Zprávy
Společnost Röchling Medical Solutions SE sází na bezmazné šroubové kompresory s energeticky úspornou rekuperací tepla od společnosti ALMiG
"Wir produzieren Primärverpackungen für pharmazeutische Produkte in modernsten Reinräumen der GMP-Klasse C und D", erklärt Jürgen Neubauer. Er ist der Leiter der Gebäudetechnik bei Röchling Medical in Neuhaus am Rennweg, einer Kleinstadt im Thüringer Wald. "Wir haben das Reinraumgebäude 2017 eingeweiht. Wir mussten die Produktionskapazitäten hier vor Ort erweitern, um für das zukünftige Wachstum gerüstet zu sein", sagt er. Im Jahr 2016 hat die Röchling-Gruppe ihre beiden bisherigen Unternehmensbereiche Industrie und Automotive um den Unternehmensbereich Medizin ergänzt. Schnell zeichneten sich verschiedene Großprojekte ab. Das Unternehmen reagierte darauf.
Röchling Medical exportiert etwa die Hälfte seiner Produkte ins Ausland. Dazu gehören Kappen, Messbecher, Tropfer und Trichter mit verschiedenen Dosiermöglichkeiten sowie diverse Behältnisse. Bei der Hohlkörperproduktion setzen wir unter anderem auf das Mehrschicht-Extrusionsblasformen." Bei diesem Verfahren wird der Kunststoff geschmolzen und durch eine Düse gepresst. Das Ergebnis ist ein schlauchförmiger Rohling, der in eine Blasform übertragen wird. Durch den erhöhten Druck passt er sich den Innenkonturen der Form an. Der Formgebungsprozess erfolgt ebenfalls durch Einblasen von Luft in die Form. "Auf diese Weise können wir auch Hohlkörper mit einem mehrschichtigen Wandaufbau herstellen", sagt Neubauer. Das ist entscheidend für die Qualität der Produkte: Durch das Einblasen von Luft können keine Keime in das Material gelangen. Deshalb werden besonders hohe Anforderungen an die Reinheit der Druckluft gestellt.
Stlačený vzduch bez oleje a bakterií
Až do nové výstavby v roce 2017 se společnost Röchling Medical spoléhala na kompresory se vstřikováním oleje. K odstranění oleje ze stlačeného vzduchu byl každý systém vybaven vlastním čisticím řetězcem sestávajícím z cyklonového odlučovače, předfiltru, sušičky, dofiltru a filtru s aktivním uhlím. "Nicméně u strojů se vstřikováním oleje vždy existuje riziko kontaminace. Pokud by se olej dostal do potrubí, mohlo by to pro nás znamenat vážné ekonomické škody," říká Neubauer. "Naším cílem bylo dosáhnout třídy stlačeného vzduchu 1 a zároveň umožnit bezpečnější provoz a energeticky úspornější práci."
Odpovědné osoby zkoumaly různé koncepce od různých dodavatelů. Nakonec je přesvědčila společnost ALMiG Kompressoren GmbH ze švábského Köngenu u Stuttgartu se svými stroji se vstřikováním vody řady LENTO. "Zaujala nás ucelená koncepce stroje," vzpomíná odborník z firmy Röchling.
Spolehlivý partner
Uwe Herrmann je jednatelem společnosti KFA Drucklufttechnik ze Zwenkau jižně od Lipska. Se svou společností nabízí údržbu a servis, stejně jako projektový management a prodej kompresorů. Je také obchodním partnerem společnosti ALMiG. "Při první diskusi se rychle ukázalo, že můžeme dodávat jak stlačený vzduch, tak všechny potřebné komponenty z jednoho zdroje, což znamená, že zákazník nebude muset spolupracovat s různými dodavateli," vysvětluje Herrmann. "Nastavili jsme systém vyvažování energie. Ten nám umožňuje měřit spotřebu stlačeného vzduchu a spotřebu elektrické energie." Software výsledky analyzuje a vytváří různé simulace. Kompresory jsou cíleně vyměňovány, dokud odborník nedosáhne optimálního energetického výsledku pro zákazníka. Měření byla prováděna v době mimo špičku a také při plném výkonu. Po podrobné analýze odborník doporučil šroubové kompresory LENTO 110 se vstřikováním vody od společnosti ALMiG, které mohou zajistit objemový průtok 16 m3 za minutu při přetlaku deset barů.
