Aufrufe
vor 7 Monaten

Der Betriebsleiter 5/2018

Der Betriebsleiter 5/2018

01 Zwölf Abfüllanlagen

01 Zwölf Abfüllanlagen arbeiten im Betrieb Vulkanring der Gerolsteiner Brunnen GmbH & Co. KG rund um die Uhr; der Bedarf an Druckluft ist entsprechend hoch Kolbenkompressor-Energiesparkonzept Effektive Druckluftversorgung für erfolgreiche Mineralwasser-Marke Für das Druckluftnetz eines Mineralwasserproduzenten wurden vor 19 Jahren erstmals Kolbenkompressoren von CompAir zur Versorgung von zwei neuen Abfüllanlagen eingesetzt. Heute versorgen 10 Kompressoren derselben Baureihe das gesamte 7-bar-Druckluftnetz mit ölfreier Druckluft. Zwei weitere Aggregate kamen kürzlich hinzu. Das Besondere daran: Mit der heißen Luft der zweiten Verdichterstufe dieser Kompressoren werden über 70 % des Regenerationsenergiebedarfs des HOC-Adsorptionstrockners eingespart. Für unsere Entscheidung zu Gunsten der ölfrei verdichtenden CompAir-Kolbenkompressoren aus der Champion-Baureihe gab es gravierende Argumente. Sie benötigen deutlich weniger elektrische Energie als ölfrei verdichtende Schraubenkompressoren vergleichbarer Leistung. Im Vorfeld unserer Kaufentscheidung haben wir die technischen Daten der von vier Herstellern angebotenen Kompressoren sehr sorgfältig analysiert. Das Ergebnis fiel eindeutig zu Gunsten der CompAir-Kolbenkompressoren aus“. Diese Aussage aus dem Jahr 1999 vom damals verantwortlichen Planer, Dipl.-Ing. Rainer Nowotny, hat heute noch ihre Gültigkeit für den Betrieb Vulkanring der Gerolsteiner Brunnen GmbH & Co. KG. 12 Abfüllanlagen für Glas- und PET-Flaschen arbeiten rund um die Uhr. Die Anlage Klimaschutz inklusive für die Ein-Liter-PET-Mehrweg-Flasche füllt bis zu 38 000 Flaschen pro Stunde mit Gerolsteiner Wasser. Bis zu 57 000 Flaschen pro Stunde schafft die Abfüllanlage der 0,7-Liter- Glas-Mehrweg-Flasche. Der Bedarf an Druckluft ist mit 6 000 m³/h entsprechend hoch, dabei muss die Druckluft dem hohen Qualitätsstandard für die Lebensmittelindustrie entsprechen. Alfred Carsten, Leiter Facility Management: „Unsere Erfahrung zeigt, dass dies wirtschaftlich mit ölfrei verdichtenden Kolbenkompressoren und einer Aufbereitung mit warmregenerierenden Adsorptionstrocknern möglich ist.“ Hohes Energieeinsparpotenzial Aus zwei Stationen wird heute ein Netz mit hochreiner absolut trockener 7-bar-Druck- Das Gesamteinsparvolumen der neuen Anlage kann durch die energiesparende Drucklufterzeugung und die effektive Trocknerleistung mit 27 500 Euro angenommen werden. Dies entspricht einer Emissionseinsparung als Beitrag zum Klimaschutz von fast 100 Tonnen CO 2 pro Jahr! 30 Der Betriebsleiter 5/2018

