Hoe maak je een toekomstbestendige fabriek?
Momenteel is de wetgeving rond de beheersing van gevaarlijke stoffen en industriële emissies uiterst dynamisch. Een groeiend begrip van de milieu-impact van dergelijke stoffen, gecombineerd met overheidsvereisten om ambitieuze klimaatdoelstellingen te halen, zorgt voor de opkomst van steeds strengere regelgeving – over de hele wereld.
Over het algemeen probeert de wetgeving rekening te houden met vier belangrijke rechtsgebieden en hun impact op het milieu, de gezondheid van mensen en de veiligheid van productieprocessen:
- Kankerverwekkende stoffen
- Giftige stoffen
- Bioaccumuleert
- Hormonen
Dergelijke voorschriften zijn positief in zowel de intentie als het effect ervan op de gezondheid en het milieu. Ze stellen echter wel een aantal uitdagingen voor de productiesector, waarvoor het niet langer voldoende is om ‘gewoon’ compliant te zijn op het gebied van industriële emissies.
Nadat een effectief industrieel luchtfiltersysteem is geselecteerd, moet de fabrikant van vandaag – net als zijn filtratiesysteem – de beste praktijken volgen, up-to-date blijven en veelzijdig zijn met het oog op veranderende regels om klaar te zijn voor de toekomst.
Nu al passen veel bedrijven zich aan deze veranderingen en willen ze zich voorbereiden op de wereld van morgen. Naast uitdagingen zijn er ook voordelen aan verbonden; energie-efficiëntie in de bedrijfsvoering kan een tastbaar rendement op de investering bieden.
Bovendien, met de actuele aard van milieukwesties en de prevalentie van onderwerpen zoals de duurzame ontwikkelingsdoelstellingen van de Verenigde Naties, is een dergelijke praktijk ook een kans voor het vooruitstrevende bedrijf om zijn sociale verantwoordelijkheid te tonen.
Uitdagingen: Rekening houden met de specifieke vereisten van uw bedrijf
Er zijn talloze gestandaardiseerde industriële filtratiesystemen op de markt. Op het eerste gezicht kunnen deze erg aantrekkelijk lijken. Ze bieden immers een snelle oplossing en omdat ze in serie worden geproduceerd, hangt er vaak een aantrekkelijk prijskaartje aan.
Het is echter de moeite waard om in gedachten te houden dat alle bewerkingen anders zijn en daarom variëren in hun vereisten.
Een systeem op maat maken voor een lange levensduur van het filter
Een standaard filtratiesysteem zal waarschijnlijk aan deze eisen voldoen – voor een bepaalde tijd. Uiteindelijk kunnen de specifieke eisen van het systeem echter meer – of minder – van een filter vereisen dan waarvoor het is voorbereid.
Als gevolg hiervan zullen de onderhoudsvereisten waarschijnlijk aanzienlijk toenemen en kan de levensduur van filters veel te kort zijn.
Kiezen voor een scrubber of een filter?
Bovendien kan het toepassen van een filtratiesysteem zonder diepgaande aandacht voor de specifieke vereisten van de bewerking ertoe leiden dat de verkeerde oplossing wordt gebruikt.
Efficiëntie bedreigd
Standaardisatie bedreigt ook de efficiëntie van een filtratiesysteem. Het is niet ongehoord voor een fabrikant om meerdere, standaard, lokale filtratiesystemen te gebruiken. Daar zit logica achter; gedecentraliseerde systemen bieden een middel om de filtratie voort te zetten in het geval dat één systeem (tijdelijk) stopt met werken. In veel gevallen zou een klein aantal gecentraliseerde eenheden met alle aangesloten leidingen echter van grotere efficiëntie zijn.
Vooral in het licht van veranderingen – bijvoorbeeld van wetgeving van de volgende generatie – is het moeilijker om een standaardoplossing te upgraden dan een oplossing die is afgestemd op de unieke kwaliteiten van een operatie.
Bestaande filtratiesystemen upgraden
Aangezien nieuwe wetgeving de potentiële behoefte aan verhoogde filtratiecapaciteit met zich meebrengt, is het belangrijk om rekening te houden met de mogelijkheden van een bestaand systeem.
Capaciteitsverhoging
Tenzij een gestandaardiseerde oplossing is gebruikt (zie hierboven), is het zeer waarschijnlijk dat het systeem is ontworpen met een specifieke capaciteit in gedachten. Als deze capaciteit moet toenemen, is het mogelijk dat het systeem moet worden geüpgraded.
