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La société B. Braun Avitum Saxonia GmbH mise sur quatre compresseurs à vis non lubrifiés LENTO

Les dialyseurs sont des unités de filtration destinées à l'épuration du sang des personnes souffrant de maladies rénales chroniques. B. Braun Avitum Saxonia GmbH est l'un des plus grands fabricants mondiaux de ces produits médicaux. L'air comprimé joue un rôle particulier dans le montage : sans lui, presque aucune machine ne fonctionne. Afin de garantir une grande disponibilité de ce fluide malgré un besoin croissant en air comprimé, le fabricant a maintenant complété les trois compresseurs à vis à injection d'eau existants de la série LENTO 46 d'ALMiG par une autre installation de cette série. Signes particuliers : un air comprimé exempt d'huile et de germes, produit avec une grande efficacité énergétique.

Les dialyseurs sont des unités de filtration destinées à l'épuration du sang des personnes souffrant de maladies rénales chroniques. B. Braun Avitum Saxonia GmbH fait partie des plus grands fabricants mondiaux de ces produits médicaux. L'air comprimé joue un rôle particulier dans le montage : sans lui, presque aucune machine ne fonctionne. Afin de garantir une grande disponibilité de ce fluide malgré un besoin croissant en air comprimé, le fabricant a maintenant complété les trois compresseurs à vis à injection d'eau existants de la série LENTO 46 d'ALMiG par une autre installation de cette série. Signes particuliers : un air comprimé exempt d'huile et de germes, produit avec une grande efficacité énergétique.

"Le dialyseur joue un rôle central dans le traitement par dialyse des patients et patientes souffrant d'insuffisance rénale. Il fait office de "rein artificiel" et assume des fonctions importantes de l'organe naturel", explique Dirk Hagen. Il est responsable du Facility Management chez B. Braun Avitum Saxonia GmbH sur le site de Dresde, dans l'usine de Radeberg qui, avec ses quelque 600 collaborateurs et collaboratrices, est le plus gros employeur de la région. B. Braun Avitum Saxonia fait partie de B. Braun Melsungen SE depuis 2004 et compte parmi les leaders mondiaux de la fabrication de filtres de dialyse. Outre Radeberg, les usines de Wilsdruff et Berggießhübel, deux villes voisines, constituent le site de Dresden.

"Les patients souffrant d'insuffisance rénale doivent être dialysés trois à quatre fois par semaine pendant plusieurs heures. Le dialyseur permet d'éliminer les toxines du métabolisme et l'excès d'eau du sang par différents processus physiques", poursuit le Dr Hagen. Pour ce faire, le sang du patient passe à travers jusqu'à 15.000 fibres creuses dans le dialyseur, dont les parois sont constituées d'une fine membrane semi-perméable. Celle-ci possède des pores de taille parfaitement adaptée qui permettent d'éliminer les toxines et l'eau en excès et de retenir les composants essentiels du sang. La performance et la compatibilité sanguine des dialyseurs sont déterminantes pour le bien-être des patients. Plus les matériaux du dialyseur sont biocompatibles et plus les substances essentielles peuvent être séparées des substances toxiques dans le sang, plus le traitement par dialyse est efficace. Le fabricant fabrique les fibres high-tech à Berggießhübel, l'assemblage des dialyseurs se fait dans la ville voisine de Radeberg.

De l'air absolument exempt d'huile
Sans air comprimé, il ne se passe pas grand-chose à Radeberg : ce vecteur d'énergie alimente les régulations pneumatiques, entraîne les cylindres et commande les vannes - des applications qui exigent une qualité d'air comprimé élevée, car la production se fait dans des salles blanches. "Nous utilisons également de l'air comprimé pour le contrôle d'étanchéité humide des dialyseurs après le montage. Et comme les dialyseurs sont alors mouillés par le procédé, nous devons ensuite les sécher à l'air comprimé", explique Hagen en décrivant deux exemples typiques. "Dans ces cas, l'air comprimé doit être exempt d'huile et de germes et extrêmement pauvre en particules". Pour les différentes qualités, l'usine dispose de différents réseaux d'air comprimé.

