Pod względem czystości niezrównany

Nie z półki: Stacja sprężonego powietrza ALMiG spełnia szczególne wymagania dotyczące czystego sprężonego powietrza. / Guaranteed not off the shelf: ALMiG’s compressed air station meets very special requirements for clean compressed air.

Röchling Medical w Neuhaus am Rennweg: Budynek do pomieszczeń czystych został otwarty w 2017 roku. Firma musiała rozbudować swoje moce produkcyjne, aby być przygotowaną na przyszły wzrost. (Źródło zdjęcia: Röchling Medical Solutions SE) / Röchling Medical w 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 produkuje różne pojemniki o pojemności od dwóch mililitrów do dziesięciu litrów. (Źródło zdjęcia: Röchling Medical Solutions SE)

System sterowania ALMIG Air Control HE reguluje sprężarki w sieci w zależności od zużycia. Dzięki temu można w pełni wykorzystać korzyści energetyczne wynikające z regulacji prędkości. / The ALMIG Air Control HE system sterowania reguluje sprężarki w sieci w zależności od zużycia. To pozwala w pełni wykorzystać korzyści energetyczne wynikające z regulacji prędkości.

Stosowane są procesy takie jak formowanie przez nadmuchiwanie.

Uwe Herrmann (po lewej) i Jürgen Neubauer przy śrubowym kompresorze LENTO 110: „Czystszy niż powietrze, które wdychamy.” / Uwe Herrmann (z lewej) i Jürgen Neubauer przy śrubowym kompresorze LENTO 110: „Czystszy niż powietrze, które wdychamy.”

Die Röchling Medical Solution SE w Neuhausie opracowuje i produkuje dopasowane rozwiązania opakowaniowe dla każdego medycznego materiału wypełniającego. Do produkcji pustych ciał z tworzyw sztucznych Röchling między innymi korzysta z procesu rozdmuchu przez wytłaczanie. W tym procesie kluczową rolę odgrywa olejowa i mikrobiologicznie czysta sprężone powietrze, aby osiągnąć wymaganą jakość. Wykorzystywana jest stacja sprężonego powietrza z obecnie siedmioma wtryskowymi sprężarkami śrubowymi z serii LENTO 110 firmy ALMiG, które mają zapewniać wyjątkowe bezpieczeństwo. Planowana jest rozbudowa stacji.

„Produkujemy opakowania pierwotne dla produktów farmaceutycznych w najnowocześniejszych warunkach czystego pomieszczenia w klasie GMP C i D”, opisuje Jürgen Neubauer. Jest menedżerem ds. technicznego wyposażenia budynków w Röchling Medical w Neuhaus am Rennweg, małym mieście w Thüringer Wald. „Budynki dla czystych pomieszczeń oddaliśmy do użytku w 2017 roku. Musieliśmy tutaj rozbudować nasze moce produkcyjne, aby być przygotowanym na przyszły wzrost”, mówi. W 2016 roku grupa Röchling rozszerzyła swoje dwa dotychczasowe działy: Industrial i Automotive o dział Medycyna. Szybko pojawiły się różne duże projekty. Firma zareagowała.

Prawie połowę towarów Röchling Medical eksportuje za granicę. Należą do nich zamknięcia, miarki, kroplówki i dozowniki z różnymi możliwościami dawkowania oraz różne pojemniki: „Możemy produkować butelki o pojemności od dwóch mililitrów do kanistrów o pojemności dziesięciu litrów lub większych”, opowiada Neubauer i wskazuje na maszyny produkujące produkty w klasie czystości GMP „C”. Aby wytworzyć pustą ciałka, korzystamy między innymi z wielowarstwowego procesu rozdmuchu przez wytłaczanie.” W tym procesie tworzywo jest topione i tłoczone przez dyszę. Powstaje rurkowaty wstępny kształt, który jest przekazywany do gotowej formy rozdmuchowej. Dzięki zwiększonemu ciśnieniu dopasowuje się do wewnętrznych konturów formy. Proces formowania dodatkowo odbywa się przez rozdmuch powietrza w narzędziu. „W ten sposób możemy również produkować pustą ciałka o wielowarstwowej strukturze ścianek”, mówi Neubauer. Kluczowe dla jakości produktów jest to, aby rozdmuch powietrza nie wprowadził żadnych mikroorganizmów do materiału. Dlatego szczególnie wysokie wymagania stawiane są czystości sprężonego powietrza.

Oczyszczone i wolne od mikroorganizmów sprężone powietrze

Do budowy nowego obiektu w 2017 roku Röchling Medical korzystało z olejowych sprężarek tłokowych. Aby oczyścić sprężone powietrze z oleju, każda instalacja była wyposażona w własny układ oczyszczania składający się z separatora cyklonowego, filtrów wstępnych, osuszacza, filtrów końcowych i filtra węglowego. „Nawet mimo tego istnieje ryzyko zanieczyszczenia olejem w przypadku sprężarek tłokowych. Gdyby olej dostał się do sieci rur, mogłoby to prowadzić do poważnych szkód gospodarczych u nas”, wyjaśnia Neubauer. „Naszym celem było osiągnięcie klasy sprężonego powietrza 1, jednocześnie zapewniając bezpieczniejszą pracę i bardziej energooszczędną.”

