Tekst: Pieter van den Brand | Fotografie: BEKO Technologies
Standaard persluchttoepassingen bieden geen garantie dat productieprocessen gevrijwaard zijn van vochtproblemen en bacteriegroei. Bedrijven staan hier onvoldoende bij stil, stelt perslucht-expert Sara Deckers van BEKO Technologies. ‘Elk proces is anders.’
Tekst: Pieter van den Brand | Fotografie: BEKO Technologies
Aan veel productieprocessen komt perslucht te pas. In feite komt perslucht van buiten. De compressor zuigt lucht uit de directe omgeving aan en comprimeert deze tot perslucht voor het productieproces. Daarmee komen ook eventuele risico’s mee. In de omgevingslucht kunnen schadelijke dampen van olie, uitlaatgassen en bacteriën zitten. Door de lucht te comprimeren vergroot de compressor de concentratie van vervuiling en micro-organismen.
In de voedingsindustrie is contaminatie van producten uiteraard hoogst ongewenst. Voedingsproducten zijn toch al een prima groeimedium voor micro-organismen. Hoe hoger het vochtgehalte, des te groter de kans op bacteriegroei. Micro-organismen kleven aan de vochtdruppels en stofdeeltjes in de perslucht en worden zo meegevoerd.
“Als je vocht verwijdert, verwijder je daardoor ook heel veel micro-organismen”, zegt persluchtadviseur Sara Deckers van BEKO Technologies, maker en leverancier van persluchtbehandelingsapparatuur. “Dat inzicht komt uit de microbiologie en is nog niet bij veel bedrijven geland.” Een te hoog vochtgehalte, geeft Deckers aan, kan ook funest zijn voor de handling van poeders en bulkgoed. “Poeders zijn hygroscopisch en trekken vocht aan, wat producten kan doen klonteren en verstoppingen en verstoringen kan geven.”
De behandeling van perslucht ná de compressor is essentieel, weet Deckers. Bedrijven nemen doorgaans van hun compressorleverancier een totaalpakket af. Voor kleine installaties (capaciteit: 11-15 kW) is de compressor vaak standaard met persluchtvat en koeldroger samengesteld. Voor grotere capaciteiten (55-75 kW) worden deze componenten los van de compressor geleverd. De koeldroger geldt als de stand der techniek in persluchtnetten.
“Dit soort kant-en-klare oplossingen zie je heel veel en het levert een perslucht op die redelijk droog en gefilterd is. Leveranciers denken dat er verder niets meer nodig is, maar de praktijk wijst regelmatig anders uit. Vooral de voedingsindustrie is niet gebaat bij standaardoplossingen. Elk proces is anders. Dus dan worden er toch nog olieresten of te veel bacteriën in een product aangetroffen.”
Wat volgens Deckers eveneens regelmatig voorkomt, is dat de geleverde droogprestatie door de standaard koeldroger niet toereikend is. “Dan zie je bijvoorbeeld dat de koeldroger te klein is gedimensioneerd. Dat betekent dat er te veel lucht doorheen gaat en niet de gewenste drogingsgraad wordt bereikt.” Als voorbeeld noemt ze een bedrijf dat perslucht gebruikt om poeders uit de tanks van vrachtwagens naar de eigen silo’s te transporteren.
“Dat poeder is toch gaan kleven en werd een soort cake. Dat veroorzaakte een verstopping in het leidingwerk. Wat we ook tegenkomen is dat leidingwerk buiten het gebouw omgaat of langs een koelcel loopt. Het overtollige vocht gaat dan condenseren. Terwijl de koeldroger keurig op de juiste temperatuur staat, komen er aan het eind toch waterdruppels uit de persluchtleiding.”
“Vooral de voedingsindustrie is niet gebaat bij standaardoplossingen”Persluchtexpert Sara Deckers
Dit soort problemen, benadrukt Deckers, is niet toe te schrijven aan de compressorfabrikant. “Zijn expertise is het maken van perslucht en niet het bewaken van de kwaliteit ervan.” Dat productiebedrijven te weinig oog voor de kwaliteit van hun perslucht hebben, vindt ze eveneens begrijpelijk. “Het is niet hun corebusiness. Pas als het mis gaat, trekken ze aan de bel.”
Daarmee zijn bedrijven zich onvoldoende bewust van de risico’s die via perslucht kunnen doordringen tot het productieproces, aldus Deckers. “Gelukkig zijn er in dat soort situaties genoeg oplossingen beschikbaar. Je kunt dan een grotere koeldroger inzetten of je kiest bijvoorbeeld voor een andere techniek die voor heel droge lucht zorgt op locaties in het proces waar een extra droogstap cruciaal is, zoals een membraan- of een adsorptiedroger.”
“Persluchtkwaliteit is geen core business voor fabrikanten, dus pas als het mis gaat, trekken ze aan de bel”Persluchtexpert Sara Deckers
Ook monitoring van perslucht is belangrijk, betoogt Deckers. Voor het bewaken van het vochtgehalte komen dauwpuntsensoren in beeld. Het dauwpunt is het punt waarop de luchtvochtigheid 100% bereikt en het vocht gaat condenseren in waterdruppels.