SPECIAL I DRUCKLUFTTECHNIK luft versorgt. Die von acht Champion-Kompressoren erzeugte Druckluft wird von zwei warmregenerierenden Adsorptionstrocknern aufbereitet, mit denen ein Taupunkt von mindestens -40 °C erreicht wird. Damit ist sichergestellt, dass das Rohrleitungsnetz trocken und keimfrei bleibt. Die wachsende Nachfrage nach Gerolsteiner Mineralwasser machte es jetzt notwendig, auch den Druckluftbedarf anzupassen. CompAir erhielt den Auftrag, nicht nur die Kompressorleistung anzubieten, die den zukünftigen Bedarf sicherstellen soll, sondern auch die Aufbereitung zu planen und zu projektieren. Ausgewählt wurden zwei Champion-Kolbenkompressoren des Typs R180T. Die überragende Energiebilanz mit der serienmäßigen Halblast-/Vollastregelung sprach u.a. für diese Lösung. Bei 7 bar(ü) hat dieser ölfrei verdichtende Kompressortyp einen Energiekennwert von nur 5,56 kW min/m³. Damit liegt er 15 % unter den Werten vergleichbarer Verdrängersysteme, wie z. B. einem zweistufigen, ölfreien Schraubenverdichter gleicher Größenordnung. Alle Kompressoren werden über eine übergeordnete Steuerung betrieben, dies stellt sicher, dass nur die tatsächlich benötigte Druckluftmenge erzeugt wird. Die Halbund Volllastregelung wird in der produktionsfreien Zeit aktiv und halbiert die Drucklufterzeugung der beiden neuen Maschinen nochmals um 50 %. In Zahlen: Bei 4 000 Stunden Volllastbetrieb je Kompressor ergibt sich ein Einsparpotenzial von ca. 135 000 kWh, dass entspricht fast 20 000 Euro pro Jahr. Die geringere Aufnahme elektrischer Energie senkt außerdem den Bedarf an Kühlenergie. Kühlung mit energiesparenden Ventilatoren Gemeinsam mit Alfred Carsten wurde ein Kühlsystem für die Kompressoren entwickelt mit energiesparenden EC-Ventilatoren (Electronical-Commutation-Ventilatoren [1]) für den Trockenkühler und Pumpen, deren Drehzahl dem Kühlverbrauch angepasst wird. Durch die Regulierung der Durchflussmenge des Kühlwassers kann der Wasserdruck niedrig gehalten und damit die Energieaufnahme der Pumpen gesenkt werden. Druckluftaufbereitung mit nachhaltiger Energieeinsparung Auch bei der Druckluftaufbereitung musste eine Lösung für nachhaltige Energieeinsparung gefunden werden, ohne Kompromisse bei der Erzeugung hochreiner Druckluft unter der Vorgabe eines Taupunktes von mindestens -40 °C. Diese absolut trockene Luft lässt sich bei diesen hohen Volumenströmen nur mit dem Einsatz von warmregenerierenden Adsorptionstrocknern erreichen. Bei den üblichen Trocknern dieser Bauart erfolgt die Regeneration des Trockenmittels durch Gebläse und elektrische Heizregister 02 Ölfrei arbeitende Kolbenverdichter und warmregenerierende Drucklufttrockner sorgen nachhaltig für die sichere und energieeffiziente Druckluftversorgung im Betrieb Vulkanring der Gerolsteiner Brunnen GmbH & Co. KG 03 Alle Kompressoren werden über eine übergeordnete Steuerung betrieben, dies stellt sicher, dass nur die benötigte Druckluftmenge erzeugt wird 04 Die konstruktive und regeltechnische Kopplung von ölfrei arbeitenden Kolbenkompressoren der Champion - klasse mit dem HOC-Adsorptionstrocknersystem (links) führt zu einer zusätzlichen Energieeinsparung mit einer Energieaufnahme von ca. 15 kW. Hier lag der Ansatzpunkt für die weitere Reduzierung der Energiekosten. Die Lösung: Es wurde ein HOC-Adsorptionstrockner eingesetzt, dessen Trockenmittel durch die Nutzung der heißen Luft aus der zweiten Verdichterstufe regeneriert wird. Mit dieser Form der Wärmerückgewinnung wird über 70 % der Regenerationsenergie eingespart. Das entspricht etwa 10 kW der benötigten Leistung. Die fehlende Energie wird über einen elektrischen Erhitzer zugeführt, so dass der vorgegebene Taupunkt konstant eingehalten wird. Die konstruktive und regeltechnische Kopplung von ölfrei arbeitenden Champion-Kolbenkompressoren mit dem HOC- Adsorptionstrocknersystem führt zu einer zusätzlichen Einsparung von rund 50 000 kWh/ Jahr. Das entspricht etwa 7 500 Euro. Das Gesamteinsparvolumen der neuen Anlage kann durch die energiesparende Drucklufterzeugung und die effektive Trocknerleistung mit 27 500 Euro angenommen werden. Dies entspricht einer Emissionseinsparung als Beitrag zum Klimaschutz von fast 100 Tonnen CO 2 pro Jahr. Alfred Carsten: „Wir sind aufgrund unserer Erfahrung mit den Kolbenkompressoren der Champion- Baureihe und der HOC-Trocknerlösung sicher, dass wir dieses Einsparvolumen erreichen werden.“ [1] EC-Ventilatoren sind Ventilatoren angetrieben von Gleichstrommotoren mit Permanentmagnet und elektronischer Kommutierung (Stromwendung) durch Transistoren. Das Drehfeld wird dabei durch integrierte Kommutierungselektronik erzeugt und erfolgt durch direkten Anschluss am Wechselstromnetz Bilder: CompAir, Gerolsteiner www.compair.de Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit Der Betriebsleiter 5/2018 31

Ausgabe

© 2018 by Vereinigte Fachverlage GmbH. Alle Rechte vorbehalten.