La demande croissante dans le domaine de la sécurité alimentaire oblige le secteur alimentaire à utiliser des installations à air comprimé « à la pointe de la technologie » qui fournissent de l'air sec et propre. Pour les installations d'air comprimé dans les industries alimentaires, la norme internationale ISO 8573.1 est de plus en plus utilisée comme le « Code de déontologie » de la BCAS/BRC. Cela a également été fait lors de la conception de la nouvelle installation d'air comprimé pour le producteur d'herbes et d'épices Koninklijke Euroma de Wapenveld. Des exigences très élevées sont imposées non seulement pour la qualité de l'air comprimé, mais également pour l'efficacité énergétique. Alup KOMPRESSOREN a accepté le défi à l'appui.
En principe, l'utilisation d'air comprimé dans le secteur alimentaire présente trois dangers : l'humidité, la contamination et l'huile. Dès que l'air est comprimé, la concentration de particules de saleté augmente de 700 % maximum. Comme l'air aspiré contient toujours de la poussière et d'autres particules (parfois même des produits chimiques), ce phénomène doit être pris en compte au sérieux. En outre, l'humidité en combinaison avec les températures élevées est un milieu de culture idéal pour les bactéries. Le séchage de l'air comprimé bien après la compression constitue donc un deuxième point d'attention. Pour cela, des sécheurs frigorifiques ou des sécheurs par adsorption peuvent être utilisés. Il y a ensuite le lubrifiant/liquide de refroidissement utilisé avec les compresseurs lubrifiés à l'huile et à injection d'huile et ce qui doit être filtré. Pour contourner ce problème, des compresseurs à vis sans huile peuvent être utilisés, mais cela signifie perdre une partie de leur efficacité énergétique. Leur rendement énergétique est supérieur à celui des compresseurs sans huile sans injection d'eau et il présente l'avantage supplémentaire que les particules de poussière présentes dans l'air aspiré sont éliminées en partie par l'eau injectée. Cependant, l'investissement est un peu plus élevé, mais c'est le moyen de s'y prendre pour les applications critiques d'air comprimé, en raison des particules de saleté qui sont toujours présentes dans l'air aspiré. Il est toujours conseillé de placer un système de filtre en aval du compresseur afin d'éliminer l'humidité résiduelle, la saleté et les particules d'huile de l'air comprimé. Pour les situations très critiques, des filtres à charbon actif éliminent les dernières particules d'huile et les filtres stériles qui éliminent les bactéries de l'air comprimé. Pour chaque situation, il est possible de créer une solution adaptée en plusieurs aspects.
René de Vries, responsable du service technique, explique les étapes de production auxquelles nous rencontrons ce fabricant bien connu. « Nous traitons ici les herbes et les épices de divers pays du monde entier. La première étape est un traitement à la vapeur sous haute pression, une technique développée par Euroma. Cela décontaminera les épices d'une manière naturelle au lieu de, ce qui était habituel jusqu'alors, en traitant les produits avec de l'oxyde d'éthylène ou des rayons gamma. Après le traitement à la vapeur, en fonction du produit final souhaité, suivez les traitements tels que le meulage, la pesée, le mélange et l'emballage. Mélange ou non avec d'autres ingrédients.
« Au cours de la production, nous nous pentons également très critiques sur les impacts énergétiques et environnementaux des procédés appliqués », mentionne René de Vries. « Nous suivons, entre autres, les directives établies par la British Compressed Air Society (BCAS) et le British Retail Consortium (BRC). Certains anciens compresseurs ont été installés qui fonctionnent réellement bien, mais la puissance n'était pas distribuée de manière optimale. Cela pourrait être plus efficace et particulièrement plus économe en énergie. Nous avons également souffert d'humidité dans le pipeline. Bien qu'il n'ait pas atteint les produits, il a contribué à un niveau d'humidité plus élevé dans l'usine. Avec le renouvellement du système à air comprimé, nous voulions également résoudre ce problème. Nous avons demandé à un certain nombre de fournisseurs de proposer une installation de compresseur entièrement nouvelle. Alup KOMPRESSOREN est finalement devenu le gagnant, et ils ont également présenté une proposition de service intéressante."