Po dokončení stavby nové stanice stlačeného vzduchu byly instalovány první čtyři jednotky. O několik měsíců později následovaly další dva kompresory ze stejné řady. V roce 2021 se manažeři společnosti Röchling rozhodli investovat do dalšího stroje řady LENTO vzhledem k rostoucímu počtu zakázek. Výroba běží 24 hodin denně, sedm dní v týdnu. S instalací nových kompresorů byly staré systémy postupně odstaveny ze sítě.
Nízké otáčky, dlouhá životnost
Systémy LENTO mají ve srovnání s alternativními technologiemi, jako jsou například suchoběžné šroubové kompresory, výrazně nižší náklady na údržbu. "Je to dáno především jejich jednoduchou konstrukcí," vysvětluje expert společnosti ALMiG Herrmann. "Kompresorové stupně šroubových kompresorů se vstřikováním vody pracují při čtyřikrát až pětkrát nižších otáčkách než suchoběžná varianta. To má pozitivní vliv na životnost ložisek, a tím i na provozní spolehlivost." Voda má také ve srovnání s olejem mnohem lepší schopnost absorbovat teplo. "U těchto kompresorů dosahujeme velmi nízkých koncových kompresních teplot hluboko pod 60 stupňů Celsia. Proces se blíží izotermické kompresi, což zajišťuje lepší účinnost, a tím i vyšší hospodárnost," vysvětluje Herrmann.
Obzvláště přesvědčivá byla regulace otáček. Ta umožňuje zařízení reagovat na měnící se poptávku po stlačeném vzduchu. Kompresory vyrábějí vždy takové množství vzduchu, jaké je v daném okamžiku potřeba - a spotřebovávají tedy pouze odpovídající množství energie. Standardní kompresory bez regulace otáček potřebují při volnoběhu přibližně 25 až 40 % energie spotřebované při plném zatížení - aniž by vyráběly stlačený vzduch. Regulace volnoběžných otáček standardního kompresoru ve spojení s kolísající potřebou stlačeného vzduchu proto způsobuje drahé doby volnoběhu. Použitím šroubových kompresorů stejné velikosti lze systémy rovnoměrně využívat díky neustálým změnám základního zatížení. Míra využití se pohybuje mezi 60 a 70 procenty. Stroje se používají střídavě - vždy pět současně. Protože se stroje pohybují v optimálním rozsahu otáček, je nižší jak potřeba energie, tak emise hluku.
Používá se řídicí jednotka ALMiG Air Control HE s integrovaným webovým serverem, přes který lze online vyčíst všechna důležitá data - například chování kompresorů v uplynulých provozních dnech nebo týdnech, intenzitu jejich provozu a termín příští údržby. Řídicí systém rovněž zaznamenává množství spotřebovaného vzduchu a spotřebu energie. "Pokud zaznamenáme výraznou změnu v provozním chování, spustí se alarm a my můžeme okamžitě reagovat," vysvětluje Neubauer.
Ale i když kompresory LENTO pracují při nízkých teplotách optimálně, přeměňují velkou část spotřebované energie na teplo. Aby se zabránilo tomu, že toto teplo jednoduše přijde nazmar, jsou systémy vybaveny integrovaným systémem rekuperace tepla ex works. "Toto teplo využíváme k vytápění našich čistých prostor v zimě a k jejich odvlhčování v létě. To je téměř 2 000 metrů čtverečních," říká nadšeně odborník společnosti Röchling Neubauer. "Tím odpadá potřeba dálkového vytápění, topného oleje a plynu - a to při obrovské energetické náročnosti."
