Gut gelagert, effizient verdampft

Hybrid-Keramiklager für Ventilatoren zur mechanischen Brüdenverdichtung

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12.07.2018 Die Prozessindustrie sowie die Chemie- und Pharmabranche benötigen viel Prozessdampf, was einen hohen Energieeinsatz mit sich bringt. Aufgrund der steigenden Energiekosten schenken Industrieunternehmen der Optimierung von Produktionsprozessen immer mehr Aufmerksamkeit. So auch in der Prozessindustrie, wo unter anderem Heizdampf zum Verdampfen von wässrigen Prozesslösungen nötig ist.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Die mechanische Brüdenverdichtung ist ein Verfahren, mit dem sich Prozessdampf energieeffizient nutzen lässt.
  • Die vorgestellten Ventilatoren zur Brüdenverdichtung verfügen über Hybrid-Lager aus Stahl und Keramik, die besonders wartungsarm sind und der Anlage eine hohe Lebensdauer ermöglichen.
  • Die fettgeschmierten Lager benötigen keine Ölwechsel oder ständige Ölversorgung, was die Wartung zusätzlich vereinfacht sowie die Hygiene verbessert.

Hybrid-Keramiklager

Die Hybrid-Keramiklager werden bereits im Werk fettgeschmiert und benötigen danach weder regelmäßige Ölwechsel noch eine externe Öl­versorgung. Bilder: TLT

Dieser wurde bisher nur für den Eindampfprozess genutzt und danach über Kondensatoren an die Umgebung abgeführt, sodass viel Energie verloren ging.

Nun setzen die Unternehmen jedoch vermehrt die mechanische Brüdenkompression ein: Dabei wird der Heizdampf mit Hilfe eines Ventilators auf ein höheres Druckniveau verdichtet und damit gleichzeitig auf eine höhere Temperatur gebracht, wodurch er erneut für die Eindampfung genutzt werden kann. In dem so entstandenen geschlossenen Kreislauf muss nur selten Frischdampf zugeführt werden. Auf diese Weise lässt sich der Gesamt-Energiebedarf deutlich senken.

Zu einer möglichst hohen Effizienz trägt auch eine lange Lebensdauer einer solchen Anlage bei. Die richtige Wahl der Komponenten kann hier ausschlaggebend sein, um die Wartungskosten gering zu halten und die Lebensdauer der Anlage zu verlängern. Dafür hat der Anbieter TLT-Turbo eine Ventilatoren-Serie entwickelt, die mit einem Hybrid-Keramik­lager ausgestattet ist. Dieses ist dauergeschmiert, sodass eine externe Ölversorgung nicht mehr notwendig ist.

Ventilatorbetrieb ohne Ölversorgung

Energiekonzept_Vergleich

Mit der mechanischen Brüdenverdichtung lässt sich ohne großen Aufwand Heizdampf wieder verwenden, um etwa wässrige Prozesslösungen verdampfen zu können.

Die nötige Energie für den Betrieb der Ventilatoren liegt hierbei deutlich unter dem Bedarf für die Herstellung von neuem Dampf, was die mechanische Brüdenverdichtung zu einem sehr energieeffizienten Verfahren macht. Bei der Entwicklung der Mechanical-Vapor-Recompressors-Ventilatoren (MVR) hat der Hersteller daneben noch weitere Einsparpotenziale aufgedeckt. Das Unternehmen übertrug das Lagerungskonzept, das bisher vor allem in Windkraftanlagen und bei Werkzeugmaschinen eingesetzt wurde, auf die Ventilatoren.

So entstanden Geräte mit einem Hybrid-Keramiklager: Die Ringe im Wälzlager bestehen aus Stahl, während die Wälzkörper aus keramischen Komponenten bestehen. Das Lager wird bereits im Werk fettgeschmiert und benötigt weder regelmäßige Ölwechsel noch eine aufwendige Ölversorgung, wie es bei den meisten anderen Ventilatoren der Fall ist. Hier ergeben sich auch Vorteile für die Hygiene, da die Produkte während des Herstellungsprozesses nicht verunreinigt werden können.

Da die Anlage nun insgesamt über weniger Komponenten verfügt, sind der Wartungsaufwand und damit auch die Betriebskosten deutlich reduziert. Die Ventilatoren erreichen zudem trotz Ölfreiheit hohe Drehzahlen und Wirkungsgrade. Die Anlage wird im unterkritischen Bereich betrieben, wodurch überdurchschnittliche Temperaturerhöhungen möglich sind. Ventilatoren in Standardgrößen lassen sich in Reihe schalten und unterschiedlich kombinieren, um eine bestmögliche Auslegung zu erzielen.

Die Geräte sind sowohl als Grundversion – Ventilator auf Grundrahmen mit Überwachungssensoren – als auch im Komplettpaket mit Motor und Frequenzumrichter erhältlich. Je nach Anwendung stehen verschiedene Edelstahlgehäuse und -laufradtypen zur Auswahl. Auch kundenspezifische Modelle aus Duplex- oder Super-Duplex-Edelstählen sowie Laufräder aus Titan sind möglich.

Heftausgabe: Juli/2018

Über den Autor

Mario Schmidt, Sales Manager MVR, TLT
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