RS

Сгъстеният въздух е четвъртият по големина енергиен източник, използван в хранително-вкусовата промишленост. Използва се за различни цели: автоматизиране на процеси, осигуряване на енергия, опаковане на продукти и др. Основното му предимство е, че може да се произвежда на място от потребителя. Това производство обаче води до неизбежно замърсяване, което трябва да се третира, за да се спазят стандартите за хигиена на храните. Какви са тези различни замърсители? Какви са различните технически средства за пречистване на сгъстения въздух и осигуряване на производството на здравословни продукти?

Какви са трите основни замърсителя, които се третират?

Ако не е обработен предварително, сгъстеният въздух може да съдържа замърсители, които представляват риск. Съществуват около десет замърсителя, които могат да бъдат групирани в три основни категории:

Тези замърсители се произвеждат от няколко източника. Първо, атмосферният въздух, погълнат от компресорите, по подразбиране съдържа голям брой примеси, вода, масла и микроорганизми. При работата на самия въздушен компресор се отделят незначителни количества масло по време на компресирането, а след това и вода, когато въздухът се охлажда в края на процеса. И накрая, въздушният колектор и разпределителната система могат да замърсят сгъстения въздух с ръжда или котлен камък.

Защо е необходимо да се контролират тези замърсители?

Важно е да се елиминира или намали максимално съдържанието на замърсители в сгъстения въздух. Замърсяването на сгъстения въздух влияе на производствените процеси и намалява тяхната ефективност, като увеличава производствените разходи и риска от повредени или негодни за продажба продукти. Липсата на третиране може да доведе до проблеми в системата за производство на сгъстен въздух.

В резултат на това замърсителите от водата причиняват корозия на системата за съхранение и разпределение. Могат да повредят производствените инструменти, както и продуктите и опаковките, които са в контакт с въздуха. Увеличават риска от микробиологично замърсяване.
Замърсителите от маслото могат да проникнат в продуктите и опаковките и да предизвикат неприятни миризми. Вискозитетът, който се получава в работната среда, увеличава риска от трудови злополуки (хлъзгави повърхности). Маслото в течна или аерозолна форма също влошава състоянието на производственото оборудване под въздействието на кондензат.
Накрая, най-вредни са примесите. Ръждата и отлаганията могат да запушат тръбите или дори да причинят трайни повреди. Освен това частиците в атмосферния въздух и микроорганизмите могат да променят качеството на продуктите и да ги направят негодни за консумация. Ако продуктите вредят на здравето на потребителите, това може да има сериозни финансови и правни последици за компанията.

Ето защо надеждното снабдяване със сгъстен въздух поддържа производството ефективно и рентабилно, като същевременно се спазват здравните стандарти.

Защо в сгъстения въздух има вода?

Компресорите използват атмосферен въздух, за да произвеждат сгъстен въздух. Последният обаче задължително съдържа повече или по-малко високи нива на вода, масло и остатъци, които варират в зависимост от метеорологичните условия и замърсяването.

Производството на сгъстен въздух задължително предизвиква насищане на въздуха с влага. Сгъстяването на въздуха води до повишаване на температурата. Следователно, за да бъде вкаран в мрежата, въздухът трябва да бъде предварително охладен, за да има температура, близка до тази на околния въздух. Тези температурни колебания водят до образуване на влага (кондензация). Температурата, при която сгъстеният газ отделя вода в течно състояние, се нарича точка на оросяване. Колкото по-влажен е въздухът, толкова по-висока е точката на оросяване.

Въздушният компресор и разпределителната система обикновено се смазват с масло. По време на процеса на компресиране малки количества масло и маслени пари също замърсяват сгъстения въздух.

Добре е да се знае: Какво да правим с водата, отделена от сгъстения въздух? Тази вода също така е замърсена с масла и микрочастици и затова не трябва да се изхвърля никъде. Тя се счита като емулсия от масло и вода и следователно трябва да се събира и третира като такава.

Защо да избягваме замърсяването на влажния сгъстен въздух?

Водата и маслото са основните замърсители в сгъстения въздух, използван в хранително-вкусовата промишленост. Важно е да се ограничи съдържанието на течности по няколко причини.