Plotseling worden filters opgeroepen om hogere belastingen en grotere luchtsnelheden aan te kunnen dan waarvoor ze zijn ontwikkeld.
Veiligheid & compliance
Naast het bedreigen van het vermogen van het systeem om aan de regelgeving te voldoen, kan het hanteren van grotere lasten gevolgen hebben voor de veiligheid, bijvoorbeeld het verhogen van het explosiegevaar. Het uitvoeren van een op maat gemaakte upgrade biedt de mogelijkheid om ervoor te zorgen dat alle componenten de relevante, up-to-date veiligheidsvoorzieningen bevatten zoals vereist door de verhoogde capaciteit.
Uptime maximaliseren
Om een systeem compliant te maken, is het natuurlijk van cruciaal belang dat het operationeel is. Downtime voor het systeem is onderhevig aan downtime in de productie. Dit betekent dat het juiste systeem aanwezig is voor de specifieke vereisten, zodat het kan doen wat nodig is zonder dat er regelmatig reparaties, onvoorzien onderhoud of overmatige filtervervanging nodig zijn.
In het geval van een systeemstoring kan de wens voor optimale uptime een quick fix-oplossing aantrekkelijk maken. Een snelle reparatieoplossing kan echter, net als bij een snel uitgevoerde upgrade, zowel de naleving als de veiligheid in gevaar brengen.
Het systeem moet goed worden onderhouden om de mogelijkheden te beschermen en de uptime te maximaliseren. Het is belangrijk dat eventuele schade zo snel mogelijk professioneel wordt hersteld.
Toekomstbestendigheid met industriële best practices: Rechtstreeks naar de bron
Er zijn een aantal stappen die kunnen worden genomen om ervoor te zorgen dat de naleving wordt gehandhaafd in het licht van veranderende wetgeving:
- Bron eliminatie
- Procesverbetering
- Bron extractie
- Verdunning
Uitstoot elimineren bij de bron
Eliminatie van emissies aan de bron is een eenvoudige manier om naleving te handhaven. Het is ook iets dat in eigen beheer kan worden beheerd. We kunnen ook ondersteunen en helpen met CFD-berekeningen, shopenquêtes en suggesties voor procesverbetering. Vaak meten we ook voor en na situaties met datalogging:
- Temperatuur
- Vochtigheid
- Luchtstroompatronen
- VOC’s
Impact verminderen met procesverbetering
Een andere stap die intern kan worden beheerd, zijn veranderingen in het proces om hun potentieel voor negatieve impact te verminderen in overeenstemming met (toekomstige) wettelijke vereisten. Als het productieproces bijvoorbeeld de toevoeging van een vloeistof of poeder vereist, overweeg dan of het los- of archiveringsproces langzamer en gefaseerd kan worden uitgevoerd.
Meer controle met gebalanceerde bronextractie
De voordelen van een meer gecontroleerde productstroom door het hele proces zijn talrijk; het vermindert de uitstoot aan de bron en maakt ook, als een nettere bewerking, de extractie van mogelijk aanstootgevende stoffen veel gemakkelijker. Een dergelijke controle maakt productterugwinning mogelijk omdat, vaak in deze situaties, een zachter proces resulteert in minder emissies door het ontluchten en extraheren van waardevol product.
Zorgvuldigheid in het begin kan wijzen op een minder tijdsefficiënte operatie, hoewel in de overgrote meerderheid van de gevallen het proces dit mogelijk maakt; een container of emmer heeft tijd nodig om te legen en kan met regelmatige tussenpozen voorzichtig worden bijgevuld om te voorkomen dat het proces wordt verstoord.
Wanneer de afzuiging nog steeds niet dienovereenkomstig is geoptimaliseerd, kunnen afzuigkappen op maat worden aangepast of ontworpen aan specifieke vereisten.
Vermijd het mengen van stoffen
Het vermijden van het mengsel van stoffen voorkomt dat waardevolle producten en grondstoffen worden geëxtraheerd naar een centraal filtratiesysteem. Als er dure grondstoffen worden gewonnen, is het het beste om deze uit de luchtstroom te verwijderen voordat deze in de centrale afvalbak wordt gemengd.
Dit kan door net na het extractiepunt een cycloon te installeren om het waardevolle materiaal terug te halen voor hergebruik.
