W jednym z dużych zakładów przetwórstwa mięsnego siłowniki pneumatyczne obsługujące system transportu mięsa pracowały w warunkach obniżonej temperatury. Problem stanowiła wilgoć zawarta w sprężonym powietrzu, która przedostawała się do instalacji, skraplała, a następnie zamarzała wewnątrz napędów pneumatycznych. Skutkiem były przyspieszone zużycie siłowników, powtarzające się usterki oraz przestoje zakłócające transport i magazynowanie produktu.
Aby wyeliminować przyczynę awarii, zastosowano lokalne osuszanie sprężonego powietrza. Bezpośrednio przed newralgicznym punktem instalacji zamontowano kompaktowy osuszacz membranowy DRYPOINT, który ograniczył ilość wilgoci doprowadzanej do siłowników.
Wyzwanie produkcyjne
Niezawodny transport mięsa pomiędzy kolejnymi etapami procesu technologicznego jest istotny dla zachowania ciągłości produkcji i prawidłowej organizacji pracy zakładu. Awaria układu transportowego może prowadzić do przestojów, konieczności szybkiej interwencji służb utrzymania ruchu oraz zakłóceń w magazynowaniu i przepływie produktu.
W analizowanej instalacji głównym źródłem problemów była wilgoć obecna w sprężonym powietrzu, która wraz z medium roboczym trafiała do siłowników pneumatycznych. Przy niskiej temperaturze skroplona woda zamarzała wewnątrz napędów, utrudniając swobodny ruch tłoka i innych elementów mechanicznych. Wielokrotne zamarzanie oraz ponowne rozmrażanie wilgoci dodatkowo przyspieszało zużycie uszczelnień i pozostałych podzespołów, skracając żywotność siłowników i zwiększając ryzyko kolejnych awarii.
W praktyce problem przekładał się na:
- okresowe zamarzanie siłowników pneumatycznych,
- powtarzające się usterki napędów,
- zakłócenia w płynnym transporcie mięsa,
- częstsze interwencje służb utrzymania ruchu,
- zwiększone ryzyko nieplanowanych przestojów produkcyjnych.
Proces przed modernizacją
Przed wprowadzeniem zmian sprężone powietrze doprowadzane do newralgicznego fragmentu instalacji miało zbyt wysoką zawartość wilgoci w odniesieniu do niskiej temperatury panującej w strefie pracy siłowników. Wraz ze spadkiem temperatury para wodna obecna w powietrzu ulegała kondensacji. Powstający kondensat przedostawał się do napędów pneumatycznych, gdzie zamarzał i ograniczał ich prawidłową pracę. Doraźne usuwanie awarii pozwalało jedynie przywrócić działanie układu, ale nie rozwiązywało źródła problemu, dlatego usterki regularnie się powtarzały. Konieczne było więc zastosowanie rozwiązania umożliwiającego osuszanie sprężonego powietrza bezpośrednio przed chronionym odcinkiem instalacji. Kluczowe znaczenie miały kompaktowe gabaryty, brak potrzeby zasilania elektrycznego oraz możliwie niewielkie wymagania związane z obsługą i serwisem.
Zastosowane rozwiązanie
W problematycznym odcinku instalacji zamontowano osuszacz membranowy DRYPOINT M PLUS DM 10-41 CAN firmy BEKO Technologies. Urządzenie zainstalowano lokalnie, bezpośrednio przed sekcją wymagającą ochrony przed nadmierną wilgocią. Dzięki temu osuszaniu podlegał jedynie strumień sprężonego powietrza kierowany do newralgicznych siłowników pneumatycznych. Takie podejście pozwoliło uniknąć kosztownej przebudowy całego układu przygotowania i uzdatniania sprężonego powietrza w zakładzie. Zastosowany osuszacz powietrza wykorzystuje technologię membranową opartą na selektywnym przenikaniu pary wodnej przez specjalne włókna. Wilgoć jest odprowadzana z układu wraz z powietrzem regeneracyjnym, natomiast do odbiorników trafia powietrze o znacznie niższej zawartości pary wodnej. Ograniczenie wilgotności zmniejsza prawdopodobieństwo kondensacji i późniejszego zamarzania wody w instalacji pracującej w niskiej temperaturze.
Jak przebiegała optymalizacja?
Po wdrożeniu osuszacza poprawiono jakość sprężonego powietrza doprowadzanego do napędów pneumatycznych. Ograniczenie zawartości wilgoci pozwoliło zapewnić stabilną pracę układu również w warunkach obniżonej temperatury. Kondensat przestał gromadzić się wewnątrz napędów, co wyeliminowało problem ich zamarzania. Niewielkie gabaryty urządzenia umożliwiły montaż bezpośrednio przy chronionym fragmencie instalacji. Osuszacz pracuje bez zasilania elektrycznego i bez użycia czynnika chłodniczego, a sam proces osuszania nie wymaga zastosowania ruchomych podzespołów. Przekłada się to na prostą eksploatację i ograniczone wymagania serwisowe. W tej aplikacji obsługa urządzenia została ograniczona głównie do okresowej kontroli jego stanu oraz planowej wymiany wkładu filtracyjnego raz w roku.
