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Der Betriebsleiter 4/2017

Der Betriebsleiter 4/2017

DRUCKLUFTTECHNIK I

DRUCKLUFTTECHNIK I SPECIAL Im Vergleich zum bisherigen bei GF Automotive eingesetzten Trockner reicht dem Drypoint RA eco mit 20 Kilo ein Drittel des Kältemittels Damit Energie nicht im Sande verläuft Wirtschaftliche Drucklufttrocknung bei der Herstellung von Gussteilen Sand im Getriebe kann kein Fahrzeug gebrauchen. Und doch gehört das Mineralgebrösel zu den Geburtshelfern zahlreicher Komponenten für den Automobilbau. Immer dann, wenn es sich um Gussteile handelt: etwa Lenker, Rahmenbauteile, Lager oder Getriebegehäuse. Optimal und gleichzeitig wirtschaftlich getrocknete Druckluft spielt bei der Herstellung eine entscheidende Rolle – als zuverlässiges Transport- und Betriebsmedium. Wie bei GF Automotive in Singen. Bis zu 300 Kubikmeter pro Minute pressen die insgesamt sieben Kompressoren bei GF Automotive in das Druckluftnetz des Singener Werks. Es ist eines der größten innerhalb der GF-Automotivesparte, einer international tätigen Division der börsennotierten Georg Fischer AG. GF Automotive ist ein weltweit führender Anbieter von Eisenguss- und Leichtmetallguss-Teilen für Antrieb, Fahrwerk und Karosserie von Nutzfahrzeugen und Pkw. Am Traditionsstandort Singen von fertigen rund 1000 Mitarbeiter vor allem Gussteile aus Kugelgraphitguss (Sphäroguss) für Pkw und Nutzfahrzeuge. Dies mit einer Produktionskapazität bis zu 200 000 Tonnen pro Jahr – unter Einsatz von hunderten Tonnen Sand pro Tag, der im Kreislauf gefahren wird. Trockene Druckluft als Förderund Betriebsmedium Benötigt wird der Sand für die Model lierung in den gewaltigen Gießformanlagen des Werks. Sie arbeiten nach dem Prinzip des Sandform- bzw. Sandgussverfahrens mit sog. „verlorenen“ Formen. Die Form wird nach der Verwendung „beim Auspacken“ des Gusskörpers zerstört. Der Sand wird dann in einer Sandaufbereitung gekühlt und recycelt. Unter Zugabe von neuem Sand kann er dann einer erneuten Verwendung als Gussform zugeführt werden. Ans Werk geliefert wird der Neusand per Schiene – und von den Waggons direkt in werkseigene Silos verbracht. Hier zwischengelagert, wartet der Sand auf seinen nächsten Reiseabschnitt, nämlich geradewegs in die Gießformanlagen des Werks. Befördert wird er dabei – aus den Waggons in die Silos und von dort in die Sandaufbereitung – 32 Der Betriebsleiter 4/2017