« Nous avons mesuré l'utilisation d'air comprimé en détail au cours d'une semaine », explique Ron Snoeren, ingénieur commercial chez Alup KOMPRESSOREN. « Nous avons examiné la consommation moyenne, mais aussi surtout la consommation maximale. Car ce dernier détermine la capacité maximale à fournir. En partie, vous devez résoudre ce problème avec des compresseurs plus grands, mais lorsque les pics ne durent pas trop longtemps, vous pouvez également très bien faire avec des réservoirs tampon. Comme il y a une certaine distance entre les bâtiments de production (avec un pipeline sous la route), nous avons conseillé de placer un réservoir tampon aux deux endroits. Pour les compresseurs, nous avons choisi d'allouer des capacités pour 3 x 37 kW. Cela sous la forme de deux Largo avec une vitesse de compresseur fixe et un Allegro dont la vitesse du compresseur est demandée avec un contrôleur de fréquence. De cette façon, vous pouvez presque utiliser les compresseurs en permanence dans leur « gamme idéale ». En outre, il existe désormais une redondance afin que cette installation soit très fiable et que, pendant l'entretien des compresseurs, de l'air comprimé soit toujours disponible.
L'humidité est tabou dans le secteur alimentaire. Il a été décidé, après consultation du département qualité d’Euroma, d’atteindre un point de rosée aussi bas que possible. C'est uniquement possible avec une unité d'adsorption, le choix a donc été facile. Ensuite, pour être sûr que l'air était propre et inodore, un adsorbeur au charbon actif a été placé en aval de l'unité d'adsorption, ce qui a permis d'obtenir de l'air comprimé sec, inodore, propre et totalement sans huile.
Les coûts énergétiques d'une installation d'air comprimé représentent jusqu'à 75 % du coût total de possession. Les 25 % restants sont les coûts d'achat et d'entretien. Grâce à la surveillance, à la gestion des fuites et à l'optimisation du système, la consommation d'énergie liée à l'air comprimé peut souvent être considérablement réduite.
La gestion des fuites constitue une deuxième opportunité d'économie très importante. La détection des fuites d'air comprimé, leur réparation et la surveillance du pipeline permettent souvent de réaliser plusieurs dizaines d'économies d'énergie par centime. La détection des fuites est simple et il est donc incompréhensible que dans de nombreuses usines cela ne soit fait que trop peu.
Lorsque le système est bien dimensionné et techniquement OK, on peut aller à l'optimisation. Pensez à réduire la pression de service par petits incréments. Chaque réduction de pression de bar signifie une réduction de 7 % des coûts énergétiques. En outre, la récupération de chaleur est un excellent moyen d'obtenir plus de retour sur investissement de l'installation. « Dans notre objectif de durabilité, une installation d'air comprimé économe en énergie s'adapte parfaitement bien sûr », selon René de Vries. « En collaboration avec une société d'installation, nous avons effectué un calcul du coût total de possession (TCO) avec comme point de départ la récupération d'énergie au moyen d'échangeurs de chaleur sur les trois compresseurs. Ces échangeurs sont inclus dans le circuit de refroidissement d'huile et prennent ainsi la chaleur de l'huile. Avec cette chaleur récupérée, nous voulions d'abord chauffer l'eau en tant que phase préalable à la production de vapeur, mais il s'est avéré plus lucratif à chauffer avec elle un entrepôt adjacent. Au cours de la durée de vie totale de l'installation, cela nous permet de réaliser d'importantes économies sous la forme d'une réduction de la facture d'essence. L'investissement total (matériel et coûts d'installation) du nouveau réchauffeur d'air dans le magasin est ainsi entièrement récupéré dans un avenir prévisible. »