavena integrovaným systémem zpětného získávání tepla. „Toto teplo využíváme k vytápění našich čistých prostor v zimě a k odvlhčování v létě. Jedná se o téměř 2000 metrů čtverečních,“ nadšeně říká expert Röchling Neubauer. „Tím se eliminují náklady na dálkové teplo, topné oleje i plyn – a to při enormní spotřebě energie.“

Vždy čerstvá voda

Zvlášť zaujalo vedení Röchling Medical princip čistého stlačeného vzduchu, jak je používán u vodou vstřikovaných systémů LENTO. „Stlačený vzduch je čistší než čerstvý vzduch nasávaný pro kompresi, protože obsahuje cizí složky, které jsou účinně odstraněny cirkulační vodou,“ vysvětluje Herrmann. To potvrdilo několik nezávislých renomovaných institucí – 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 řádu,“ popisuje expert na stlačený vzduch. „Kondenzát vzniklý při provozu je shromažďován v kondenzátorovém odlučovači chladicí sušičky a vracen 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 systému 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 Thüringerském lese. Semena borovic produkují velmi malé částice, které se usazují jako žlutý mlha. Pokud kompresor nasává tyto organické látky, může dojít k samovznícení. U systémů LENTO jsou tyto částice kompletně odstraněny.“

Na míru, ne z regálu

Herrmann se svým týmem nainstaloval v Röchling všeho všudy něco jiného než standardní zařízení. Z hlediska bezpečnosti je toto řešení podle něj světově unikátní. „Kompresory například automaticky vypínají, pokud měřicí technika zaznamená změny v okolním prostředí, například zbytky aerosolu z oleje. Ty mohou například způsobit, že nákladní vozy s běžícím motorem zastaví poblíž stanice stlačeného vzduchu.“ „Pokud kompresor nasaje takovéto vzduchové znečištění, může to ohrozit bezpečnost výroby,“ říká Neubauer. V takovém případě je stlačený vzduch místo do sítě veden do expanzní komory – dokud se hodnoty nezpět stabilizují. Navíc: za každý servisní cyklus poskytne KFA Drucklufttechnik pouze 1,2 litru oleje na mazání každého stroje. U starších olejem vstřikovaných zařízení to bylo 80 litrů. To také výrazně zvyšuje provozní bezpečnost, jak požadují normy ISO a FDA. Neubauer kontroluje měřicí techniku. „Máme s těmito stroji a jejich úpravou teplotní bod 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 ten den se svým týmem na místě u Röchling v Neuhaus, kde provádí údržbu. „Naše návštěva u systémů LENTO je nutná pouze po 4000 provozních hodinách,“ říká. To odpovídá asi dvěma inspekcím ročně. Neubauer je spokojen s celým systémem a tím, že vše zajišťují 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 nepřerušila, muselo se to dělat krok za krokem. To je možné pouze s zkušeným partnerem,“ dodává. A dnes je vše v naprosté spokojenosti.