Zeker bij een energie-slurpend proces als drogen wordt energiebesparing steeds belangrijker. Van Beek springt hierop in met een schroefwarmtewisselaar met keramische elementen in de schroefbuis, de Celsius Volta. Vergeleken met de traditionele Celsius-schroefwarmtewisselaars vraagt de Volta tot 50 procent minder stroom en droogt hij beter dankzij instelbare warmtezones. Directeur Perry Verberne duikt met ons in de techniek.
Op de beurs WoTS stond hij voor het eerst te shinen, de Celsius Volta schroefwarmtewisselaar. “Na twee jaar ontwikkelen en prototypes bouwen was de definitieve versie toen net klaar”, vertelt Van Beek-directeur Perry Verberne. “We hadden hier in Drunen nog snel een paar succesvolle validatietesten gedaan, waarna we hem met een gerust hart in de vrachtwagen konden laden en naar Utrecht rijden.” Verberne is blij dat hij ervoor koos om de 100 procent elektrische schroefwarmtewisselaar op de WoTS-beurs te presenteren. “Omdat de trend naar elektrisch binnen de procesindustrie nu vol doorzet als gevolg van de stijgende energieprijzen en de drang naar verduurzaming. Maar tegelijk zijn er veel uitdagingen, waaronder de beschikbaarheid van energie. Een zuinige, vol-elektrische machine als de Celsius Volta die wordt ingezet voor een proces dat veel energie vraagt is dan heel actueel.”
DEZE ARTIKELEN vind je vast ook interessant:
- Van Beek expertisecentrum voor schroeftransport
- Zo doe je dat: luchtlekkage in de schroeftransporteur bepalen
En trok de Celsius Volta volle zalen op de WoTS?
“Haha, volle zalen… De belangstelling was meer dan goed. Veel bezoekers vroegen zich af hoe we product verwarmden zonder thermische olie, stoom of water. Ook kregen we veel vragen over het energieverbruik, de capaciteit en droogeigenschappen. En uit de gesprekken die we staand naast de machine hadden, rolden ook de eerste klanttesten. Bij de eerste van die klanten hebben we de machine inmiddels laten draaien. Met de ontvangen feedback hebben we de Celsius Volta verder kunnen verbeteren.”
Doelgroep
Met de Celsius Volta mikt Van Beek op bedrijven die nu al werken met een schroefwarmtewisselaar of waar droog- en verwarmingsprocessen zijn die je met deze machine zou kunnen uitvoeren. “We hebben het dan niet over processen waarbij een product nat de machine in gaat en er droog weer uit moet komen”, vertelt Verberne. “Daarvoor heb je meer droogoppervlak nodig dan de Celsius Volta kan bieden. Maar topdroging is met de Celsius Volta prima te doen, net als voordrogen of voorverwarmen. We kunnen de temperatuur in deze machine probleemloos ‘opstoken’ tot 300 graden Celsius, de temperatuur die we ook bereiken bij traditionele schroefwarmtewisselaars. Daarmee kan de Celsius Volta een perfecte combi vormen met bijvoorbeeld een fluid bed droger. Die werkt immers een stuk effectiever wanneer het product er met een hoge temperatuur in gaat.”
De Volta is 100 procent elektrisch. Maar dat zijn een aantal van zijn ‘traditionele’ broertjes toch ook?
“Klopt, bij andere schroefwarmtewisselaars warmen we de olie of het water elektrisch op. Dat opwarmen gebeurt buiten de machine en kost veel energie. Leidingwerk brengt de warme vloeistof vervolgens naar de machine. Hoe goed je een en ander ook isoleert, je hebt altijd warmte- en dus energieverlies. Wat we bij de Volta wezenlijk anders doen is de warmte direct op de plek produceren waar je die nodig hebt; in de buis van de schroef. Dat doen we met speciaal ontwikkelde keramische platen. Zoals die ook in het warmhoudplaatje van bijvoorbeeld een koffiezetapparaat zit. Die keramische verwarmingselementen zijn op een speciale manier in de buis geklemd. Die geven direct en heel efficiënt hitte af aan het metaal van de schroef en dus aan het product. Dit is een compleet nieuwe techniek waarop we ook gelijk patent hebben aangevraagd.”