“Als je weet dat het vochtgehalte zo’n gevaarlijk niveau nadert, kun je tijdig actie ondernemen om de proceslucht droger te maken. Vaak is er in een bedrijf onvoldoende van dit soort meettechniek in huis. Al zien wij het gebruik van dauwpuntsensoren wel toenemen. Het is een relatief eenvoudige maar zeer doeltreffende meter om vinger aan de pols te houden bij het vochtgehalte. Als je de persluchtkwaliteit niet bewaakt, tast je in het duister.”
________________________________________________
Perslucht is gecomprimeerde lucht. De industrie gebruikt perslucht voor tal van toepassingen. Het ene bedrijf maakt er zijn machines en proceslijnen mee schoon, het andere past perslucht toe voor de pneumatische aandrijving van cilinders, kleppen en andere bewegende delen in machines. Zo zet de vleesverwerker perslucht in voor het reinigen van zijn snijlijnen, de bierbrouwer blaast er zijn flessen mee droog en de ijsfabrikant maakt er zijn ijs luchtiger mee. De bakker gebruikt perslucht om de broodzakken op de lopende band open te blazen om zijn versgebakken broodjes te kunnen verpakken. De risico’s rond het gebruik van perslucht hebben alles te maken met de mogelijke verontreinigingen en bacteriën in de persluchtstroom, die nadelige effecten kunnen hebben op de persluchtkwaliteit. Als een product nog wordt gesteriliseerd of gepasteuriseerd, is de persluchtkwaliteit van minder groot belang. Eventuele pathogenen worden dan nog onschadelijk gemaakt. Wordt perslucht daarentegen gebruikt om ijs luchtiger te maken, dan mag er niets in de perslucht aanwezig zijn dat de voedselveiligheid in gevaar brengt. Het gebruik van perslucht staat verder als notoire energieslurper te boek. Er valt veel energiewinst te behalen. Het rendement van een compressor ligt rond de 30%. Circa 70% aan energie gaat verloren door het verlies aan warmte tijdens het comprimeerproces.
________________________________________________
Om echte vochtproblemen in perslucht te voorkomen zijn aanvullende geavanceerde drogers nodig. Om de hoeveelheid vocht in de perslucht te beperken komen drie typen persluchtdrogers in beeld:
• ‘Heetgas-bypass valve’-koeldroger: een geavanceerder model dan de standaard koeldroger; de ‘heetgas bypass’-klep voorkomt dat de temperatuur te ver daalt en het aanwezige vocht bevriest. Daarmee blijft de temperatuur stabiel (circa 3°C) voor het meest optimale vochtgehalte. Sommige fabrikanten hebben dit type klep ook in hun koeldrogers, maar niet allemaal.
• Membraandroger: zeer geschikt voor kleinere volumes en een betere kwaliteit perslucht die bijvoorbeeld in contact met voedingsmiddelen komt. Een deelstroom (purge-lucht) van de gedroogde lucht wordt aan de bovenkant van de droger via een nozzle naar omgevingsdruk geëxpandeerd en daarna langs de buitenkant van de holle vezels van een membraan geleid. Door de expansie is deze lucht zeer droog en deze droge lucht onttrekt het vocht uit de lucht aan de binnenzijde van de vezels (door het membraan heen). Het afgevangen vocht wordt aan de droger afgevoerd. Voor de membraandroger is geen aanvullende energie nodig.
• Adsorptiedroger: bedoeld voor het leveren van uiterst droge lucht. De adsorptiedroger kent drie uitvoeringen:
– De koudgeregenereerde adsorptiedroger bevat twee vaten met korrels die het vocht uit de doorgeleide lucht adsorberen. De korrels raken verzadigd en worden om de beurt geregenereerd, zodat ze opnieuw vocht op kunnen nemen. Vandaar dat dit type persluchtdroger is uitgerust met twee vaten. Het ene vat is vocht aan het opnemen, terwijl het andere op dat moment korrels aan het regenereren is. Het vocht wordt net als in de membraandroger aan de onderzijde afgevoerd.
– De warmgeregenereerde adsorptiedroger heeft een blower die de korrels met warme lucht regenereert. Dat lijkt energieonvriendelijk, maar in processen met een hoge flow, die continu droge perslucht behoeven, is dit regeneratie-proces vaak efficiënter in energieverbruik dan een koudgeregenereerde adsorptiedroger.
– De ‘heat-of-compression’-adsorptiedroger die de afgegeven warmte van een olievrije compressor gebruikt voor het regenereren van de korrels. Dit compressortype creëert temperaturen tot 180°C. Door hergebruik van de warmte is dit in bepaalde situaties een zeer energie-efficiënte oplossing.
Waar de koeldroger doorgaans wordt ingezet om centraal voor de gehele fabriek perslucht te leveren, worden de membraandroger en de adsorptiedroger vaak op specifieke locaties in een proces geplaatst, waar een specifieke droogcapaciteit of drogingsgraad gewenst is, bijvoorbeeld vanwege besmettingsrisico’s. BEKO Technologies heeft al deze typen persluchtdrogers in het portfolio.