"Jusqu'en 2017, nous utilisions des compresseurs à injection d'huile pour la production d'air comprimé", raconte Hagen. "Pour que l'air comprimé soit exempt d'huile, chaque installation avait sa propre chaîne de traitement composée d'un séparateur cyclonique, d'un préfiltre, d'un sécheur, d'un post-filtre et d'un filtre à charbon actif. Malgré cela, il y avait toujours un risque de contamination". Le fabricant voulait exclure complètement ce risque. Lorsque le thème de l'efficacité énergétique est devenu de plus en plus important dans l'entreprise, les responsables ont examiné différents concepts de divers fournisseurs. C'est finalement la société ALMiG Kompressoren GmbH, située à Köngen en Souabe, près de Stuttgart, qui a su convaincre.

Le bon partenaire à vos côtés
Uwe Herrmann est le directeur de KFA Drucklufttechnik à Zwenkau, au sud de Leipzig. Avec son entreprise, il propose la maintenance et le service ainsi que la gestion de projet et la vente de compresseurs. Il est également partenaire commercial d'ALMiG. "Lors d'un premier entretien, il est vite apparu que nous pouvions fournir aussi bien l'alimentation en air comprimé que tous les composants nécessaires à partir d'une seule source et que le client n'aurait donc pas besoin de travailler avec différents fournisseurs", explique Herrmann en avançant avec Dirk Hagen vers la salle des compresseurs.
"Nous avons mis en place un système de bilan énergétique. Il nous permet de mesurer à la fois la consommation d'air comprimé et la consommation électrique", décrit Herrmann. Le logiciel analyse les résultats et établit différentes simulations. Pour ce faire, des compresseurs sont remplacés de manière ciblée jusqu'à ce que l'expert obtienne le résultat optimal pour le client en termes d'énergie. Les mesures ont été effectuées aussi bien en période de faible charge qu'en période de pleine charge. Après une analyse approfondie, l'expert a recommandé les compresseurs à vis à injection d'eau LENTO 46 d'ALMiG avec un débit volumétrique de 8,6 mètres cubes par minute. L'installation peut fournir jusqu'à 600 mètres cubes d'air comprimé par heure. Pour couvrir les besoins en air comprimé, trois machines de cette série étaient utilisées jusqu'alors.

Assez de place pour une extension
Les anciennes installations étaient réparties un peu partout dans l'usine. La nouvelle station d'air comprimé devait être installée à un endroit central. Pour cela, B. Braun Avitum Saxonia a délimité dans le hall une zone pour un espace suffisamment grand pour pouvoir agrandir la station d'air comprimé si nécessaire. Trois mois à peine se sont écoulés entre le premier coup de pioche et la mise en service. Les compresseurs fonctionnent remarquablement bien.
Depuis l'été 2020, une quatrième machine se trouve également dans le local, une LENTO 55 avec un débit volumétrique de 8,19 mètres cubes par minute, qui peut fournir jusqu'à 600 mètres cubes d'air comprimé par heure. "Nous nous sommes développés au cours des dernières années et les besoins en air comprimé ont donc continué à augmenter", rapporte Hagen. "Nous travaillons ici 24 heures sur 24, sept jours sur sept. Pour qu'il n'y ait en aucun cas de panne d'air comprimé, nous avons décidé d'investir dans une autre machine comme redondance".

Faible vitesse de rotation, longue durée de vie
Les installations LENTO présentent des coûts de maintenance nettement inférieurs à ceux des technologies alternatives, comme les compresseurs à vis sèches. "Cela s'explique principalement par leur conception simple", décrit Herrmann, expert ALMiG. "Dans les compresseurs à vis à injection d'eau, les étages de compression fonctionnent à une vitesse quatre à cinq fois inférieure à celle de la variante à sec. Cela a un effet positif sur la durée de vie des paliers et donc sur la sécurité de fonctionnement". Par rapport à l'huile, l'eau possède en outre une bien meilleure capacité d'absorption de la chaleur. "Avec ces compresseurs, nous avons des températures de fin de compression très basses, nettement inférieures à 60 degrés Celsius. Le processus est proche de la compression isotherme, ce qui assure un meilleur rendement et donc une meilleure rentabilité", explique Herrmann.