Voordelen
Het verhitten met keramische elementen in plaats van met een thermische vloeistof heeft volgens Verberne een aantal interessante voordelen. Van elk element kan de temperatuur afzonderlijk en traploos worden geregeld. “Bij de inlaat kun je de temperatuur lager houden, waarmee je aankoeken van product – zoals dat bij een thermische schroef snel kan gebeuren – voorkomt. Ook worden de lagers en de afdichtingen van de machine minder belast. De thermische vloeistof gaat namelijk door een holle as de machine in. Die as en daarmee ook het lager, de keerringen en het smeermiddel worden gloeiend heet, wat de levensduur natuurlijk niet ten goede komt.”
Maar de belangrijkste plus zal de energiebesparing zijn…
“Klopt. In de ontwikkelfase kwamen we al tot een 25 procent lager stroomverbruik. Praktijktesten tonen inmiddels aan dat we tot 50 procent minder energie nodig hebben voor hetzelfde droogresultaat als met een traditionele schroefwarmtewisselaar. Die besparing realiseren we omdat we geen enkel omgevingsverlies hebben, we geen vloeistoffen hoeven op te warmen, we geen conversieslag hoeven te maken. En dat is heel interessant in een industrie waar de grootste energie-opgave schuilt in verwarmingsprocessen.”
Geen appeltje-eitje
Wanneer Perry Verberne zo over de Celsius Volta en de plussen van de schroefwarmtewisselaar praat, lijkt de ontwikkeling een appeltje-eitje te zijn geweest. Maar niets is minder waar, benadrukt de Van Beek-directeur. “We hadden eerlijk gezegd nogal wat hobbels te nemen. Neem de keramische platen die we in de binnenzijde van de buis klemmen. Die waren nergens te krijgen, bestonden gewoon niet. Een gespecialiseerd bedrijf heeft ze voor ons ontwikkeld.”
Verberne vertelt dat het R&D-team zich ook het hoofd brak over de aansturing van de verwarmingselementen. Hoe krijg je het aan het begin van de schroef 100 graden en een halve meter verder 150 graden? “Het is ons met sensoren en speciaal ontwikkelde software gelukt om heel lokaal warmte in te brengen en die warmte ook heel precies te regelen. Moet de temperatuur naar bijvoorbeeld 130 graden, dan stellen we dat in en wordt het ook daadwerkelijk 130 graden in dat specifieke deel van de schroef. Dankzij die gestuurde verwarming kunnen we een product dat koud of vochtig in de machine valt eerst rustig opwarmen en vervolgens doorverwarmen als dat zou moeten. Met een thermische vloeistof is dat gewoon onmogelijk.”
Op naar tien meter
De eerste Celsius Volta heeft een schroef van twee meter. Perry Verberne en zijn mensen willen uiteindelijk naar een groot formaat. “We maken thermische schroeven van tien meter. De Volta moet een alternatief zijn voor een gewone thermische schroef. Dan moet die dus ook tien meter worden.” Verberne ziet in de bouw van een dergelijke grote schroefwarmtewisselaar geen grote uitdaging. “We denken zelfs dat het eenvoudiger wordt dan een kleinere schroef bouwen. Je hebt immers een veel grotere buis waarin je kunt werken en alle draden kwijt kunt. Daarnaast kan het sleepcontact ook lekker fors zijn.”
Heeft de machine ook nog een onderhoudsplus? Er zit immers geen vloeistof meer in de schroef…
“Absoluut. In de basis is de Celsius Volta een veel simpeler machine dan zijn thermische broertjes. Dat vertaalt zich in gemakkelijker onderhoud. Zoals ik al eerder aangaf heb je minder snel lagerschade omdat er geen heet materiaal het lager passeert. Is er een lager kapot of is er iets met één van de keramische elementen, dan til je de schroef er gewoon uit, vervangt of repareert deze en plaatst hem terug. Het is vergeleken met een schroef gevuld met bijvoorbeeld olie eigenlijk plug & play. Lekker modern dus.”
Meer over Van Beek Schroeftransport.