Verdunning en huishouding als oplossing na bronextractie
Na bronverwijdering, het creëren van procesverbeteringen en extractie aan de bron met emissiebeheersingssystemen, is de uiteindelijke oplossingsrichting verdunning. Verdunning is het proces waarbij de concentratie van stof of damp in de lucht wordt verlaagd. Dit kan voornamelijk door ventilatie of luchtbehandeling.
Voorspellende verdunningsscenario’s helpen inzichten te verkrijgen op de meest economische manieren om te voldoen aan MAC-waarden en toekomstige upgrademogelijkheden.
Wanneer het verdunnen van schadelijke gassen of dampen nog steeds nodig is na bronverwijdering en extractie, kan dit een positieve invloed hebben op het binnenmilieu. Een uitgebalanceerd systeem omvat een holistische kijk op alle vereisten voor een gezonde werkomgeving, veiligheid en compliance.
Zelfs met de beste afzuiging in stoffige omgevingen is een goede huishouding de juiste keuze. Centrale stofzuigsystemen (CVC) spelen een belangrijke rol bij het stofvrij en explosieveilig houden van productieruimtes.
Meer informatie over bronverwijdering, extractie en verdunning: Webinar: Damp- en rookemissiebeheersing verbeteren
Productherstel door preventie van overextractie
Hoe belangrijk het ook is om een gezonde werkomgeving te garanderen, het is ook belangrijk om dit te doen op een manier die overafzuiging van waardevol stof voorkomt en om een adequate productterugwinning te garanderen.
Het afzuigsysteem moet nauwkeurig in balans zijn, waardoor te veel negatieve druk op afzuigpunten wordt voorkomen om ongewenste extractie te voorkomen.
Een succesvol systeem kan een op vloeistofdynamica gebaseerd ontwerp hebben dat rekening houdt met het gedrag van deeltjes en de luchtsnelheid. Het moet de verwijdering van stof in de lucht vergemakkelijken, terwijl tot 45% van het product wordt teruggewonnen.
Bij het ontwerp van een dergelijk systeem wordt rekening gehouden met een aantal factoren:
- Beweging van deeltjes die ‘ontsnappen’ aan het proces
- Kennis van de deeltjesbezinkingssnelheid
- Kennis van snelheidsrelaxatie
- Begrip van deeltjes-op-deeltjesreactie
Er zijn een aantal manieren waarop deeltjes uit de luchtstroom kunnen worden verwijderd om terugwinning te laten plaatsvinden:
- Cycloonafscheiders
- Luchtwassers (zie end-of-pipe-oplossingen)
- Impactors
- Afbuiging en ontkoppeling
- Filters in combinatie met akoestische reiniging op hun plaats
Cyclonenscheiders
Voornamelijk gebruikt bij zwaardere stofdeeltjes, zoals grondstoffen. Ze werken net als een centrifuge, maar met een continue toevoer van vuile lucht. De binnenkant van een cycloonkamer creëert een spiraalvormige vortex, vergelijkbaar met een tornado. Cycloonfilters hebben een lage deeltjesefficiëntie.
Impactie
Vooral het impactormodel is interessant. In het standaard botslichaammodel wordt de stroomrichting abrupt gewijzigd. Elk deeltje dat niet in staat is om de scherpe bocht te maken die hieruit voortvloeit, zal een impactieplaat raken.
Een variatie op dit thema is de virtuele impactor waarbij een kleine luchtstroom deeltjes bevat die niet in staat zijn om dezelfde bocht te maken als de luchtstroom.
Afbuiging en ontginning
Het proces kan een deflector of een degritterkap aanbrengen. De deflector is een virtueel impactor voor het eindproduct of fijn poeder. Het verzamelt alleen deeltjes in de lucht. Alleen deeltjes die een klein spleetje kunnen passeren, gaan verloren. De rest valt zo terug dat productterugwinning wordt gemaximaliseerd en drukdalingen geminimaliseerd.
De degritterkap werkt op een vergelijkbare manier en beschikt ook over een virtuele impactor. Door de luchtsnelheid en spleetbreedte te selecteren, is het mogelijk om een afsnijpunt in te stellen voor de deeltjesdiameter die kan worden teruggewonnen. Deeltjes die de luchtstroom niet kunnen volgen, worden verzameld en vallen terug op een transportband.
