A nanotechnológia területén a delfti TNO Van Leeuwenhoek Laboratórium (VLL) Hollandia egyik legnagyobb (tisztateres) kutatóintézménye. Az itt végzett kutatások kiterjednek az űrhajózási optika és műszerezés területére is. Az egyik kihívás az, hogy olyan környezetet hozzunk létre, amely a lehető leginkább hasonlít a légkörünkön kívüli „űrre”. Ez azt jelenti, hogy a lehető legnagyobb vákuumot és nagyon alacsony, legfeljebb -160 °C-os vagy annál alacsonyabb hőmérsékletet kell elérni a vizsgálatokat végző nagy tartályokban. Ezeket a vizsgálatokat követően a teret nagy mennyiségű (5 akár 6 köbméter) sűrített levegővel fűtik újra fel.

Franco Brouwer a TNO CREF (Corporate Real Estate & Facilities) technológiai projektvezetője, és ebben a beosztásban többek között a berendezések karbantartásáért és átalakításáért felel. A CREF keretében Teun Brussee a TNO műszaki részlegének vezetője volt, amely a projektet felügyelte. Azt mondja: „A tartályok felmelegítéséhez és nyomás alá helyezéséhez használt sűrített levegőnek rendkívül száraznak kell lennie.” A sűrített levegővel bejutó bármely vízmolekula potenciálisan kicsapódhat a mérendő tárgyon. Ha túl sok molekula van, azok egyrészt zavarhatják a vizsgálatok mérési eredményeit, másrészt súlyos károkat okozhatnak a vizsgált elemekben.

Előzetes ellenőrzés

A sűrített levegő minőségével szemben támasztott egyre szigorúbb követelmények, a vizsgálati megrendelések számának növekedése, valamint a vizsgálati létesítmények rendelkezésre állására vonatkozó ügyféligények miatt a TNO úgy döntött, hogy eljött az ideje a sűrített levegős rendszer korszerűsítésének.

Az első lépésként a Festo előzetes auditot végzett. Koen Leeflang okleveles ellenőr, aki nagy tapasztalattal rendelkezik a sűrített levegős rendszerek teljes ellenőrzése és korszerűsítése terén: „Rendszeresen végzünk ilyen ellenőrzéseket a vállalatoknál a teljes sűrített levegős rendszer feltérképezése céljából.” Ez az ISO 11011 szabványnak megfelelően történik, amely kiváló kiindulási alapot nyújt ahhoz, hogy meghatározzuk, hol szükségesek változtatások. Azoknál az ügyfeleknél, akik kapacitásbővítést igényelnek, ez nem mindig jelenti azt, hogy kompresszort kell beszerelni. Néha a megoldás a csővezetékek átalakításában, nagyobb csövek használatában vagy egy másik praktikus megoldásban rejlik, amelynek köszönhetően elkerülhetők a nagy beruházások. Ezen felül gyakorlatilag minden esetben tudunk energiatakarékossági intézkedéseket javasolni.

A TNO esetében a kérdés valamivel bonyolultabb volt. Egyrészt a sűrített levegő minőségének javítására volt szükség, másrészt pedig kapacitásbővítésre. Az előzetes vizsgálat azonban kimutatta, hogy korántsem minden felhasználónak van szüksége a legmagasabb minőségű sűrített levegőre. Ezért feleslegesen drága lenne egy teljesen új sűrített levegős rendszert kiépíteni annak érdekében, hogy minden felhasználó számára rendkívül száraz sűrített levegőt biztosítsunk.

Projektcsoport

Az előzetes ellenőrzés és a TNO követelményei a sűrített levegős rendszer jelentős átalakítását tették szükségessé. Elengedhetetlen volt egy munkacsoport felállítása, amelynek tagjai a TNO, a Festo és a Royal HaskoningDHV voltak. Utóbbit Annelies Hemmer képviselte, aki a TNO delfti laboratóriumainak építésével és átalakításával kapcsolatos projektek vezetője. „Az ilyen típusú projektekben a feladatkörömbe tartozik a projektterv és a kapcsolódó költségvetések kidolgozása, valamint a megvalósíthatóság felmérése. Ehhez nagy segítséget jelentett a Festo-val és a TNO-val folytatott együttműködés.”