Efekty wdrożenia
Zastosowanie punktowego osuszania sprężonego powietrza przyniosło wymierne rezultaty w pracy instalacji:
✓ wyeliminowano zamarzanie siłowników pneumatycznych,
✓ ograniczono występowanie cyklicznych awarii napędów,
✓ zmniejszono zużycie uszczelnień oraz wewnętrznych elementów siłowników,
✓ poprawiono płynność i niezawodność transportu mięsa,
✓ zredukowano ryzyko nieplanowanych przestojów procesu produkcyjnego,
✓ ograniczono liczbę interwencji wykonywanych przez służby utrzymania ruchu,
✓ skutecznie zabezpieczono newralgiczny odcinek instalacji przy wykorzystaniu kompaktowego urządzenia,
✓ uniknięto konieczności wykonywania dodatkowej instalacji elektrycznej do zasilania osuszacza.
Największym efektem wdrożenia było ustabilizowanie pracy całego procesu. Zamiast cyklicznie usuwać skutki awarii siłowników pneumatycznych, zlikwidowano źródło problemu, czyli zbyt wysoką zawartość wilgoci w sprężonym powietrzu doprowadzanym do strefy o obniżonej temperaturze.
Dlaczego zastosowano osuszanie punktowe?
Nie w każdej instalacji konieczna jest modernizacja całego centralnego systemu przygotowania sprężonego powietrza. Jeżeli problem dotyczy wyłącznie jednego fragmentu układu, bardziej uzasadnione może być zastosowanie lokalnego osuszania bezpośrednio przy chronionym odbiorniku. Osuszacz membranowy można zainstalować tuż przed siłownikiem pneumatycznym, zespołem napędów lub wybranym odcinkiem instalacji. Dzięki temu odpowiednio osuszone sprężone powietrze trafia dokładnie tam, gdzie wymagane są lepsze parametry jakościowe, bez potrzeby osuszania całej ilości powietrza produkowanej przez sprężarkownię.
Kluczowy wniosek
W instalacjach pracujących w niskiej temperaturze samo usuwanie kondensatu z przewodów może okazać się niewystarczające. Para wodna zawarta w sprężonym powietrzu może skroplić się dopiero w momencie schłodzenia medium w chłodniejszej części układu. Z tego względu przy projektowaniu i doborze systemu uzdatniania sprężonego powietrza należy brać pod uwagę nie tylko obecność wody w instalacji, lecz także temperaturę pracy odbiorników oraz wymagany ciśnieniowy punkt rosy. W tej aplikacji zastosowanie punktowego osuszacza membranowego umożliwiło skuteczne zabezpieczenie najbardziej narażonej części instalacji bez konieczności przebudowy całego systemu oraz bez potrzeby doprowadzania zasilania elektrycznego.
Okiem Specjalisty
W układach pneumatycznych pracujących w chłodniach i innych strefach o obniżonej temperaturze kluczowe znaczenie ma dopasowanie jakości sprężonego powietrza do rzeczywistych warunków pracy odbiorników. Parametry powietrza, które są wystarczające w cieplejszej części zakładu, mogą okazać się niewłaściwe po jego schłodzeniu w strefie chłodniczej, gdzie wzrasta ryzyko kondensacji pary wodnej.
Montaż osuszacza bezpośrednio przed newralgicznym fragmentem instalacji pozwala ograniczyć wilgoć dokładnie w miejscu, w którym stanowi ona największe zagrożenie. Takie rozwiązanie umożliwia skuteczną ochronę siłowników pneumatycznych, zmniejszenie liczby awarii i poprawę niezawodności procesu bez konieczności ingerowania w cały centralny system uzdatniania powietrza.
Gdzie jeszcze sprawdzi się takie rozwiązanie?
Punktowe osuszanie sprężonego powietrza znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie problem z wilgocią ma charakter lokalny i dotyczy konkretnej maszyny, urządzenia lub wybranego odcinka instalacji. Osuszacze membranowe mogą być wykorzystywane między innymi w:
- chłodniach oraz mroźniach,
- zakładach przemysłu spożywczego,
- magazynach i centrach chłodniczych,
- instalacjach pneumatycznych pracujących na zewnątrz,
- układach sterowania i pneumatyce pomiarowej,
- maszynach oddalonych od centralnej sprężarkowni,
- miejscach pozbawionych dostępu do energii elektrycznej,
- aplikacjach, w których liczą się niewielkie gabaryty i prosta eksploatacja.
Lokalny osuszacz nie w każdym przypadku będzie alternatywą dla centralnego systemu przygotowania sprężonego powietrza. Jeżeli podwyższona wilgotność występuje w całej sieci, zasadne jest zastosowanie odpowiednio dobranego osuszacza już na etapie sprężarkowni. Należy również pamiętać, że przed osuszaczem membranowym powinny zostać skutecznie usunięte ciekły kondensat oraz zanieczyszczenia mogące wpływać na prawidłową pracę urządzenia.
materiał sponsorowany przez www.pneumat.com.pl
