Din dorința de a identifica soluții ecologice și economice, companiile caută metode inovatoare pentru a curăța aerul evacuat rezultat în urma proceselor industriale. Un exemplu în acest sens vine din experiența VALEO, care a redus cheltuielile cu filtrarea aerului cu 245.000 euro (98%).
Adesea, în contextul prelucrării cauciucului cu tratament termic, procesele industriale produc emisii de aer poluat. De obicei, aceste emisii sunt tratate prin post-ardere, însă această metodă necesită temperaturi ridicate generează un consum semnificativ de energie și emisii de CO2.
VALEO – Furnizorul francez de componente auto a înlocuit sistemul post ardere cu precipitatorul electrostatic
VALEO Wischersysteme GmbH, a grupului francez de componente auto VALEO, a abordat această problemă într-un mod inedit. În loc să utilizeze post-arderea, au implementat un sistem de precipitare electrostatică în unitatea lor de producție din Germania.
Furnizorul francez de componente auto Valeo, cu vânzări anuale de 17 miliarde de euro și 16 fabrici de producție și dezvoltare la nivel global, este un lider în industria auto. Clienții, în principal producătorii de echipamente OEM din Germania, reprezintă aproximativ 30% din cifra de afaceri mondială a grupului.
Alternative la purificarea aerului de evacuare pentru noua linie de extrudare
Când a fost planificată o nouă linie de extrudare în 2019, VALEO a colaborat cu firma de inginerie mecanică Rubicon pentru a găsi o soluție de purificare eficientă și economică a aerului evacuat. Rubicon a propus utilizarea unui sistem de precipitare electrostatică de la KMA Filter Germania, care a avut potențialul de a reduce emisiile și costurile în comparație cu metoda tradițională de post-ardere.
Această abordare inovatoare subliniază că eficiența energetică și reducerea impactului asupra mediului pot merge mână în mână, oferind un model demn de urmat pentru alte companii.
Potențialul semnificativ de economisire a costurilor prin intermediul Precipitatorului electrostatic
Pe baza diferiților parametri, pot fi calculate comparații ale costurilor de funcționare, precum și nivelul de emisii , ceea ce evidențiază un potențial clar de economisire.
Luând în calcul un volum de aer necesar pentru evacuare de 5.000 m³/h, un sistem de post-ardere produce anual 525 de tone de emisii, în timp ce un sistem de precipitare electrostatică generează doar 12 tone.
Având în vedere costurile curente ale gazelor și taxelor pentru emisii, costurile de operare pentru tehnologia KMA se situează la 4.800 de euro, în timp ce sistemul de post-ardere ar necesita aproximativ 250.000 de euro – un decalaj se poate traduce printr-o economie semnificativă de 98%.
Chiar și în comparație cu un sistem de oxidare termică regenerativă (RTO), tehnologia KMA solicită de zece ori mai puțină energie, conform informațiilor furnizate de aceștia. – „În timp ce în trecut am realizat adesea soluții personalizate legate de proiect, astăzi oferim în principal sisteme modulare care iau în considerare procesul respectiv și aerul evacuat”, explică Milan Wlömer, specialist în cercetare și dezvoltare la KMA Filters.
Astfel, acest producător continuă să inoveze în domeniul sistemelor sale de filtrare a aerului evacuat, realizând economii semnificative de energie în diferite domenii, de la industria textilă la cea alimentară și până la prelucrarea metalelor.
În prezent, numeroase astfel de sisteme sunt integrate în industria maselor plastice și a cauciucului.
Precipitator electrostatic – Design modular pentru adaptare precisă
Sistemul de filtrare implementat la Valeo este un exemplu perfect de adaptare precisă prin intermediul unui design modular. Acesta cuprinde un schimbător de căldură cu două trepte aer-apă, un precipitator electrostatic, un modul cu lumină UV și un filtru catalitic de carbon. Ventilatorul montat la ieșirea sistemului atrage aerul evacuat prin aceste module esențiale.
O caracteristică cheie a acestui sistem este designul optimizat al precipitatorului electrostatic. Acesta permite trecerea eficientă a aerului, contribuind semnificativ la eficiența energetică globală a tehnologiei KMA. Aerul evacuat extras din tunelul de vulcanizare, precum și arzătorul ajung la o temperatură de 140 până la 170 °C. Aerul este răcit în primul pas.
Pentru procesul de răcire, se introduce aer ambiental din hala de producție, asigurându-se astfel că temperatura scade la aproximativ 60 °C în schimbătorul de căldură.
