Odzysk ciepła w procesach fluidalnych

Romaco Innojet jako pierwsza firma wdraża wysokotemperaturową pompę ciepła w procesie fluidalnym, umożliwiając efektywny odzysk ciepła z powietrza wylotowego. Odzyskana w ten sposób energia cieplna trafia bezpośrednio z powrotem do procesu, zmniejszając zużycie energii nawet o 60 procent. System wykorzystuje również ciepło tarcia generowane przez wentylator powietrza wylotowego.

Powszechnie wiadomo, że proces fluidalny charakteryzuje się dużym zapotrzebowaniem na energię. Ogromne ilości energii są potrzebne do suszenia podczas produkcji i powlekania granulatów oraz peletek w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym i chemicznym. Opracowany przez Romaco Innojet system odzysku ciepła (Heat Recovery System – HRS) dla linii produktów VENTILUS® ma na celu trwałe ograniczenie tego wysokiego zużycia energii. Innowacyjna technologia jest łatwa do wdrożenia w procesie fluidalnym i pozwala osiągnąć oszczędność energii cieplnej nawet do 60%.

Sercem systemu HRS firmy Romaco Innojet jest przemysłowa pompa ciepła, przystosowana do temperatury przepływu do 100°C. Elastycznie dostosowuje się ona do warunków powietrza wylotowego, wynikających z różnych procesów realizowanych na maszynie. Parametry określone przez proces produkcyjny, takie jak natężenie przepływu powietrza i cieczy natryskowej czy wymagana temperatura grzania, wpływają na zmienne warunki powietrza wylotowego – pompa dostosowuje do nich swoją pracę. Wartości zadane dla temperatury strumieni wody zimnej i gorącej ustawia się na panelu HMI lub w automatycznym systemie receptur procesora fluidalnego, gdzie użytkownik wskazuje również etap procesu, w którym aktywowany ma być system odzysku ciepła. Proces fluidalny może być prowadzony niezależnie od tego, czy odzysk ciepła jest aktywny.

Efektywny obieg energetyczny

Zastosowana pompa ciepła typu woda–woda działa na zasadzie podobnej do standardowych pomp ciepła dostępnych na rynku. Stosunkowo niska temperatura powietrza wylotowego wystarcza, aby zagotować czynnik chłodniczy w pompie ciepła i przekształcić go w gaz. Gaz ten jest następnie sprężany, co powoduje jego silne nagrzanie – oddaje on ciepło do powietrza nawiewanego do maszyny procesowej poprzez obieg wodny. Podczas przekazywania energii czynnik chłodniczy ochładza się, skrapla i w stanie ciekłym przepływa przez zawór rozprężny. Następnie ulega rozprężeniu w wyniku spadku ciśnienia i powraca do pierwotnej temperatury, rozpoczynając cykl od nowa.

W systemie odzysku ciepła HRS firmy Romaco Innojet pompa ciepła jest podzielona na dwa obiegi wodne – jeden dla powietrza nawiewanego, drugi dla powietrza wylotowego. Transfer energii cieplnej kontrolowany jest przez cztery wymienniki ciepła. Energia odzyskana z powietrza wylotowego trafia bezpośrednio do powietrza nawiewanego i jest wykorzystywana wyłącznie do jego podgrzewania. Dzięki temu nie ma potrzeby stosowania złożonych układów magazynowania pośredniego ani scenariuszy wtórnego wykorzystania odzyskanej energii.

Innowacyjne wykorzystanie ciepła powietrza wylotowego

System odzysku wykorzystuje nie tylko energię cieplną z procesu, ale również ciepło tarcia powstające w wentylatorze powietrza wylotowego. Wentylator wysokociśnieniowy, który zasysa powietrze procesowe przez system fluidalny, znajduje się w jednostce obsługi powietrza wylotowego – przed modułem odzysku. Podnosi on temperaturę powietrza o ok. 5 do 15°C. Dzięki HRS, energia ta może zostać przekazana bezpośrednio do pompy ciepła i odzyskana, zamiast uciekać do atmosfery razem z powietrzem wylotowym. Romaco Innojet zgłosiło prawa własności intelektualnej do swojego zamkniętego systemu odzysku ciepła.

Pompa ciepła osiąga średni współczynnik efektywności (COP) na poziomie 3,5 – oznacza to, że odzyskiwana jest 3,5 razy większa ilość energii niż zużywana elektrycznie. W odniesieniu do procesu fluidalnego przekłada się to na oszczędność energii grzewczej do 60% – co oznacza redukcję emisji CO₂ nawet o 50 ton rocznie, w zależności od wielkości maszyny.

Procesory fluidalne Innojet są standardowo wyposażone w monitor energii zintegrowany z systemem HMI, który umożliwia precyzyjne monitorowanie efektywności energetycznej. Narzędzie to mierzy dokładne zużycie energii całego systemu oraz jego poszczególnych komponentów. Wszystkie przepływy energetyczne, w tym strumienie odzysku ciepła, są rejestrowane przez cały okres eksploatacji maszyny. Dane te mogą być prezentowane w megawatogodzinach, emisji CO₂ lub ekwiwalentach węglowych i są archiwizowane w systemie – stanowiąc solidną podstawę do raportowania zrównoważonego rozwoju, które jest wymagane przez coraz większą liczbę firm na całym świecie.

Łatwe wdrożenie

System odzysku ciepła HRS można łatwo zintegrować ze wszystkimi nowymi urządzeniami z rodziny produktów VENTILUS® oraz serii IGL firmy Romaco Innojet. Istnieje również możliwość jego doposażenia. W laboratorium InnoTech w Steinen (Niemcy) dostępna jest maszyna V 150 z wbudowanym systemem odzysku ciepła, która służy do testów produktowych. Pierwszym użytkownikiem technologii w praktyce jest producent farmaceutyczny z południowych Niemiec – wykorzystuje on procesor VENTILUS® o maksymalnej objętości wsadu 900 litrów.

System odzysku ciepła HRS firmy Romaco Innojet wykazuje szczególnie wysoką efektywność podczas granulacji i suszenia wilgotnych granulatów – czyli we wszystkich procesach wymagających dużego natężenia natrysku i zużycia powietrza. Ogromny potencjał oszczędności energii w procesach fluidalnych stanowi ważny krok w kierunku bardziej zrównoważonej produkcji farmaceutycznej, spożywczej i chemicznej. W 2024 roku Romaco otrzymało po raz pierwszy złoty medal w rankingu zrównoważonego rozwoju EcoVadis za swoje działania na rzecz ochrony klimatu.

Zobacz również: Od suplementów dla ludzi aktywnych do globalnej marki farmaceutycznej – historia sukcesu Olimp Labs

Przejdź do artykułu

Źródło: Informacja prasowa