La régulation de la vitesse a également su convaincre. L'usine peut ainsi réagir aux besoins variables en air comprimé. Les compresseurs produisent toujours la quantité dont on a besoin à un moment donné - et ne consomment donc que la quantité d'énergie correspondante. En marche à vide, les compresseurs standard sans régulation de vitesse consomment environ 25 à 40 % de l'énergie absorbée à pleine charge - sans produire d'air comprimé. La régulation charge/décharge d'un compresseur standard, associée à une demande d'air comprimé fluctuante, entraîne donc des temps de marche à vide coûteux.
En utilisant des compresseurs à vis de même taille, il est possible d'assurer une utilisation régulière des installations en alternant constamment la charge de base. Comme les machines se trouvent toujours dans la plage de vitesse optimale, la consommation d'énergie et les émissions sonores sont toutes deux réduites.


"D'origine, les commandes sont équipées d'un système de surveillance du bilan et disposent d'un serveur web", explique Herrmann. "Cela nous permet de lire en ligne toutes les données importantes - par exemple le comportement de fonctionnement des jours ou des semaines de fonctionnement passés, le taux d'utilisation des compresseurs et la date de la prochaine maintenance". En outre, il enregistre la quantité d'air consommée et la consommation d'énergie. "Si nous remarquons que le comportement de fonctionnement change considérablement, nous pouvons réagir immédiatement", explique Hagen. "Avec les anciennes machines, nous avions une pression de réseau d'environ huit bars grâce à la commande supérieure. Nous avons pu réduire l'impact énergétique de 1,5 bar sur la puissance totale". Pour une puissance d'entraînement des installations de 80 à 135 kilowatts, cela représente une réduction de sept pour cent - un pas important pour économiser du CO2.

C'est également l'avis de l'Office fédéral de l'économie et du contrôle des exportations (BAFA). Avec le soutien de l'expert ALMiG Herrmann, l'usine de Radeberg a pu demander des subventions à l'Office fédéral. Une raison supplémentaire valable pour l'entreprise de considérer que l'investissement dans les nouvelles installations en valait la peine.
Mais même si les compresseurs LENTO fonctionnent de manière optimale à basse température, ils transforment une grande partie de l'énergie utilisée en chaleur. Pour éviter que celle-ci ne s'évapore simplement, les installations sont équipées en usine d'un système de récupération de chaleur intégré. "Nous utilisons cette chaleur pour chauffer notre entrepôt pendant les mois froids", explique Hagen en montrant le plafond. C'est là que l'air chaud est soufflé dans le hall via un tuyau.

De l'eau toujours fraîche
Mais ce qui a particulièrement convaincu les responsables de B. Braun Avitum Saxonia, c'est le principe de l'air comprimé lavé, tel qu'il est utilisé dans les compresseurs à vis LENTO à injection d'eau. "L'air comprimé est plus propre que l'air frais aspiré pour la compression, car les composants étrangers qu'il contient sont efficacement lavés par l'eau du circuit", explique Herrmann. C'est ce qu'ont confirmé plusieurs instituts indépendants de renom - dont Fresenius. Pour ce faire, l'installation LENTO intègre un sécheur frigorifique, qui constitue un élément essentiel du traitement de l'eau. "Lors de la mise en service, le compresseur est rempli d'eau normale du robinet", décrit l'expert en air comprimé. "Le condensat produit est collecté au niveau du purgeur de condensat du sécheur frigorifique et réintroduit comme eau fraîche dans le circuit de refroidissement interne". En moyenne, la quantité d'eau complète est ainsi remplacée une fois par équipe.

L'installation fonctionne donc toujours avec de l'eau fraîche. Un traitement de l'eau installé à grands frais n'est plus nécessaire. "L'eau fraîche ainsi produite est exempte de calcaire. Les virus, les bactéries ou les algues n'ont aucune chance. Elle peut être rejetée dans les égouts sans traitement", explique Herrmann.
"Récemment, on m'a demandé ce qui se passait si le compresseur aspirait des virus Corona". L'expert ALMiG ajuste son masque : "La température du compresseur détruirait à elle seule tous les virus dès le processus de compression".
Avec les quatre compresseurs d'ALMiG, B. Braun Avitum Saxonia a toujours suffisamment d'air comprimé à disposition, même dans les phases de forte charge, et est en outre équipé pour une croissance supplémentaire. "Nous obtenons ainsi exactement la qualité d'air comprimé dont nous avons besoin. Il est plus propre que l'air que nous respirons", déclare Hagen.