Osoby odpowiedzialne rozważały różne koncepcje od różnych dostawców. Ostatecznie przekonały je sprężarki firmy ALMiG Kompressoren GmbH z Küngen w Badenii-Wirtembergii, niedaleko Stuttgartu, z ich wodoodpornymi maszynami serii LENTO. „Imponował nam spójny koncept maszyn”, wspomina ekspert Röchling.

Niezawodny partner

Uwe Herrmann jest dyrektorem firmy KFA Drucklufttechnik z Zwenkau, na południe od Lipska. Jego firma oferuje serwis i konserwację, a także zarządzanie projektami i sprzedaż sprężarek. Jest również partnerem handlowym ALMiG. „Na pierwszej rozmowie szybko zrozumieliśmy, że możemy dostarczyć zarówno sprężone powietrze, jak i wszystkie niezbędne komponenty w jednym źródle, dzięki czemu klient nie musi współpracować z różnymi dostawcami”, wyjaśnia Herrmann. „Stworzyliśmy system bilansowania energii. Dzięki niemu możemy mierzyć zużycie sprężonego powietrza i pobór energii.” Oprogramowanie analizuje wyniki i tworzy różne symulacje. W tym celu wymienia się celowo sprężarki, aż ekspert osiągnie optymalny energetycznie wynik dla klienta. Pomiar był przeprowadzany zarówno w okresach niskiego obciążenia, jak i przy pełnej wydajności. Po dokładnej analizie ekspert zalecił dostarczenie sprężarek tłokowych serii LENTO 110 firmy ALMiG o przepływie objętościowym 16 metrów sześciennych na minutę przy nadciśnieniu 10 barów.

Gdy powstał budynek nowej stacji sprężonego powietrza, zainstalowano pierwsze cztery maszyny. Kilka miesięcy później dołączyły do nich dwa kolejne sprężarki tej samej serii. W 2021 roku osoby odpowiedzialne w Röchling zdecydowały się na inwestycję w kolejną maszynę serii LENTO ze względu na rosnące zamówienia. Produkcja działa 24 godziny na dobę, siedem dni w tygodniu. Wraz z uruchomieniem nowych sprężarek stare urządzenia stopniowo wyłączano z sieci.

Niskie obroty, długotrwała żywotność

System LENTO charakteryzuje się znacznie niższymi kosztami konserwacji w porównaniu z alternatywnymi technologiami, takimi jak suche sprężarki tłokowe. „Dzieje się tak głównie ze względu na ich prostą konstrukcję”, opisuje ekspert ALMiG Herrmann. „Stopnie sprężania w sprężarkach tłokowych z wodoodpornym rozdmuchiem pracują z czterokrotnie lub pięciokrotnie niższymi obrotami niż wersje suche. To korzystnie wpływa na żywotność łożysk i bezpieczeństwo eksploatacji.” Woda ma również znacznie lepszą zdolność pochłaniania ciepła w porównaniu z olejem. „W tych sprężarkach temperatura końcowa sprężania jest bardzo niska, poniżej 60 stopni Celsjusza. Proces jest bliski izotermicznej sprężaniu, co zapewnia lepszą sprawność i wyższą ekonomikę”, wyjaśnia Herrmann.

Przede wszystkim przekonała regulacja obrotów. Dzięki niej zakład może reagować na zmieniające się zapotrzebowanie na sprężone powietrze. Sprężarki zawsze produkują dokładnie tyle, ile jest potrzebne – i zużywają tylko tyle energii. Standardowe sprężarki bez regulacji obrotów zużywają podczas postoju od 25 do 40 procent energii zużywanej przy pełnej mocy – bez produkcji sprężonego powietrza. Regulacja obciążenia i postoju standardowej sprężarki w połączeniu z nieregularnym zapotrzebowaniem na sprężone powietrze powoduje kosztowne przestoje. Używając sprężarek tłokowych tej samej wielkości, można zapewnić równomierne obciążenie instalacji dzięki ciągłym zmianom podstawowego obciążenia. Obciążenie wynosi od 60 do 70 procent. Maszyny pracują rotacyjnie – zawsze pięć jednocześnie. Ponieważ znajdują się w optymalnym zakresie obrotów, zużycie energii i emisja hałasu są mniejsze.

Wykorzystuje się sterowanie ALMiG Air Control HE z wbudowanym serwerem internetowym, dzięki któremu można online odczytywać wszystkie istotne dane – na przykład zachowanie się maszyn w ostatnich dniach lub tygodniach pracy, poziom obciążenia sprężarek i termin najbliższej konserwacji. Dodatkowo system rejestruje zużycie powietrza i energii. „Gdy zauważymy znaczące zmiany w zachowaniu pracy, pojawia się alarm i możemy natychmiast zareagować”, opisuje Neubauer.