La această temperatură, precipitatorul electrostatic oferă o eficiență deosebit de bună în raport cu răcirea utilizată.
O parte semnificativă din reziduurile gazoase din aerul evacuat se condensează sub formă de aerosoli, ceea ce permite separarea lor.
Recuperarea energetică prin schimbătorul de căldură
Când aerul este răcit, schimbătorul de căldură încălzește apa care curge prin el de la aproximativ 20°C la aproximativ 60°C.
„Prin utilizarea acestei energii recuperate, proprietarii sistemelor noastre pot realiza economii suplimentare”, explică Friederike Schmedding, KMA Business Development „deoarece acest lucru vine în plus față de echilibrul energetic”.
Dacă sunt necesare temperaturi mai mari pentru o utilizare ulterioară, alte medii pot fi utilizate în locul apei. Cu glicol, de exemplu, este posibil până la 150°C.
Filtrul electrostatic și lumina UV asigură la purificarea aerului
După ce trece prin schimbătorul de căldură, aerul evacuat curge prin precipitatorul electrostatic – nucleul central al întregului sistem. În câmpurile electrice create prin tensiuni înalte, particulele conținute în aer sunt încărcate electric la nivelul ionizatoarelor de profil.
Aceste particule încărcate sunt apoi forțate să se fixeze pe plăcile colectoare, unde sunt oprite efectiv. Potrivit KMA, eficiența procesului de separare depășește cu mult 95%. Componențele lichide se scurg și se acumulează într-un rezervor situat în partea inferioară, în timp ce substanțele aderente și vâscoase rămân inițial pe plăci.
În fiecare oră, un volum impresionant de 4.780 m³ de aer evacuat trece prin modulul de filtrare electrostatic din seria Ultravent M, conceput pentru un debit de 5.000 m³/h. „În cazul debitelor mai mari, de până la 20.000 m³/h, mai multe module sunt pur și simplu aranjate în paralel”, a explicat Milan Wlömer. Există, de asemenea, soluții tehnice adaptate atât pentru debite mai mici, cât și pentru cele mai mari.
Ulterior, componentele volatile suplimentare sunt tratate în modulul cu lumină UV, unde sunt transformate în substanțe inofensive.
În final, un filtru de cărbune activ descompune excesul de ozon înainte ca aerul, acum purificat, să fie eliberat în exterior prin acoperișul halei. Datorită aranjamentului în module suprapuse, suprafața necesară pentru această soluție este relativ redusă, reprezentând un avantaj semnificativ.
Simplificarea procesului de întreținere prin curățarea automată a filtrului
„Cu siguranță am fost rezervați cu privire la înlocuirea unei tehnologii dovedite cu una complet nouă pentru noi”, recunoaște Michaela Hauptlorenz, inginer al companiei Valeo Valeo.
„Sistemul de post-ardere este foarte robust si necesita o singură întreținere pe an. Cu precipitatorul electrostatic, nu știam cât de mare va fi volumul de muncă pentru personalul de întreținere, dar funcționează bine. Milan Wlömer, KMA cunoaște rezervele legate de filtrele electrostatice convenționale.
„Mentenanța necesită adesea timp, deoarece acestea trebuie curățate frecvent și îndepărtate în timpul procesului.” Pentru a evita acest lucru, KMA a dezvoltat un sistem de curățare automată.
În acest scop, sistemul este spălat cu apă caldă și un agent de curățare atunci când alimentarea cu aer și evacuarea sunt închise. „Nimic nu trebuie eliminat, totul se execută automat la un moment programat”, subliniază Wlömer.
VIDEO: Demonstrație spălare celule electrostatice
Având în vedere că sistemul de filtrare nu poate funcționa în timpul curățării, acest lucru se efectuează o dată pe săptămână în timpul schimbării obligatorii de întreținere a întregii linii de extrudare. Prin urmare, nu există perioade suplimentare de întrerupere a producției.
„În cazul liniilor de producție care trebuie să funcționeze fără întrerupere, este posibil să fie adoptat un al doilea sistem de filtrare ca alternativă”, explică Milan Wlömer. De asemenea, în timpul procesului de curățare, este posibil să se permită evacuarea aerului nefiltrat prin intermediul unui bypass. „Desigur, acest lucru este permis doar în măsura în care este aplicabil”, subliniază expertul.
Astfel de soluții sunt implementate și în România de către compania BRINDUSTRY Group SRL din Timișoara, partenerul KMA Umwelttechnik GmbH.
Ai nevoie de o soluție eficientă pentru filtrarea aerului industrial? Solicită o ofertă folosind formularul de contact.
