U području nanotehnologije, TNO-ov laboratorij Van Leeuwenhoek (VLL) u Delftu jedan je od najvećih istraživačkih centara (sa čistim prostorijama) u Nizozemskoj. Istraživanja ovdje uključuju istraživanja optike i instrumentacije za zrakoplovstvo. Jedan od izazova ovdje je stvoriti okruženje koje što više nalikuje 'svemiru' izvan naše atmosfere. To znači težiti najvećem mogućem vakuumu i vrlo niskim temperaturama do -160 °C ili hladnije u velikim spremnicima u kojima se provode ispitivanja. Nakon ovih ispitivanja, prostor se ponovno zagrijava velikim količinama (5 do 6 kubičnih metara) komprimiranog zraka.

Franco Brouwer je voditelj tehnološkog projekta (CREF Corporate Real Estate & Facilities) u TNO-u i na toj je poziciji, između ostalog, odgovoran za održavanje i modifikacije instalacija. Unutar CREF-a, Teun Brussee bio je odgovoran za inženjering u TNO-u koji je nadzirao ovaj projekt. Kaže: „Komprimirani zrak koji koristimo za ponovno zagrijavanje i održavanje tlaka u spremnicima mora biti izuzetno suh.“ Bilo koja molekula vode koja uđe s komprimiranim zrakom mogla bi se potencijalno nataložiti na objektu mjerenja. Ako je to previše molekula, one bi prvo mogle utjecati na rezultate mjerenja testova, a također bi mogle uzrokovati ozbiljna oštećenja elemenata s kojima testiramo.

Prethodna revizija

S rastućim zahtjevima za kvalitetom komprimiranog zraka, sve većim brojem zahtjeva za ispitivanje i zahtjevima kupaca u vezi s dostupnošću ispitnih objekata, TNO je odlučio da je pravo vrijeme za nadogradnju sustava komprimiranog zraka.

Prvi korak uključivao je provođenje prethodne revizije od tvrtke Festo. Koen Leeflang je ovlašteni revizor s bogatim iskustvom u inspekciji i nadogradnji kompletnih sustava komprimiranog zraka: „Redovito provodimo takav audit u tvrtkama kako bismo mapirali kompletan sustav komprimiranog zraka.“ To se radi u skladu s normom ISO 11011, što nam daje izvrsnu početnu točku za određivanje gdje su promjene potrebne. Za kupce koji zahtijevaju proširenje kapaciteta, to ne znači uvijek nužno dodavanje kompresora. Ponekad rješenje leži u preuređenju cjevovoda, većim cijevima ili nekom drugom pametnom rješenju koje izbjegava potrebu za velikim ulaganjima. Osim toga, u praktički svim slučajevima možemo predložiti mjere za uštedu energije.

Za TNO je pitanje bilo malo složenije. S jedne strane, postojala je želja za povećanjem kvalitete komprimiranog zraka, a s druge strane, bilo je potrebno proširenje kapaciteta. Međutim, prethodna revizija pokazala je da nipošto svim korisnicima nije potreban komprimirani zrak najviše kvalitete. Stoga bi izgradnja potpuno novog sustava komprimiranog zraka koji bi sve korisnike opskrbljivao vrlo suhim komprimiranim zrakom postala nepotrebno skupa.

Projektna grupa

Prethodna revizija i zahtjevi TNO-a zahtijevali su ozbiljnu modifikaciju sustava komprimiranog zraka. Bilo je ključno osnovati radnu skupinu koja se sastoji od TNO-a, Festa i Royal HaskoningDHV-a. Potonje je predstavljala Annelies Hemmer, voditeljica projekta za izgradnju ili preuređenje TNO-ovih laboratorija u Delftu. 'U ovakvim vrstama projekata, moje odgovornosti uključuju pisanje plana projekta, pripadajućih proračuna i procjenu njegove izvedivosti.' Zbog toga je suradnja s Festom i TNO-om bila od velike vrijednosti.

Nastavlja: 'U ovoj suradnji, Festo daje tehnički prijedlog za modifikacije i proširenja sustava komprimiranog zraka.' TNO mora procijeniti proizvodi li to doista željeni rezultat, a ja na temelju toga razmatram financijsku izvedivost prijedloga. Kada se usuglasimo, Royal HaskoningDHV započinje realizaciju gdje, u dogovoru s klijentom, određujemo podizvođače i dobavljače. Na primjer, Festo je isporučio specifične armature i razne instrumente, dok su sušači zraka nabavljeni od stručnjaka za tu specifičnu opremu.

Redundantno na razini kompresora

Festov prijedlog usredotočio se na dvoslojni sustav komprimiranog zraka. Pritom prvi sustav isporučuje komprimirani zrak vrlo visoke (suhe) kvalitete (klasa 2.1.1 prema ISO 8573-1:2010). Drugi dovodi komprimirani zrak normalne kvalitete (klasa 2.4.1 prema ISO 8573-1:2010) putem vlastitog zasebnog cjevovoda. Posebnost je što se između ova dva sustava nalazi takozvani 'ventil za katastrofe' koji ih može spojiti kada je to potrebno. Sprječava neuspjeh ili privremeni prekid ispitivanja ako postoji opasnost od preniskog tlaka u sustavu komprimiranog zraka (npr. zbog previše korisnika).

Kapacitet i kvaliteta

Kako bi se postigli i kapacitet i kvaliteta, trima postojećim kompresorima dodani su još jedan kompresor i novi sušač. Koen Leeflang: 'Za početak s potonjim: novi sušač je poseban adsorpcijski sušač s kojim se može postići točku rosišta tlaka nižu od -70 °C. Ovu tlačnu točku rosišta prati vlastiti senzor na sušaču i dodatno putem vlastitog senzora tlačne točke rosišta na izlaznom tlačnom vodu. To u kombinaciji s novim kompresorom osigurava izuzetno suhi komprimirani zrak potreban za tlak u vakuumskim spremnicima. Za ostale korisnike, koji imaju dovoljno standardnog komprimiranog zraka, dostupan je četvrti kompresor. Na taj način, kompresori su redundantni tako da TNO može svojim kupcima ponuditi maksimalnu dostupnost svojih sustava.

Teun Brussee: „Ova postavka osigurava da je komprimirani zrak odgovarajuće kvalitete dostupan na pravom mjestu i da ne trošimo nepotrebnu energiju za proizvodnju visokokvalitetnog komprimiranog zraka na mjestima gdje nije potreban.“ Daljnje smanjenje potrošnje energije moguće je snižavanjem tlaka 9 – 10 bara, koliko trenutno koristimo. Na primjer na 7,5 bara. Ako se pokaže da je i ovo dovoljno, možemo poduzeti dodatni korak uštede energije.

Suradnja

Postavljanje sada funkcionira na potpuno zadovoljstvo svih korisnika. Pritom se tri strane sa zadovoljstvom osvrću na više od dobre suradnje. Teun Brussee: „Zahvaljujući Koenovom znanju i neumornom entuzijazmu, došli smo do rješenja koje odgovara za sve naše zahtjeve: imamo veći kapacitet, veću pouzdanost i željenu kvalitetu komprimiranog zraka.“ Sve uz učinkovitu potrošnju energije. Odlično je kada stranke mogu ovako surađivati.