Chociaż sprężarki LENTO pracują optymalnie przy niskich temperaturach, dużą część zużytej energii zamieniają na ciepło. Aby nie uciekało ono bezpowrotnie, urządzenia są fabrycznie wyposażone w zintegrowany system odzysku ciepła. „Wykorzystujemy to ciepło do ogrzewania naszych czystych pomieszczeń zimą i do osuszania latem. To prawie 2000 metrów kwadratowych”, cieszy się Neubauer. „Dzięki temu eliminujemy konieczność korzystania z ciepła zdalnego, oleju opałowego czy gazu – a przy tym zużywamy ogromne ilości energii.”

Zawsze czysta woda

Szczególnie imponujące dla Röchling Medical jest zasada czystego sprężonego powietrza, stosowana w sprężarkach LENTO z wodoodpornym rozdmuchiem. „Sprężone powietrze jest czystsze niż świeże powietrze zasysane do sprężania, ponieważ zawarte w nim obce składniki są skutecznie wypłukiwane przez obiegową wodę”, wyjaśnia Herrmann. To potwierdziło kilka niezależnych renomowanych instytutów – między innymi Fresenius. Do tego w systemie LENTO zintegrowany jest chłodniczy osuszacz, który jest kluczowym elementem oczyszczania wody. „Sprężarka jest napełniana zwykłą wodą z sieci podczas uruchomienia”, opisuje ekspert od sprężonego powietrza. „Skropliny są zbierane w kondensatorze chłodnicy i odprowadzane jako świeża woda do wewnętrznego obiegu chłodzenia.” Średnio raz na zmianę cała ilość wody jest wymieniana w ten sposób. Urządzenie zawsze pracuje z czystą wodą. Eliminowana jest konieczność skomplikowanej instalacji oczyszczania wody. „Tak wyprodukowana świeża woda jest bezwapniowa i wolna od wirusów, bakterii czy glonów. Może być odprowadzana do kanalizacji bez konieczności dalszej obróbki”, mówi Herrmann. „Jesteśmy w Thüringer Wald. Dzięki nasionom sosen powstają bardzo drobne cząstki, które osiadają jako żółty mgiełka. Gdy sprężarka zasysa te organiczne substancje, może dojść do samozapłonu. W maszynach LENTO te cząstki są całkowicie wypłukiwane.”

Nie od szuflady

Herrmann i jego zespół w Röchling zainstalowali znacznie więcej niż standardową instalację. Pod względem bezpieczeństwa jest ona unikalna na skalę światową, mówi. „Sprężarki automatycznie wyłączają się na przykład, gdy czujniki wykryją zmienione warunki środowiskowe, takie jak resztki aerozoli olejowych. Mogą one powodować, że ciężarówki z uruchomionym silnikiem będą przebywać w pobliżu stacji sprężonego powietrza.”

„Gdy sprężarka zasysa taką atmosferę, może to zagrozić bezpiecznej produkcji”, mówi Neubauer. W takim przypadku sprężone powietrze nie trafia do sieci, lecz do komory rozprężnej – aż wartości się ustabilizują. Co więcej: na każdy cykl konserwacji firma KFA Drucklufttechnik dostarcza tylko 1,2 litra oleju do smarowania każdej maszyny. W starszych, olejowych sprężarkach było to jeszcze po 80 litrów. To również zwiększa bezpieczeństwo pracy, zgodnie z wymaganiami ISO i FDA.

Jürgen Neubauer patrzy na czujniki. „Mamy z maszynami i odpowiednim układem oczyszczania punkt rosy od -50 do -60 stopni. To również pozytywnie wpływa na czystość powietrza. Jeśli pomyśleć, że w jednym metrze sześciennym sprężonego powietrza znajduje się około trzech milionów cząstek, a my możemy zmniejszyć tę liczbę nawet do 200 w zależności od wielkości, to jest naprawdę imponujące.”

Uwe Herrmann tego dnia jest na miejscu z zespołem, wykonującym czynności konserwacyjne w Röchling w Neuhaus. „Nasza wizyta u maszyn LENTO jest konieczna co 4000 godzin pracy”, mówi. To odpowiada około dwóm inspekcjom rocznie. Jürgen Neubauer jest zadowolony z instalacji i tego, że może wszystko załatwić od jednego dostawcy – ALMiG i KFA Drucklufttechnik – w tym niezawodny serwis. „Ten projekt na pewno nie był standardowy”, mówi. Gdy nowe maszyny stanęły, nie można było po prostu wyłączyć starych sprężarek. Aby nie zakłócić produkcji, trzeba było to robić krok po kroku. To możliwe tylko z doświadczonym partnerem”, dodaje. Obecnie wszystko działa zgodnie z oczekiwaniami.