Így folytatja: „Ebben az együttműködésben a Festo készíti el a sűrített levegős rendszer átalakítására és bővítésére vonatkozó műszaki javaslatot. A TNO-nak meg kell vizsgálnia, hogy ez valóban a kívánt eredményt hozza-e, én pedig ennek alapján mérlegelem a javaslat pénzügyi megvalósíthatóságát. Ha megegyezésre jutunk, a Royal HaskoningDHV megkezdi a megvalósítást, amelynek során az ügyféllel egyeztetve kiválasztjuk az alvállalkozókat és a beszállítókat. Például a speciális szerelvényeket és a különféle műszereket a Festo szállította, míg a légszárítókat egy erre a területre szakosodott cégtől szerezték be.”

A kompresszor szintjén felesleges

A Festo javaslata egy kétszintű sűrített levegős rendszerre összpontosított. Így az első rendszer rendkívül magas (száraz) minőségű sűrített levegőt biztosít (az ISO 8573-1:2010 szabvány szerinti 2.1.1 osztály). A második egy külön csővezetéken keresztül normál minőségű sűrített levegőt szolgáltat (az ISO 8573-1:2010 szabvány szerinti 2.4.1 osztály). Különlegessége, hogy e két rendszer között egy úgynevezett „biztonsági szelep” található, amely szükség esetén összeköti őket. Ezzel megakadályozható, hogy a tesztek meghiúsuljanak vagy ideiglenesen leálljanak, ha a sűrített levegős rendszerben a túl alacsony nyomás veszélye áll fenn (pl. túl sok felhasználó miatt).

Kapacitás és minőség

A kapacitás és a minőség egyidejű biztosítása érdekében a három meglévő kompresszor mellé egy újabb kompresszort és egy új szárítót szereltek be. Koen Leeflang: „Kezdjük az utóbbival: az új szárító egy speciális adszorpciós szárító, amellyel -70 °C-nál alacsonyabb nyomásos harmatpont érhető el. Ezt a nyomásos harmatpontot a szárító saját érzékelője figyeli, valamint a kimeneti csővezetéken elhelyezett saját nyomásos harmatpont-érzékelő is. Ez az új kompresszorral együtt biztosítja a vákuumtartályok nyomás alá helyezéséhez szükséges rendkívül száraz sűrített levegőt. Azok számára, akiknek elegendő a standard sűrített levegő, a negyedik kompresszor is rendelkezésre áll. Így a kompresszorok egymást helyettesítik, és a TNO az ügyfeleinek a rendszerek maximális rendelkezésre állását tudja biztosítani."

Teun Brussee: „Ez a rendszer biztosítja, hogy a megfelelő minőségű sűrített levegő a megfelelő helyen álljon rendelkezésre, és hogy ne pazaroljunk felesleges energiát kiváló minőségű sűrített levegő előállítására olyan helyeken, ahol nincs rá szükség. Az energiafogyasztás további csökkentése érhető el azáltal, hogy csökkentjük a jelenleg használt 9 - 10 bar nyomást. Például 7,5 bar-ra. Ha kiderül, hogy ez is elegendő, akkor itt egy további energiatakarékos lépést tehetünk.”

Együttműködés

A rendszer jelenleg minden felhasználó teljes megelégedésére működik. Ennek során a három fél elégedetten tekint vissza a kiváló együttműködésre. Teun Brussee: „Koen szakértelmének és fáradhatatlan lelkesedésének köszönhetően olyan megoldást találtunk, amely minden igényünket kielégíti: nagyobb kapacitással, nagyobb megbízhatósággal és a kívánt minőségű sűrített levegővel rendelkezünk. Mindezt hatékony energiafelhasználás mellett. Nagyszerű, amikor a felek így tudnak együttműködni."