SPECIAL I DRUCKLUFTTECHNIK unter Einsatz von trockener Druckluft. Denn zu viel Feuchtigkeit würde zur Verklumpung des Sandes und damit zu erheblichen Transportbehinderungen oder gar Verstopfungen führen. Nicht minder feuchtigkeitssensibel ist das zweite wesentliche Einsatzfeld der Druckluft bei GF Automotive in Singen: das Betreiben von Steuerventilen und Pneumatiken in den Gießformanlagen. Eine ihrer Aufgaben ist es, den nach Gebrauch in den Gießformanlagen verdichteten Sand – also die „verlorene Form“ – beim Auspacken des Gusses aufzubrechen und zu lösen. Eine naturgemäß staubige Angelegenheit, die in Verbindung mit zu hoher Luftfeuchtigkeit innerhalb kürzester Zeit für ein Zusetzen von Ventilen und Pneumatiken sorgen würde. Druckluftbedarf: ein Thema mit Höhen und Tiefen Zwei Einsatzfelder also – Fördern und Betreiben – die zwingend zuverlässig trockene Druckluft unter allen Betriebsbedingungen erfordern. „Unter allen Betriebsbedingungen“ – genau dieser Anspruch ist es, der extrem hohe Anforderungen an das Druckluft-Trocknungskonzept bei GF Automotive stellt. Im Dreischichtbetrieb produzierend, weist der Betrieb signifikant unterschiedliche Fertigungsintensitäten der Schichten über den Tag und die Woche auf. Gipfel und Täler, die einen erheblich schwankenden Druckluftbedarf bedingen. Diesen Schwankungen mit einer gleichermaßen leistungsfähigen wie energieeffizienten Trocknung zu begegnen, stand ganz oben im Lastenheft von GF Automotive bei der Entscheidung für ein neues System. „Kein Wunder, denn die größten Einsparungen bringt die Energie, die man nicht verbraucht“, sagt Robin Visser, Produktmanager Kältetrockner bei der Beko Technologies GmbH. Der deutsche Druckluftsystemanbieter setzte sich mit seinen Kältetrocknern Drypoint RA eco bei GF Automotive letztlich gegen den Wettbewerb durch. Mit einem Neben dem Drypoint-Kältetrockner hat GF Automotive in Singen auch noch einen individuell ausgelegten Everdry-Adsorptionstrockner von Beko Technologies im Einsatz Die Kältetrockner sind in der Lage, auf alle Anforderungen zwischen kleinster Liefermenge und Spitzenlast flexibel zu reagieren technologisch überzeugenden Konzept. „Die Kältetrocknung gilt als die wirtschaftlichste Art, Druckluft zu trocknen“, erklärt Robin Visser. „Übliche Kältetrockner sind allerdings in der Regel auf die Maximalanforderungen ausgelegt. Obwohl – wie hier im Falle GF Automotive – die reale Anwendung hinsichtlich Volumenstrom oder auch Temperatur und Druck starken Schwankungen unterliegt. Derart ausgelegte Kältetrockner verbrauchen völlig unnötig Energie. Und das in erheblichem Umfang.“ Die Kältetrockner der Serie Drypoint RA eco von Beko Technologies sind im Gegensatz dazu in der Lage, auf alle Anforderungen zwischen kleinster Liefermenge und Spitzenlast flexibel zu reagieren. Den Drypoint RA eco gibt es in zwei Systemen für verschiedene Leistungen. Für Volumenströme von unter 1000 m³ pro Stunde arbeitet er als Cycling- Trockner, bei dem der Kältemittelkompressor bedarfsgesteuert abgeschaltet wird. In der Variante für Volumenströme von mehr als 1000 m³ pro Stunde vereint der Drypoint RA eco die Frequenzregelung des Kältemittelkompressors mit dem Cycling-System. Zusätzlich wird auch der Ventilator frequenzgeregelt, was zu einer optimalen Kombination von Energieeinsparung und Trocknungsleistung führt. So können die Anlagen in Sekundenschnelle hoch- bzw. runtergeregelt werden. Deutliche Betriebskosteneinsparung Durch die Gesamtheit der technischen Eigenschaften sind gegenüber konventionellen Kältetrocknern Druckverlust, Druckluftverlust und Energieaufnahme deutlich reduziert. Bei schwankender Druckluftabnahme oder veränderten Umgebungsbedingungen kann dadurch bei GF Automotive der Energieverbrauch optimal auf den Bedarf abgestimmt werden. „Im Vergleich zu konventionellen Kältetrocknern können wir mit dem Drypoint RA eco im Teillastbereich mehr als die Hälfte der Betriebskosten einsparen“, konkretisiert Robin Visser den finanziellen Vorteil für den Anwender. „Damit gelingt es, ökonomisches Streben und ökologische Verantwortung ohne Abstriche bei der Trocknungsleistung in Einklang zu bringen.“ Im Drypoint RA erfolgt die Drucklufttrocknung über einen optimalen Wärmeaustausch durch Gegenstromverfahren über die gesamte Strecke. Die Luft strömt in einer abwärts gerichteten Bewegung ohne ungünstige Umleitungen. Der Wärmetauscher kühlt die Druckluft bis auf eine Temperatur von plus drei Grad Celsius herunter, wobei die Baugröße des Wärmetauschers nicht nur eine besonders effektive Ab kühlung begünstigt, sondern auch den Strömungswiderstand auf ein absolutes Minimum senkt. Entscheidend war für GF Automotive in diesem Zusammenhang auch, dass der Drypoint RA eco in einer Version mit wassergekühltem Rohrbündelwärmetauscher (TBH) erhältlich ist. Denn mit Blick auf den naturgemäß in einem solchen Produktionsumfeld höheren Staubanteil in der Umgebungsluft ist die Wasser- im Vergleich zur Luftkühlung die sinnvollere Option. Weniger Kältemittel, halbiertes Global Warming Potential Seit Anfang 2016 ersetzt der neue Drypoint RA eco von Beko Technologies die bis dahin für zwei der Gießformanlagen eingesetzte alte Kältetrockner-Technik bei GF Automotive – als aktuellste Komponente einer bereits langen Reihe weiterer Produkte aus dem Hause Beko Technologies am GF-Standort Singen. Nicht nur leistungsmäßig und energetisch gesehen machte man damit einen Schritt nach vorn. Auch ökologisch zeigt sich nun eine blitzsaubere Bilanz: Im Vergleich zum bisherigen Trockner reicht dem Drypoint RA eco mit 20 Kilo ein Drittel des Kältemittels. Und mit einem Global Warming Potential (GWP) von lediglich 1774 reduziert er den Belastungswert seines Vorgängers um deutlich mehr als die Hälfte. Wie klug man bei GF Automotive zu rechnen versteht, beweist auch, dass man den Drypoint RA eco wählte, obwohl er mit etwas höheren Einstandskosten verbunden war. Denn den Entscheidern entging nicht die alles entscheidende Tatsache: Durch die intelligente Kombination aus Cycling-Technologie mit Komplettabschaltung und Frequenzregelung des Kältekompressors ergeben sich derart signifikante Energieeinsparungen, dass die höhere Eingangsinvestition innerhalb kürzester Zeit relativiert und der Trockner ab dann zur wahren „Spardose“ wird. Mit Zins und Zinseszins für Ökonomie und Ökologie. Für ein Energiemanagement, das nicht im Sande verläuft. Bilder: 1-2 Beko Technologies; Hintergrund Fotolia/ Alexander Ozerov www.beko-technologies.com Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit Der Betriebsleiter 4/2017 33

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