Andere degrittertoepassingen zijn onder meer voorscheiding van grote stoffracties om de filterbelasting te verminderen voor filterprestaties op lange termijn. Door de spleetbreedte en luchtsnelheid af te stemmen, is het mogelijk om een afsnijpunt in te stellen voor de deeltjesdiameter.
Filters in combinatie met akoestische reiniging op zijn plaats
Een andere interessante productterugwinningsmethode heeft betrekking op pneumatische transportfilters. Acoustic Cleaning in Place (CiP) maakt gebruik van akoestische agglomeratie om ultrafijn poeder uit filters te halen. Het biedt niet alleen een hoge mate van productterugwinning, het voorkomt kruisbesmetting na batchwisselingen.
Lees hier meer over Acoustic CiP
Oplossingen aan het einde van de pijp
Een reeks oplossingen voor het verwerken van emissies zijn zeker beschikbaar aan het einde van de buis. Deze omvatten het volgende:
- Filtratie
- Oxidatie
- Scrubbers
- Akoestische agglomeratie
- Warmteterugwinning
Filtratie
Er zijn talloze soorten filtratiesystemen beschikbaar – envelopfilters, zakfilters, geplooide filters, enz. Het type en de gekozen grootte zijn gebaseerd op het type behandeld stof en de vereiste systeemcapaciteit.
Bij het selecteren van een filter staat veiligheid ook hoog in het vaandel. In veel gevallen is stof explosief. Het is in deze gevallen van groot belang dat het filter ATEX Directive explosieveilige apparatuur bevat. Dit, inclusief componenten zoals roterende kleppen, ATEX-conforme instrumentatie, chemische explosieonderdrukkingssystemen en sprinklersysteme, zorgt ervoor dat wordt voorkomen dat de explosie de bron of het eindpunt van het systeem bereikt, schade bevat en downtime minimaliseert.
Oxidatie
Dit proces maakt gebruik van een Regenerative Thermal Oxidizer (RTO) om dampen te verbranden. Deze methode heeft echter ook nadelen. In veel gevallen wordt oxidatie ondersteund door het verbranden van gas. Dit staat gelijk aan een aanzienlijke toename van deCO2-uitstoot, wat vaak indruist tegen de bedoeling van nieuwe en opkomende regelgeving.
Er zijn elektrische oplossingen beschikbaar, die minder uitstoot produceren, maar deze hebben ook een hoog energieverbruik.
Scrubbers
Met een industriële scrubber wordt lucht gereinigd door water te recirculeren. Verstoven scrubberwater zorgt voor druppeltjes, waarop deeltjes inslaan. Het deeltje dat druppels bevat, gaat vervolgens over in een druppelscheider. Hier worden de druppels gescheiden van de luchtstroom. Aan de bovenkant van de separator wordt de gereinigde lucht naar een ventilator getransporteerd.
De ventilator heeft een eigen reinigingslus, aangestuurd door een automatische pneumatische klep. De dP-druk in de scrubber wordt gecontroleerd door druktransmitters bij de inlaat en uitlaat om ervoor te zorgen dat de conditie van het proces goed is.
Na de ventilator gaat de lucht naar een geluiddemper en wordt via de schaft vrijgegeven.
Akoestische agglomeratie
Deze oplossing maakt gebruik van hoogfrequente geluidsgolven om fijne deeltjes in de lucht te verzamelen en te vormen tot grotere agglomeraties, waardoor de technologie van het traditionele stoffilter wordt verbeterd.
Lees hier meer over akoestische agglomeratie.
Warmteterugwinning
Warmteterugwinning is een interessante oplossing met het oog op de steeds strengere milieuwetgeving en biedt de mogelijkheid om warmte die tijdens het productieproces wordt gegenereerd opnieuw te gebruiken. Dit kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de fabriek te verwarmen, waardoor er minder energie van andere bronnen nodig is. bronnen of om warm schoonmaakwater en stoom te genereren.
Warmteterugwinning combineert de voordelen van een milieubewustere werking met een verhoogde (kosten)efficiëntie door het gebruik van warmtewisselaars.
JOA: Uw specifieke filtratiebehoeften identificeren
Om precies vast te stellen wat de specifieke vereisten zijn voor uw industriële filtratiesysteem – en welke stappen u moet nemen om ervoor te zorgen dat het nog steeds geschikt is voor toekomstig gebruik, is het raadzaam om een toegewijde professional te raadplegen.
