В областта на нанотехнологиите лабораторията на Ван Леувенхук (VLL) на TNO в Делфт е един от най-големите изследователски центрове (с чисти стаи) в Нидерландия. Изследванията в тази област включват проучвания в областта на оптиката и измервателната апаратура за аерокосмическата индустрия. Едно от предизвикателствата тук е да се създаде среда, която да наподобява колкото се може повече „космоса“ извън нашата атмосфера. Това означава да се стремим към възможно най-висок вакуум и много ниски температури до -160 °C или по-ниски в големи резервоари, в които се провеждат изпитванията. След тези тестове помещението се загрява отново с големи количества (5 до 6 кубически метра) сгъстен въздух.
Франко Броувер е ръководител на технологичния проект CREF (Corporate Real Estate & Facilities) в TNO и на тази позиция отговаря, наред с другото, за поддръжката и модификациите на инсталациите. В рамките на CREF Теун Брусе отговаряше за инженерната дейност в TNO, който ръководеше този проект. Той казва: „Сгъстеният въздух, който използваме за повторно загряване и създаване на налягане в резервоарите, трябва да бъде изключително сух. Всяка молекула вода, която навлезе заедно със сгъстения въздух, може да се отложи върху измервания обект. Ако тези молекули са твърде много, те не само могат да повлияят на резултатите от измерванията, но и да причинят сериозни повреди на елементите, които изпитваме.
Предварителен одит
Предвид нарастващите изисквания към качеството на сгъстения въздух, увеличаващият се брой заявки за тестване и изискванията на клиентите за наличие на съоръжения за изпитване, TNO реши, че е настъпил подходящият момент за модернизиране на системата за сгъстен въздух.
Първата стъпка включваше провеждането на предварителен одит от Festo. Коен Лифланг е сертифициран одитор с богат опит в инспектирането и модернизирането на цялостни системи за сгъстен въздух: „Редовно извършваме такива одити в компаниите, за да съставим цялостна картина на системата за сгъстен въздух. Извършва се в съответствие със стандарта ISO 11011, който ни предоставя отлична отправна точка за определяне на областите, в които са необходими промени. За клиентите, които искат увеличаване на капацитета, това не винаги означава добавяне на компресор. Понякога решението се състои в реорганизиране на тръбопровода, използване на по-големи тръби или друго интелигентно решение, което избягва необходимостта от големи инвестиции. Освен това можем да предложим мерки за пестене на енергия практически във всички случаи.“
За TNO въпросът беше малко по-сложен. От една страна съществуваше желание да се подобри качеството на сгъстения въздух, а от друга – беше необходимо увеличаване на капацитета. Предварителният одит показа, че далеч не всички потребители се нуждаят от сгъстен въздух с най-високо качество. Поради това изграждането на изцяло нова система за сгъстен въздух, която да осигурява на всички потребители много сух сгъстен въздух, би се оказало ненужно скъпо.
Проектна група
Предварителният одит и изискванията на TNO наложиха сериозни промени в системата за сгъстен въздух. Беше от съществено значение да се сформира работна група, състояща се от TNO, Festo и Royal HaskoningDHV. Последната компания беше представена от Анелис Хемер, ръководител на проекта за изграждане или реконструкция на лабораториите на TNO в Делфт. „При този вид проекти моите отговорности включват изготвянето на плана на проекта, съответните бюджети и оценката на неговата осъществимост. В това отношение сътрудничеството с Festo и TNO беше от голяма полза.“
Тя продължава: „В рамките на това сътрудничество Festo изготвя техническото предложение за модификации и разширения на системата за сгъстен въздух. TNO трябва да прецени дали това наистина води до желания резултат, а аз разглеждам финансовата осъществимост на предложението на тази основа. При постигнато съгласие Royal HaskoningDHV започва изпълнението на проекта, като в консултации с клиента определяме подизпълнителите и доставчиците. Например конкретните съединители и различни инструменти бяха доставени от Festo, докато сушилните за въздух бяха закупени от специалист в тази област.“
Дублиране на ниво компресор
Предложението на Festo се фокусира върху двустепенна система за сгъстен въздух. По този начин първата система доставя сгъстен въздух с изключително високо (сухо) качество (клас 2.1.1 съгласно ISO 8573-1:2010). Вторият доставя сгъстен въздух с нормално качество (клас 2.4.1 съгласно ISO 8573-1:2010) чрез собствен отделен тръбопровод. Особеност е, че между тези две системи е разположен т.нар. „предпазен авариен клапан“, който може да ги съедини при необходимост. Предотвратява неуспешното провеждане на тестовете или необходимостта от временно прекъсване, ако съществува опасност от прекалено ниско налягане в системата за сгъстен въздух (например поради прекалено голям брой потребители).
Капацитет и качество
За да се постигнат необходимия капацитет и качество, към трите съществуващи компресора бяха добавени още един компресор и нова сушилня. Коен Лифланг: „Да започнем с последното: новата сушилня е специален адсорбционен изсушител, с който може да се постигне точка на оросяване под налягане, по-ниска от -70°C. Тази точка на оросяване под налягане се наблюдава от собствен сензор, разположен върху сушилнята, както и от отделен сензор за точка на оросяване под налягане, монтиран на изходящата тръба. Това, в съчетание с новия компресор, осигурява изключително сухия сгъстен въздух, необходим за налягането във вакуумните резервоари. За останалите потребители, които разполагат с достатъчно количество стандартен сгъстен въздух, се предлага четвъртият компресор. По този начин компресорите са дублирани, което позволява на TNO да предложи на своите клиенти максимална надеждност на системите си.
Теун Брусе: „Тази конфигурация гарантира, че сгъстен въздух с необходимото качество е на разположение на нужното място и че не изразходваме излишна енергия за производството на висококачествен сгъстен въздух на места, където той не е необходим. Допълнително намаляване на енергопотреблението е възможно чрез понижаване на наляганията от 9 - 10 бара, които използваме в момента. Например до 7,5 бара. Ако се окаже, че и това е достатъчно, тук можем да добавим още една стъпка за пестене на енергия.“
Сътрудничество
Системата вече работи при пълно удовлетворение на всички потребители. При това трите страни с удовлетворение отбелязват повече от просто добро сътрудничество. Теун Брусе: „Благодарение на знанията и неуморния ентусиазъм на Коен стигнахме до решение, което отговаря на всичките наши изисквания: разполагаме с по-голям капацитет, по-висока надеждност и желаното качество на сгъстения въздух. И всичко това при ефективно енергопотребление. Страхотно е, когато страните могат да си сътрудничат по този начин.