Sprężone powietrze jest szeroko wykorzystywane w przemyśle spożywczym, a jego zanieczyszczenie może oznaczać znacznie więcej niż dodatkowe koszty. W browarnictwie jakość powietrza ma znaczenie wszędzie tam, gdzie może ono mieć bezpośredni lub pośredni kontakt z produktem, opakowaniem albo urządzeniami pracującymi przy produkcji piwa.
W browarach sprężone powietrze stosuje się m.in. podczas butelkowania, rozlewania piwa do puszek i beczek oraz sterowania urządzeniami na liniach produkcyjnych. Pneumatyka odpowiada również za pracę wielu zaworów, siłowników i systemów pakujących. W określonych procesach powietrze może zostać wykorzystane także do napowietrzania brzeczki przed fermentacją.
To oznacza wiele miejsc, w których zanieczyszczenia znajdujące się w sprężonym powietrzu mogą wpłynąć na proces. Kurz, wilgoć, cząstki stałe, mikroorganizmy czy pozostałości oleju wymagają więc odpowiedniej kontroli.
Skąd biorą się zanieczyszczenia w sprężonym powietrzu?
Sprężarka zasysa powietrze z otoczenia wraz ze znajdującymi się w nim zanieczyszczeniami. Mogą to być pyły, para wodna, drobnoustroje oraz śladowe ilości węglowodorów. Po sprężeniu ich koncentracja może wzrosnąć.
Kolejnym źródłem zanieczyszczeń może być sama instalacja. Korozja przewodów, zalegający kondensat czy zabrudzone elementy systemu również wpływają na jakość sprężonego powietrza.
W przypadku sprężarek smarowanych olejem trzeba uwzględnić także możliwość przedostawania się śladowych ilości oleju do strumienia powietrza. Dlatego jakość powietrza należy oceniać w miejscu jego rzeczywistego wykorzystania, a nie wyłącznie na wyjściu ze sprężarki.
Dlaczego olej jest problemem przy produkcji piwa?
Zanieczyszczenie olejem jest szczególnie niepożądane w przemyśle browarniczym. Ślady węglowodorów mogą wpływać na proces technologiczny, pracę mikroorganizmów oraz właściwości gotowego produktu.
W przypadku piwa szczególne znaczenie ma stabilność piany. Olej i inne substancje tłuszczowe mogą niekorzystnie wpływać na jej tworzenie oraz trwałość. Zanieczyszczenia są również problemem wszędzie tam, gdzie sprężone powietrze ma kontakt z produktem, powierzchniami procesowymi lub opakowaniami.
Nie wystarczy przy tym zwracać uwagi wyłącznie na olej pochodzący ze sprężarki. Węglowodory mogą znajdować się również w powietrzu zasysanym z otoczenia, szczególnie w zakładach przemysłowych.
Jaka jakość sprężonego powietrza jest potrzebna w browarze?
Wymagania zależą przede wszystkim od zastosowania. Powietrze używane do sterowania siłownikiem pneumatycznym nie musi mieć takich samych parametrów jak powietrze mające bezpośredni kontakt z produktem.
Do określania czystości sprężonego powietrza stosuje się normę ISO 8573-1:2010, która klasyfikuje zawartość:
- cząstek stałych,
- wody,
- oleju.
- Szczególnie wysokie wymagania stosuje się w punktach, w których powietrze może kontaktować się z żywnością lub napojem.
Klasa 0 w zakresie zawartości oleju oznacza poziom czystości ostrzejszy niż klasa 1. Nie jest to jednak uniwersalna wartość równa matematycznemu zeru. Dopuszczalny limit określa użytkownik lub dostawca systemu i musi on być niższy niż 0,01 mg/m³ przewidziane dla klasy 1.
Sprężarka olejowa a czyste powietrze w browarze
Zastosowanie sprężarki olejowej nie oznacza, że instalacja nie może dostarczać sprężonego powietrza klasy 0 pod względem zawartości oleju.
W klasycznym systemie wykorzystuje się odpowiedni układ uzdatniania obejmujący m.in. separację, filtrację i osuszanie. Konfiguracja zależy od wymaganej klasy czystości oraz warunków pracy.
Alternatywą jest technologia katalityczna, w której węglowodory nie zostają jedynie zatrzymane w filtrze, ale ulegają przekształceniu.
BOGE BLUEKAT – katalityczne usuwanie węglowodorów
Katalityczny konwerter BOGE BLUEKAT może współpracować ze sprężarką smarowaną olejem i dostarczać sprężone powietrze klasy 0 pod względem zawartości oleju zgodnie z ISO 8573-1.
Konwerter przekształca olej oraz inne węglowodory znajdujące się w sprężonym powietrzu przede wszystkim w wodę i dwutlenek węgla.
W odróżnieniu od filtrów adsorpcyjnych zanieczyszczenia nie gromadzą się tutaj w materiale filtracyjnym. Proces katalityczny usuwa węglowodory ze strumienia powietrza poprzez ich utlenianie.