Vždy čerstvá voda
Na odpovědné pracovníky společnosti Röchling Medical udělal zvláštní dojem princip praného stlačeného vzduchu, který se používá ve šroubových kompresorech LENTO se vstřikováním vody. "Stlačený vzduch je čistší než čerstvý vzduch nasávaný ke kompresi, protože cizí látky, které obsahuje, jsou účinně vyplavovány cirkulující vodou," vysvětluje Herrmann. To potvrdilo několik nezávislých renomovaných institucí - včetně společnosti Fresenius. Do systému LENTO je integrována chladicí sušička, která je nezbytnou součástí procesu úpravy vody. "Kompresor je při uvádění do provozu naplněn běžnou vodou z vodovodu," vysvětluje odborník na stlačený vzduch. "Vzniklý kondenzát se shromažďuje na odtoku kondenzátu z chladicí sušičky a vrací se zpět do vnitřního chladicího okruhu jako čerstvá voda." V průměru se takto vymění celý objem vody jednou za směnu. Systém tedy pracuje vždy s čerstvou vodou. Není potřeba žádný složitý systém úpravy vody. "Takto získaná čerstvá voda neobsahuje vodní kámen - a je prostá virů, bakterií nebo řas. Lze ji vypouštět do kanalizace bez úpravy," říká Herrmann. "Jsme tady v Durynském lese. Semena z borovic vytvářejí velmi malé částice, které se usazují jako žlutá mlha. Pokud tyto organické látky nasaje kompresor, může dojít k samovznícení. Se stroji LENTO jsou tyto částice zcela vyplavovány."
Není to mimo mísu
Herrmann a jeho tým ve společnosti Röchling instalovali cokoli, jen ne standardní systém. Z hlediska bezpečnosti je podle něj světově unikátní. "Kompresory se například automaticky vypínají, pokud měřicí technika zaznamená změny podmínek prostředí, například zbytkové aerosoly oleje. Ty mohou být způsobeny například zastavením nákladních vozidel v blízkosti stanice stlačeného vzduchu s běžícím motorem.
"Pokud kompresor nasaje tento vzduch, může to ohrozit bezpečnou výrobu," říká Neubauer. V takovém případě se stlačený vzduch nedodává do sítě, ale do expanzní komory - dokud se hodnoty opět neustálí. Navíc společnost KFA Drucklufttechnik dodává pro každý stroj pouze 1,2 litru oleje na mazání ložisek na jeden cyklus údržby. U starých systémů se vstřikováním oleje to bylo v každém případě 80 litrů. Tím je také zajištěna výrazně vyšší provozní spolehlivost, jak to vyžaduje ISO a FDA. Jürgen Neubauer se věnuje technologii měření. "Se stroji a souvisejícími přípravky máme tlakový rosný bod -50 až -60 stupňů. To má pozitivní vliv i na čistotu vzduchu. Když si představíte, že v jednom krychlovém metru stlačeného vzduchu jsou přibližně tři miliony částic a my dokážeme tento počet snížit až na 200, v závislosti na velikosti, je to velmi působivé."
Uwe Herrmann a jeho tým údržby jsou v tento den na pracovišti společnosti Röchling v Neuhausu. "Naše návštěva u strojů LENTO je nutná pouze každých 4 000 provozních hodin," říká. To odpovídá přibližně dvěma kontrolám ročně. Jürgen Neubauer je se systémem spokojen, stejně jako s tím, že díky ALMiG a KFA Drucklufttechnik dostává vše z jedné ruky - včetně spolehlivého servisu. "Projekt rozhodně nebyl standardní," říká. Při instalaci nových strojů jsme nemohli jednoduše vypnout staré kompresory. Aby nedošlo k přerušení výroby, muselo to být provedeno postupně. To je možné pouze se zkušeným partnerem," říká. Dnes vše běží k jeho plné spokojenosti.