JOA is een specialist in het ontwerpen en installeren van industriële filtratiesystemen met meer dan twee decennia ervaring. Dit track record positioneert de ingenieurs van het bedrijf goed om advies en oplossingen te bieden om een operatie up-to-date en compliant te houden, zelfs als regels en voorschriften blijven veranderen.
Checklist industriële luchtfiltratie downloaden
Bewezen oplossingen combineren met innovatie
In de loop der jaren heeft het bedrijf een reeks bewezen oplossingen ontwikkeld. Het bouwt hierop voort als een basis om elke keer een volledig op maat gemaakte oplossing te bieden, in het besef dat geen twee industriële luchtfiltratiesystemen aan dezelfde vereisten voldoen.
Voor elke gelegenheid creëert het bedrijf een oplossing op basis van zijn beproefde, geteste en bewezen methode:
- Consultancy:
- Inspecties ter plaatse
- Metingen
- Interviews met operators
- Rapportage van bevindingen en aanbevelingen
- Luchttechnische modellering:
- Optimale transportsnelheden behouden
- De juiste kanaaldiameters kiezen
- Systeem balanceren
- Een geoptimaliseerd systeem ontwikkelen
- Evaluatie van de huidige effectiviteit van ontstoffing/dampafzuiging
- Ontwerp conform de wetgeving (ATEX, emissiegrenzen, enz.)
- Systemen op maat maken of beproefde systemen implementeren, zoals gepatenteerde kappen
- Realisatie
- Planning en voorbereidingen
- Implementatie, werken met onze eigen vertrouwde partners of uw lokale leveranciers
- Inbedrijfstelling
- Service
- De extractiekwaliteit behouden
- Aanbevelingen voor reserveonderdelen
- Operator training over preventief onderhoud
- Gepland Onderhoud, vaak uitgevoerd tijdens een productiestop
Op basis van de gedetailleerde analyse die JOA uitvoert, is het in staat om de meest geschikte oplossing aan te bevelen voor de unieke specificaties van elke individuele productiehandeling die het tegenkomt.
Voordelen van het implementeren van een geoptimaliseerd luchtfiltratiesysteem:
- Kortere reinigingstijd en minder stilstand
- Verlaging van grondstofkosten
- Vermindering van afval, energieverbruik en terugwinning van energie
- Lagere verzekeringskosten
- Operators worden niet langer blootgesteld aan schadelijk en gevaarlijk stof of dampen
Zoals hierboven aangetoond, ligt de JOA-aanpak niet in de eenvoudige levering van een standaardproduct. Het is ons doel om te dienen als consultants, ingenieurs en fabrikant van industriële filtratiesystemen. Een geïntegreerde aanpak voor het bereiken van de best mogelijke oplossing – first time right.
Toekomstbestendigheid met kennis & ervaring
Momenteel ziet JOA dat veel van haar klanten al aan het voorsorteren zijn om zich aan te passen aan recente en aankomende veranderingen om een productieproces te creëren dat toekomstbestendig is. Dit stelt hen in staat om al de vruchten te plukken van een energie-efficiënt productieproces en een gezonde werkomgeving en om ervoor te zorgen dat hun werking lokaal wordt erkend voor zijn positieve impact en milieubewustzijn.
In veel gevallen helpt een dergelijke praktijk het bedrijf aanzienlijk om de doelstellingen van zijn eigen onderneming op het gebied van maatschappelijk verantwoord ondernemen en van de Verenigde Nationale Duurzame Ontwikkelingsdoelen te bereiken.
Met het hierboven beschreven proces ontwikkelt JOA een diepgaand begrip van elk systeem waarmee het werkt. Dit betekent dat het bedrijf niet alleen in staat is om een optimaal efficiënt, veilig en compliant systeem te leveren, het is ook in staat om snel te beoordelen wat er nodig is als het gaat om het upgraden van het systeem om te gaan met wetswijzigingen.
JOA denkt vooruit en anticipeert op veranderingen in de wetgeving in de toekomst. Het bedrijf maakt zijn systemen modulair, waardoor de ruimte overblijft om extra systemen toe te voegen als en wanneer dat nodig is.
Bovendien toont joa’s trackrecord zijn ervaring in het upgraden van systemen – zowel de systemen die het zelf heeft geproduceerd als bestaande, standaard, systemen.
Maak je site vandaag nog toekomstbestendig. Neem vandaag nog contact op met JOA