Technologia BLUEKAT pozwala osiągnąć maksymalną zawartość oleju resztkowego na poziomie 0,002 mg/m³. Parametr spełnia wymagania klasy 0 pod względem oleju.
Jakość niezależna od węglowodorów w zasysanym powietrzu
Jedną z zalet technologii katalitycznej jest możliwość usuwania również węglowodorów zasysanych z powietrzem atmosferycznym.
Ma to znaczenie w zakładach, w których w otoczeniu występują mgły olejowe, spaliny lub inne źródła węglowodorów. Sama sprężarka wykorzystująca bezolejowy sposób sprężania nie usuwa bowiem automatycznie zanieczyszczeń znajdujących się w zasysanym powietrzu.
Konwerter BLUEKAT działa na węglowodory obecne już w sprężonym strumieniu, dzięki czemu jakość powietrza pod względem zawartości oleju nie zależy wyłącznie od jakości powietrza atmosferycznego.
Nie tylko olej – woda i cząstki również wymagają kontroli
Klasa 0 w zakresie oleju nie oznacza automatycznie, że sprężone powietrze spełnia wszystkie wymagania procesu browarniczego.
ISO 8573-1 osobno klasyfikuje zawartość cząstek stałych, wody i oleju. Dlatego system może nadal wymagać odpowiednich filtrów oraz osuszacza sprężonego powietrza.
Szczególnie ważna jest kontrola wilgoci. Kondensat sprzyja korozji instalacji i może tworzyć warunki sprzyjające rozwojowi mikroorganizmów. Przy projektowaniu systemu dla browaru trzeba więc ustalić wymaganą klasę czystości dla każdego z trzech głównych rodzajów zanieczyszczeń.
Jedna instalacja, różne wymagania dotyczące powietrza
Nie każdy odbiornik w browarze potrzebuje powietrza o identycznej jakości. Projektowanie całej instalacji według najbardziej rygorystycznego punktu poboru może niepotrzebnie zwiększać koszt wytwarzania sprężonego powietrza.
Dlatego warto rozdzielić zastosowania na te, w których powietrze:
- nie ma kontaktu z produktem,
- może mieć pośredni kontakt z produktem lub opakowaniem,
- ma bezpośredni kontakt z produktem.
- Na tej podstawie można dobrać filtrację, osuszanie i sposób usuwania oleju dla konkretnych części instalacji.
Czyste sprężone powietrze chroni proces produkcji piwa
W browarze sprężone powietrze pracuje na wielu etapach produkcji – od automatyki i sterowania po rozlew, pakowanie i wybrane procesy technologiczne. W miejscach, w których może mieć kontakt z produktem, jego jakość trzeba traktować jak jeden z parametrów procesu.
Technologia BOGE BLUEKAT pozwala połączyć sprężarkę z wtryskiem oleju z katalitycznym uzdatnianiem powietrza i osiągnąć klasę 0 pod względem zawartości oleju. W połączeniu z odpowiednią filtracją oraz osuszaniem można zbudować system dopasowany do wymagań konkretnego browaru i poszczególnych punktów poboru sprężonego powietrza.
FAQ
Do czego wykorzystuje się sprężone powietrze w browarze?
Sprężone powietrze może zasilać automatykę, zawory i siłowniki oraz urządzenia wykorzystywane przy butelkowaniu, puszkowaniu, napełnianiu beczek, etykietowaniu i pakowaniu. W określonych procesach może być również używane do napowietrzania brzeczki.
Czy sprężone powietrze może mieć kontakt z piwem?
W niektórych procesach powietrze może mieć bezpośredni lub pośredni kontakt z produktem albo powierzchniami mającymi z nim kontakt. W takich punktach wymagania dotyczące czystości powinny wynikać z analizy procesu.
Co oznacza klasa 0 sprężonego powietrza?
Klasa 0 według ISO 8573-1 oznacza wymagania ostrzejsze niż przewidziane dla klasy 1. W przypadku oleju granicę ustala użytkownik lub dostawca systemu, a jej wartość musi być niższa niż limit klasy 1.
Czy sprężarka olejowa może dostarczać powietrze klasy 0?
Tak. Odpowiedni system uzdatniania może pozwolić uzyskać klasę 0 pod względem zawartości oleju również przy wykorzystaniu sprężarki smarowanej olejem. Jednym z takich rozwiązań jest katalityczny konwerter BLUEKAT.
Jak działa konwerter BOGE BLUEKAT?
Konwerter katalitycznie utlenia olej i inne węglowodory znajdujące się w sprężonym powietrzu. Powstają przede wszystkim dwutlenek węgla i woda, a zawartość oleju resztkowego może zostać ograniczona do maksymalnie 0,002 mg/m³.
Czy klasa 0 oznacza, że nie potrzeba już filtrów i osuszacza?
Nie. Klasa 0 dotycząca oleju opisuje tylko jeden rodzaj zanieczyszczenia. Instalacja może nadal wymagać filtracji cząstek stałych oraz osuszania, zależnie od wymaganej jakości powietrza.
