Lokalne osuszanie powietrza w zakładzie mięsnym

Wyzwanie produkcyjne - wilgoć w pneumatyce pracującej w niskiej temperaturze

Problem dotyczył hali chłodni w części ubojowej zakładu mięsnego. Temperatura w tej strefie utrzymywała się w okolicach 0°C. W takich warunkach w instalacji sprężonego powietrza dochodziło do wytrącania kondensatu, a jego obecność prowadziła do awarii siłowników i elektrozaworów.

Dla klienta istotna była niezawodność elementów wykonawczych i sterujących. Usterka elektrozaworu lub siłownika oznacza konieczność interwencji serwisowej i może zakłócić pracę obsługiwanego mechanizmu. Sama wymiana uszkodzonych podzespołów nie usuwa jednak źródła problemu, jeżeli wraz ze sprężonym powietrzem do urządzeń nadal trafia wilgoć.

Celem było więc ograniczenie kondensacji w tej części instalacji i stworzenie odpowiednich warunków zasilania pneumatyki pracującej w chłodni.

Jak wyglądało dotychczasowe przygotowanie sprężonego powietrza?

Zakład korzystał z osuszaczy ziębniczych zapewniających punkt rosy na poziomie około +3°C. Dla przeważającej części obiektu taki stopień osuszenia był wystarczający. Problem pojawiał się dopiero po doprowadzeniu powietrza do hali, w której temperatura była niższa.

Punkt rosy określa temperaturę, przy której para wodna zawarta w powietrzu zaczyna się skraplać. W instalacjach sprężonego powietrza należy rozpatrywać go przy określonym ciśnieniu roboczym. Jeżeli powietrze o ciśnieniowym punkcie rosy około +3°C zostaje schłodzone do temperatury około 0°C, pojawiają się warunki do powstawania kondensatu.

Działający osuszacz nie oznacza zatem, że powietrze będzie wystarczająco suche w każdym miejscu zakładu. Decydują również warunki panujące w przewodach i przy odbiornikach.

W tej aplikacji zasadniczym problemem było niedopasowanie stopnia osuszenia do temperatury w chłodni. Większość zakładu nie wymagała zmiany sposobu przygotowania powietrza, natomiast najzimniejsza strefa potrzebowała dodatkowego zabezpieczenia.

Zastosowane podejście - diagnoza na miejscu i lokalne przygotowanie powietrza

Po rozpoznaniu problemu zaproponowano spotkanie na terenie zakładu z przedstawicielem partnera Pneumat - firmy BEKO TECHNOLOGIES. Wspólna wizyta pozwoliła odnieść dobór rozwiązania do rzeczywistych warunków pracy instalacji.

Efektem było przygotowanie oferty na zestaw obejmujący:

• osuszacz membranowy - do dodatkowego obniżenia zawartości pary wodnej w sprężonym powietrzu;

• filtr ciśnieniowy - do przygotowania powietrza zgodnie z wymaganiami dobranego układu;

• separator cyklonowy - do oddzielania ciekłego kondensatu niesionego przez strumień powietrza.

Zaproponowano montaż zestawu lokalnie, tuż przed wejściem instalacji na halę chłodni. Dzięki temu dodatkowym osuszaniem ma zostać objęty strumień zasilający strefę, w której występuje problem.

Takie podejście odpowiada rzeczywistemu zakresowi potrzeb klienta: dotychczasowe osuszacze ziębnicze pozostają podstawą przygotowania powietrza w zakładzie, a dodatkowy stopień osuszania ma zapewnić warunki odpowiednie dla chłodni.

Dlaczego sam separator nie wystarczy?

W proponowanym układzie poszczególne elementy pełnią różne funkcje. Separator cyklonowy oddziela wodę występującą już w postaci ciekłej. Nie usuwa jednak pary wodnej, która może skroplić się dopiero po dalszym ochłodzeniu powietrza.