Влажността насърчава развитието на бактерии. Микроорганизмите могат да променят качеството на продуктите или дори да ги направят негодни за консумация.
Маслото и водата могат да влошат състоянието на пневматичните линии и клапани, като предизвикат корозия. Последните могат да генерират замърсители под формата на микрочастици. В крайна сметка тръбите, филтрите и резервоарите са податливи на повреда или запушване.
Течната вода в сгъстения въздух може да доведе до замръзване на външни линии и клапани.
Накрая, тя може да създаде нежелани ефекти в зависимост от произвеждания продукт, например натрупването на прахове (захар, подправки, пясък и др.), да предизвика появата на мехурчета или да създаде проблеми със сцеплението.

Кои са най-чувствителните етапи от производствената верига?

В предприятията за производство на храни и напитки сгъстеният въздух се използва на различни етапи от производствената верига. Някои от тях са по-податливи на замърсяване от други.

Управлението на инсталацията е предвидено за пневматично задвижване на скоби, клапани или лостове. В тези станции сгъстеният въздух не влиза в пряк контакт с хранителните продукти. Въпреки това трябва да бъде обработен, за да се избегне замърсяване на хранителните продукти в случай на изтичане, например.
Пълненето и опаковането на продуктите е най-чувствителната точка във веригата. В този момент сгъстеният въздух може да бъде в пряк контакт с храната (напр. при термоформоване или довършителни работи по опаковката). Сгъстеният въздух трябва да бъде напълно обеззаразен, без масла, вода и примеси, включително микроорганизми.
Транспортирането на продуктите също е чувствителна стъпка, тъй като сгъстеният въздух също е в пряк контакт с хранителните продукти, както е и производството и съхранението. В някои отрасли сгъстеният въздух се използва за почистване на плодове и зеленчуци или в процеса на ферментация на храни.

Какво е ISO 8573-1?

Няма стандарти, които да определят приемливи прагове за качеството на сгъстения въздух в хранително-вкусовата промишленост. За разлика от тях професионалистите от бранша в Обединеното кралство са разработили Кодекс на практиката, който определя минималните изисквания за качеството на сгъстения въздух и допустимите нива на примеси, вода и масла.

Този код се основава на международния стандарт за качество на сгъстения въздух ISO 8573-1. Последният го класифицира по три критерия:

Така стандартът дава възможност да се определи концентрацията на замърсителите в мрежите за сгъстен въздух.

Класове за качество на сгъстения въздух

Обозначава се с клас, идентифициран с три цифри от 1 до 6, които кодират различните видове сила, например 3/2/1. Първата цифра съответства на съдържанието на частици, втората – на съдържанието на водни пари, а третата – на съдържанието на маслени пари.

Въздушен клас 3/2/1 означава, че:

В рамките на производствената система всяко устройство ще може да отговаря на различни изисквания за качеството на сгъстения въздух.

В допълнение, производителите трябва да се съобразяват с анализа на HACCP, за да спазват здравните разпоредби по отношение на хранителните продукти. Логично, сгъстеният въздух трябва да бъде включен в анализа на риска на HACCP.

За да се адаптира този стандарт към хранителната промишленост, Кодексът за практиката разделя въздуха на три категории:

въздух в пряк контакт с храната, който трябва да отговаря на изискванията на Клас 1/2/1
въздух без пряк контакт с хранителния продукт (при спазване на праговете от Клас 1/4/1)
Високоопасният неконтактен въздух се отнася до въздух, който не трябва да влиза в контакт с продукти, но може да влезе с такъв по невнимание. Този въздух трябва да отговаря на нивата от клас 1/2/1.

Как се отстраняват или намаляват замърсителите от сгъстения въздух?

Днес производителите наистина са наясно с качеството на въздуха и фабриките се оборудват с все повече и повече оборудване, за да ограничат замърсяването на използвания от тях сгъстен въздух.

Прилагат се различни средства и всяко от тях отговаря на специфични нужди.

Филтрите могат да отстраняват маслото във всичките му форми, но имат ограничен живот и могат бързо да се наситят. В идеалния случай трябва да се използват машини, които не съдържат масла.
Охладителите намаляват температурата на сгъстения въздух, която се колебае между 70 и 200°C. Също така ограничават съдържанието на вода и са системно включени в компресорите. След компресора се поставя и вторичен охладител.
Водният сепаратор допълва действието на охладителя, за да отстрани кондензационната вода от сгъстения въздух.
Масленият и водният сепаратор позволява тези два елемента да бъдат извлечени и изхвърлени по чист начин, както използваното масло. Обикновено това е мембранен филтър, който отвежда маслото от едната страна, а водата – от другата.
Сушилнята с адсорбция има за цел да филтрира въздуха през активен въглен и катализатор, а след това през филтър за твърди частици. Това прави произвеждания въздух много чист и може да се използва дори за медицински приложения.

