Hybrid-Drehkolbenverdichter für den Schüttguttransport

Für die pneumatische Förderung von Kunststoffgranulat sind in den Anlagen der chemischen Industrie häufig unterschiedliche Drücke und Fördermengen notwendig. Da Lösungen von der Stange deshalb in der Regel zu einem erhöhten Energieeinsatz führen, sind maßgeschneiderte Lösungen gefragt.

Bei BASF Performance Polymers im thüringischen Rudolstadt werden im ersten Produktionsbereich Granulate in einem geschlossenen System aus Silos über Zellenradschleusen in eine Rohrleitung eingetragen und dann pneumatisch über eine Strecke von 450?m zu einem weiteren Produktionsbereich transportiert. Dort wird das Granulat in Zyklonabscheidern von der Förderluft getrennt und vor der anschließenden Weiterverarbeitung erneut in Silos zwischengelagert. Die in den Zyklonabscheidern gereinigte Förderluft ist aber nicht verloren. Sie wird anschließend über eine zweite Rohrleitung zurückgeführt und erneut als Förderluft in den Kreislauf eingeleitet. Für diese Transportaufgabe erzeugen zwei ölfrei verdichtende Schraubenverdichter die benötigte Förderluft und ergänzen kontinuierlich die im System auftretenden Verlustmengen. Ein dritter baugleicher Schraubenverdichter wird als Redundanz-Anlage vorgehalten. Zwischen allen drei Verdichtern erfolgt ein regelmäßiger Wechsel.

Ein weiteres – in diesem Fall jedoch „offenes“ – pneumatisches Fördersystem arbeitet im zweiten Produktionsbereich. Hier transportiert die Förderluft Granulate aus Silos über Zellenradschleusen und Wiegeeinrichtungen zu Verpackungsanlagen. Allerdings wird für diesen pneumatischen Transport lediglich ein Druck von 0,95 bar (Mindestdruck 0,5 bar) benötigt. Er wird deshalb nicht von Schraubenverdichtern sondern von Drehkolbengebläsen desselben Herstellers erzeugt. 2007 wurde ein zusätzlicher Drehkolbenverdichter aus der neuen Baureihe Delta Hybrid (Typ G13S) installiert und auch sofort als überwiegend alleiniger Förderluft-Lieferant in Betrieb genommen.

Druck- und Förderlufterzeugung
neu konzipiert

Bei der Delta Hybrid-Baureihe der Aerzener Maschinenfabrik handelt es sich um eine neue Konzeption für die Druck- und Förderlufterzeugung. Mit herkömmlichen Drehkolbengebläsen ließen sich bisher nur Drücke bis 1 bar erzielen. Darüber mussten Schraubenkompressoren eingesetzt werden, die einstufig aber für deutlich höhere Drücke von 2 bzw. 3,5 bar ausgelegt sind. Sie sind damit für sehr niedrige Drücke bauartbedingt überdimensioniert und deshalb in der Investition zu teuer. Die neuen ölfrei verdichtenden Delta Hybrid-Aggregate verbinden die Vorteile beider Systeme in idealer Weise. Dabei tendieren die Anlagen für niedrigere Drücke eher zu einem Gebläse, für höhere Drücke eher zu einem Schraubenverdichter.

Die neuen Delta Hybrid-Anlagen eignen sich für alle Einsatzfälle, bei denen Luft und neutrale Gase im Druckbereich bis 1,5 bar gefördert werden müssen, wie z.B. in Kläranlagen, in der chemischen Industrie, der Kraftwerkstechnik oder zum Transport und zum Entladen staubförmiger Güter. Diese neue Drehkolbenverdichter-Baureihe wurde bereits seit drei Jahren in einem groß angelegten Feldversuch in verschiedenen Branchen unter harten Praxisbedingungen erfolgreich getestet und zur Marktreife entwickelt. Alle Feldtest-Anlagen wurden über die Aerzener Fernüberwachung RAT detailliert und kontinuierlich überwacht. Die Delta Hybrid-Anlagen stehen in folgenden Leistungsbereichen zur Verfügung:

• Volumenströme: 10 bis 70?m³/min (600 bis 4?200 m³/h)
• Einsatzbereiche: für Luft-, Über- und Unterdruck
• Druckbereich: 0 bis 1,5 bar
• Saugbereich: bis -?0,7 bar
• Deutlich niedrigere Investitions-, Energie- und Wartungskosten

Die Baureihe zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

• besonders günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis deutlich unter den Investitions-, Energie- und Wartungskosten für einen vergleichbaren Turbo- oder Schraubenkompressor;
• signifikant verbesserte Energie-Effizienz durch Energie-Einsparungen bis zu 15?% gegenüber herkömmlichen Anlagen;
• niedrige Wartungs- und Servicekosten, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit;
• robuste Lagerkonstruktion (Lebensdauer 60?000 Betriebsstunden auch bei maximaler Belastung);
• niedrige Druckluft-Austrittstemperaturen, kompakte Bauweise, Riemenantrieb, Riemenspannung durch Motorwippe, Side-by-Side-Aufstellung, Frontseitenbedienung, Ölkontrolle und Nachfüllen im Betrieb, niedriger Schallpegel, optionale Steuerung AS300 Aertronic, für Außenaufstellung geeignet;
• sehr großer Regelbereich (25 bis 100?%), einfach zu bedienen und zu warten.

Im Praxisbeispiel der Granulatförderung wurde das neue Aggregat – genau wie das alte Gebläse – mit einem Frequenzumrichter für bedarfsabhängig drehzahlgeregelten Betrieb ausgerüstet. Es wird aber ebenfalls im Dauerbetrieb gefahren. Der Grund liegt in der Kombination aus einem kontinuierlichen Transportzyklus und einem sehr kurz getakteten Verwiegezyklus.

Fazit: Die Erfahrungen in der Praxis haben gezeigt, dass diese zwischen dauerndem Grundlast- und sehr kurzfristigem Spitzenlast-Bedarf kontinuierlich schwankende Bedarfsmenge optimal nur mit einer Drehkolbenmaschine abgedeckt werden kann, welche konstant durchläuft und auf den Maximalbedarf ausgerichtet ist.

Ifat, Halle A3. 331/432