Dlatego kluczowe znaczenie ma dodatkowe osuszanie. Zadaniem osuszacza membranowego jest obniżenie punktu rosy do poziomu odpowiedniego dla najniższej temperatury występującej w zabezpieczanej części instalacji, z uwzględnieniem zapasu eksploatacyjnego.

Filtracja przemysłowa i separacja kondensatu uzupełniają ten proces oraz przygotowują powietrze do pracy osuszacza. Ostateczne parametry zestawu powinny odpowiadać rzeczywistemu przepływowi, ciśnieniu zasilania i wymaganiom urządzeń. Sam wybór technologii osuszania nie zastępuje doboru do konkretnej aplikacji.

Oczekiwane korzyści dla klienta

Podstawowym celem modernizacji jest ograniczenie dopływu wilgoci do siłowników i elektrozaworów pracujących w chłodni. Oczekiwane korzyści obejmują:

• ograniczenie awarii związanych z kondensatem - dzięki zapewnieniu powietrza o stopniu osuszenia dostosowanym do niskiej temperatury;

• większą stabilność pracy pneumatyki - przez zmniejszenie wpływu wilgoci na elementy sterujące i wykonawcze;

• mniejsze obciążenie działu utrzymania ruchu - jeżeli ograniczenie kondensacji przełoży się na rzadsze interwencje;

• ograniczenie kosztów napraw i wymiany podzespołów - jako oczekiwany efekt usunięcia przyczyny powtarzających się usterek;

• modernizację skoncentrowaną na problematycznej strefie - bez obejmowania dodatkowym osuszaniem całego strumienia sprężonego powietrza w zakładzie.

Na etapie przygotowania opisu rozwiązanie znajdowało się na etapie dostawy, przed oceną działania u klienta. Nie są jeszcze dostępne dane potwierdzające zmianę liczby awarii ani wysokość oszczędności. Weryfikacja efektów powinna objąć punkt rosy za zestawem, obecność kondensatu w chłodni i częstotliwość interwencji serwisowych po uruchomieniu.

Gdzie jeszcze sprawdzi się takie podejście?

Lokalne dodatkowe osuszanie warto rozważyć tam, gdzie wybrana część instalacji pracuje w temperaturze niższej niż pozostała część zakładu. Dotyczy to m.in. chłodni spożywczych, stref produkcyjnych o obniżonej temperaturze oraz instalacji prowadzonych przez nieogrzewane pomieszczenia.

O przydatności konkretnego zestawu decydują jednak parametry danej aplikacji. Szczególnie istotne są minimalna temperatura, wymagany punkt rosy oraz zapotrzebowanie odbiorników na sprężone powietrze.

Krzysztof Kornacki
Product Manager
Dział kompresorów,
zbiorników, uzdtatniania powietrza

Komentarz eksperta:

W tej aplikacji najważniejsze było zestawienie punktu rosy sprężonego powietrza z temperaturą panującą w chłodni. Osuszacze ziębnicze zapewniały parametry wystarczające dla większości zakładu, ale w strefie o temperaturze około 0°C konieczne było głębsze osuszenie. Dlatego zaproponowaliśmy dodatkowy zestaw bezpośrednio przed wejściem instalacji do tej hali.

Istotne jest również rozróżnienie usuwania ciekłego kondensatu od usuwania pary wodnej. Separator przechwytuje wodę, która już się wytrąciła, natomiast osuszacz przemysłowy ma ograniczyć ryzyko jej ponownego powstawania po ochłodzeniu powietrza. Po uruchomieniu zestawu kluczowe będzie sprawdzenie osiąganego punktu rosy oraz obserwacja pracy siłowników i elektrozaworów. Dopiero te dane pozwolą potwierdzić skuteczność modernizacji w rzeczywistych warunkach.

Autor:
Marcin Więckowicz
Inżynier Sprzedaży
Pneumat.

Autor:
Marcin Więckowicz
Inżynier Sprzedaży
Pneumat.