Puhtaampi ja kuivempi paineilma vähentää kustannuksia ja tekee toiminnasta vaivatonta

Paineilmaa käytetään monenlaisissa teollisissa prosesseissa muovien valamisesta ruoan kuivaamiseen. Tässä julkaisussa tuotepäällikkö Juhani Lehto kertoo, kuinka paineilmasovelluksissa käytetty tarkka ja vakaa kastepistemittaus voi auttaa pienentämään energiakustannuksia ja parantamaan lopputuotteiden laatua.

Missä teollisuussovelluksissa paineilmaa käytetään, ja miksi sillä on niin suuri vaikutus energiakustannuksiin?
Lyhyt vastaus kysymyksen ensimmäiseen osaan on: ”melkeinpä missä sovelluksissa tahansa”. Teollisuudessa käytetään paineilmaa kaikkialla. Sen voi ajatella olevan kuin sähköä – se on tehonlähde, joka tuo energian liukuhihnoille, pakkauslinjastoille, ruiskumaalauslaitteille, särmäyspuristimille ja lukemattomille muille sovelluksille. Kun paineilmaa ajattelee tehonlähteenä, on helppo ymmärtää, miksi sillä on niin suuri vaikutus teollisuusprosessin tai tehtaan käyttämän energian määrään.

Millaisia ongelmia huono paineilman laatu voi aiheuttaa?
Käytetyn ilman laatu on ensisijaisen tärkeää prosessin lopputuloksen kannalta. Otetaan esimerkiksi ruiskumaalaus. Huonolaatuinen ilma – eli ilma, jossa on pölyä, ylimääräisiä hiukkasia tai vettä – aiheuttaa heikon maalaustuloksen, ja sitä myötä hukkatuotteen, jota ei voi myydä. Puolijohteiden valmistuksessa kosteat kaasut paineilmajärjestelmissä voivat aiheuttaa esimerkiksi tuottavuuden ja luotettavuuden heikkenemistä, kun taas ilmassa oleva pöly voi aiheuttaa tuotteissa oikosulun.

Ruoka- ja juomateollisuuden pakkauslinjastoilla puhdas ja kuiva ilma on välttämätöntä hygienian sekä lopputuotteen laadun säilyttämiseksi. Jos esimerkiksi kinkkupaketti täytetään suojakaasulla, pakkaukseen ei haluta mitään sinne kuulumatonta. Kun ilma paineistetaan, kostea ilma kondensoituu ja muodostaa vesipisaroita. Tämä voi aiheuttaa ruostetta, joka voi lopulta päätyä ruokaan. Kun kuivataan muovia virvoitusjuomapullojen valmistusta varten, liiallinen kosteus voi tehdä pulloista hauraita ja sameita.

Kosteus on suuri ongelma mille tahansa paineilmatoimiselle laitteelle, oli kyse sitten ruoanpakkauslinjastosta tai autotehtaasta, jossa töitä on tekemässä kymmeniä tai satoja robotteja. Jos ilman laadusta ei pidetä huolta, lopputuloksena voi olla laite, joka ei toimi oikein tai joka vaatii jatkuvasti huoltoa.

Mitä haasteita paineilman kuivaamisessa on?
Lähestymistavat kuivaamiseen määräytyvät tavoitteena olevan kastepisteen mukaan. Kun äärimmäinen kuivuus ei ole tarpeen, voidaan käyttää edullista jäähdytyskuivainta. Vaativammissa sovelluksissa, joissa ilman on oltava erityisen kuivaa, voi olla kuitenkin tarpeen käyttää adsorptiokuivainta, jolla saavutetaan erittäin kuivia kastepisteitä.

Vaativien kuivauslaitteistojen haasteena on niiden optimointi niin, että energiaa ei hukata eikä kapasiteettia menetetä. Silikapohjaiset pelletit kuivaustorneissa kastuvat ajan myötä, joten käyttäjän on voitava nähdä, milloin on aika vaihtaa torni uuteen ilman kuivuuden varmistamiseksi. Jos luotat arbitraariseen aikapohjaiseen menetelmään, saatat vaihtaa torneja tarpeettomasti ja hukata näin energiaa ja kuivauskapasiteettia. Toisaalta, jos vaihtoa ei tehdä ajoissa, ilmasta voi tulla liian kosteaa. Kun käytössä ovat tarkat ja luotettavat mittalaitteet, voit optimoida prosessin ja olla aina varma siitä, että käytettävä paineilma on laadukasta ja kuivaa.

Mihin ominaisuuksiin minun pitäisi kiinnittää huomiota, kun valitsen kosteusmittalaitteita kuivausprosessiin?
Yksi tärkeimmistä asioista on nopea vasteaika. Prosesseissa, joissa käytetään adsorptiokuivaimia, voi esiintyä kosteuspiikkejä, kun kuivaustorneja vaihdetaan. Tämä voi aiheuttaa veden joutumista järjestelmään. Mittalaitteilla tulisi olla vasteaika, jonka voi mitata kymmenissä sekunneissa, jotta tällainen voidaan havaita nopeasti ja asia voidaan korjata.

On myös tärkeää kiinnittää huomiota anturien vakauteen. Heikompilaatuisten mittalaitteiden anturit voivat olla yliherkkiä kosteudelle, jolloin mittausarvot voivat olla erittäin epätarkkoja. Tällä voi olla puolestaan valtaisa vaikutus tuotantoprosessiin. Tuotantoa ei varmasti ole varaa keskeyttää päiviksi kerrallaan vain siksi, että vedelle altistunut mittalaite voisi palautua ja alkaa taas tuottaa tarkkoja lukemia.

Myös öljykontaminaatio voi olla ongelma antureille. Kompressorilaitteissa käytetty voiteluöljy voi joskus päästä ilmalinjoihin, jolloin mittalaitteiden anturit joutuvat hienon öljysuihkeen peittoon. Tavallisesti anturin joutuu tällaisessa tilanteessa laskemaan menetetyksi, ellei sitä ole suunniteltu epäpuhtauksia kestäväksi ja helposti puhdistettavaksi.
Kosteusmittalaitteet voivat olla vain niin hyviä kuin niiden kalibrointikäytännöt, ja parhaimmatkin mittalaitteet vaativat säännöllistä kalibrointia, jotta niiden mittaustarkkuus säilyy. Suurissa ja monimutkaisissa teollisissa kuivausprosesseissa kyse voi olla kymmenistä mittalaitteista – silloin kalibrointi vaatii paljon aikaa, vaivaa ja rahaa. Paras lähestymistapa on etsiä ratkaisuja, joissa kalibrointiväli on pitkä ja joissa on jonkinlainen säännöllinen itsekalibrointitoiminto.

Millaista valmistajaa minun pitäisi hakea, jos valitsen kosteusmittausratkaisua juuri omaa kuivausprosessiani varten?

Hae toimittajaa, joka voi tarjota kattavan tuen alusta lähtien. Saatat tarvita neuvoja esimerkiksi oikean mittalaitteen valintaan juuri sinun prosessiasi varten tai liittyen laitteen asennuspaikkaan ja laitteen konfigurointiin. Kenties prosessi vaatii kiinteän seinäkiinnityksen ratkaisuja, jotka ovat yhteensopivia tarkistusmittauksia varten käytettävien kannettavien mittalaitteiden kanssa, tai sinulla on erityisiä kalibrointivaatimuksia. Hyvä kumppani pystyy vastaamaan kaikkiin näihin tarpeisiin.  

Tutustu Vaisalan kestävien ja helppokäyttöisten kastepistemittauksen ratkaisujen valikoimaan.