Технически средства за постигане на желаното качество на въздуха

За да отговорят на изискванията за производство на сгъстен въздух в хранително-вкусовата промишленост, производителите се грижат за проектирането на оборудване за строга обработка. В идеалния случай въздухът трябва да се пречиства, преди да постъпи в производствената система, а след това операциите по пречистване трябва да бъдат интегрирани по цялата верига на разпространение до точката на употреба.

Има няколко устройства, които могат да се използват за постигане на желаното качество на сгъстения въздух. Всяка от тях предлага подходящо решение за едно или повече замърсявания.

Означава, че е разположен на нивото на въздушния компресор

Водните сепаратори отстраняват течното масло и кондензираната вода. Обикновено се поставят преди коалесцентните филтри и ги предпазват от сериозно замърсяване. От друга страна не са ефективни срещу маслени или водни пари.
Коалесцентните филтри са предназначени за отстраняване на маслени и водни аерозоли, както и на примеси от атмосферния въздух, ръжда и котлен камък. Обикновено се монтират по двойки, като първата защитава другата, за да е по-ефективна. Коалесцентните филтри се поставят между въздушния колектор и сушилнята.
Сушилнята се използва за отстраняване на водните пари от сгъстения въздух. Ефективността му се измерва чрез точката на оросяване под налягане (PRP). Принципът е да се пропуска въздух през изсушаващ материал. Охлаждащата сушилня е друг вид устройство, което охлажда въздуха, за да го изсуши, но това оборудване обикновено не е подходящо за хранително-вкусовата промишленост.
Адсорбционните филтри или филтрите с активен въглен отстраняват маслените изпарения. Те се поставят след сушилните и преди разпределителния кръг.

Средства, разположени в точките на използване на сгъстения въздух

В разпределителната верига трябва да се монтират няколко филтъра за отстраняване на прах, за да се пречисти сгъстеният въздух от сухи частици. Използват същия принцип като коалесцентните филтри.
Стерилните филтри са предназначени и за отстраняване на микроорганизми и твърди частици. Те са направени от сито или мембрана и са изработени от неръждаема стомана. Трябва да се почистват и стерилизират редовно.

Оптимизиране на производството на сгъстен въздух в промишлеността

Ефективното производство и използване на сгъстен въздух е от съществено значение за много промишлени процеси. За да се оптимизира този ценен ресурс, е важно да се вземат предвид няколко ключови аспекта:

Избор на подходящ компресор

Изборът на правилния тип компресор е от решаващо значение за ефективното производство на сгъстен въздух. Винтовите компресори често са предпочитани в промишлеността заради тяхната енергийна ефективност и способността им да осигуряват постоянен дебит. За приложения, изискващи въздух без масло, безмаслените компресори са отлична възможност, особено в хранително-вкусовата промишленост, където чистотата на въздуха е от първостепенно значение.

Обработка със сгъстен въздух

Правилната обработка на сгъстения въздух е от съществено значение за осигуряване на неговото качество и защита на оборудването надолу по веригата. Този процес обикновено включва:

Управление на потреблението на енергия

Сгъстеният въздух често се счита за четвъртия по големина енергиен носител в промишлеността след електричеството, природния газ и водата. За да се намалят разходите за енергия, свързани с производството му, могат да се приложат няколко стратегии:

Използване на задвижвания с променлива скорост на компресорите за приспособяване на производството към действителното търсене
Изграждане на централизирана система за управление с цел оптимизиране на работата на няколко компресора
Оползотворяване на топлината, генерирана от компресорите, за други промишлени процеси

Превантивна поддръжка

Редовната поддръжка на системите за сгъстен въздух е от решаващо значение за поддържане на тяхната ефективност и предотвратяване на течове. Това включва:

С прилагането на тези практики промишлените предприятия могат значително да подобрят ефективността на производството на сгъстен въздух, като намалят разходите си за енергия и въглеродния си отпечатък.

Стриктните стандарти, свързани с хранително-вкусовата промишленост, изискват от компаниите да прилагат надеждни системи за обработка на сгъстен въздух. По този начин производството е в съответствие със санитарните стандарти, като същевременно се оптимизира производството.

Сгъстеният въздух в хранително-вкусовата промишленост: Как да го контролираме

Важност на третирането на сгъстения въздух в хранително-вкусовата промишленост