Optimalisaties in de diervoederindustrie

De diervoederindustrie is onder aanvoering van de branchevereniging Nevedi in 2012 toegetreden tot de Meerjarenafspraken Energie-efficiency (MJA-3). Als onderdeel daarvan hebben de deelnemende bedrijven een energie-efficiencyplan (EEP) opgesteld. Tijdens het opstellen van deze plannen kwam naar voren dat bedrijven besparingsmogelijkheden zien in hun productkoelers. De afgelopen maanden heeft De Kleijn in samenwerking met verschillende diervoederbedrijven onderzoek gedaan naar de mogelijkheden voor optimalisatie van deze productkoelers.

Potentieel

In de koelers wordt de geperste korrel diervoeder gekoeld met behulp van lucht om de gewenste eindtemperatuur te bereiken. Het besparingspotentieel bestaat hier uit het reduceren van het vermogen van de ventilatoren. Daarnaast is veel restwarmte beschikbaar. Alle warmte die in voorgaande stappen aan het proces wordt toegevoerd, komt namelijk in de koeler vrij in de uitstromende lucht. Naast het reduceren van energiegebruik en het restwarmtepotentieel is er nog een derde onderzoeksdoel. De koelstap zorgt namelijk ook voor droging van het product. Door het in de hand houden van het koel- en droogproces, kan het product met de juiste, constante kwaliteit worden afgezet.

Aanpak

Om tot de gewenste resultaten te komen is een gebruikersgroep samengesteld. Met deze gebruikersgroep van 10 deelnemende bedrijven zijn 3 bijeenkomsten geweest om kennis uit te wisselen, deelprojecten te formuleren en vervolgafspraken te maken. Tussen de bijeenkomsten door is informatie verzameld en zijn metingen uitgevoerd.

Achtergrond

Voor het produceren van diervoeder in korrel- of brokvorm worden verschillende grondstoffen gebruikt. Het gaat hierbij om droge grondstoffen zoals graan, zaden en meel, maar ook oliën, vetten en melasse. De droge grondstoffen worden gemalen en gemengd. Bij het mengen worden de oliën, vetten en melasse toegevoegd. Dit mengsel wordt vervolgens met stoom verwarmd, zodat het de juiste condities heeft om te worden geperst. Warmte wordt aan het product toegevoerd als gevolg van het malen en mengen. Door het toevoegen van stoom neemt de temperatuur verder toe en uiteindelijk wordt de mechanische energie van de pers ook omgezet in warmte. Vanuit de pers valt het product direct in de koeler. Er zijn diverse typen koelers om product te koelen. De laatste jaren worden voornamelijk tegenstroomkoelers toegepast. In dit project is gekeken naar tegenstroomkoelers en lange band koelers. Een overzicht van de werking van de tegenstroomkoeler is te zien in onderstaande afbeelding.
Productkoeler diervoeder
Bron: The Counterflow Cooling of Feed Pellets, D.E. Maier, F.W. Bakker Arkema

Uitgevoerde metingen

De Kleijn heeft op meerdere dagen metingen uitgevoerd aan de diverse installaties. In eerst instantie om het functioneren van de koelers in kaart te brengen. Daarnaast is ook gekeken wat de invloed is van het aanpassen van parameters zoals laagdikte en luchtdebiet op de vochtigheid van het product dat de koeler verlaat. Het bepalen van het vochtgehalte van het product is echter complex. Het vochtgehalte van de korrels varieert zowel in de tijd als ook binnen een productbed. Hierdoor zijn verschillen als gevolg van het aanpassen van de parameters lastig vast te stellen. Wel zijn deze verschillen gemeten door het vochtgehalte van de lucht te bepalen. Dit is ook een maat voor verdamping. Dit levert een betrouwbare meting op.

Regeling van de koelers

De opzet en de regeling van koelers verschilt per bedrijf. Deze zijn vaak in de loop van de jaren ontstaan. Hierdoor is het aanpassen van regelingen lastig, doordat vaak niet meer te achterhalen is waarom destijds voor een bepaalde opzet is gekozen. Wat veelvuldig wordt toegepast zijn platen, kleppen en bypasses in ventilatiekanalen om druk en luchtdebiet te regelen. Dit kan echter veel efficiënter met een frequentieregelaar op de ventilator worden geregeld. Dit levert een energiebesparing op, op voorwaarde dat deze goed wordt ingeregeld. Daarnaast geeft de frequentieregelaar de mogelijkheid om de ventilatoren te regelen op basis van input parameters zoals luchtvochtigheid, al dan niet geautomatiseerd.

Restwarmte

Op basis van metingen bij diverse diervoederbedrijven kan worden gesteld dat de lucht vanuit de koelers een temperatuur heeft tussen 40 en 50 °C, met een dauwpunt van circa 30 °C. Afhankelijk van de buitenluchttemperatuur kan de lucht worden afgekoeld tot circa 30 °C. Hierdoor is per koeler ongeveer 100 kW aan restwarmte beschikbaar. Per geval moet gekeken worden naar de mogelijkheden en de knelpunten om te inventariseren of restwarmte benutting zinvol is.

Al met al heeft dit project het nodige inzicht opgeleverd en handvatten gegeven om een start te maken met het optimaliseren van de productkoelers. Per geval zullen de deelnemers kijken of de opgedane kennis kan worden toegepast bij optimalisatieprojecten.