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Gebläseluft-Versorgung richtig planen

Alles zur Planung, Auslegung, Wartung und Instandhaltung von Gebläsen und Niederdruck-Kompressoren

Um die Gebläseluft-Versorgung richtig zu planen und die Druckluftstation bedarfsgerecht auszulegen, sollte zunächst analysiert werden, welche Voraussetzungen die neuen Niederdruck-Kompressoren erfüllen müssen. Die Energiekosten machen bei Kompressoren und Gebläsen den Löwenanteil der Lebenszykluskosten aus; daher sollte bei der Auslegung die Energieeffizienz der Niederdruck-Anlage im Mittelpunkt stehen. Planen Sie von Beginn an auch den Aufwand für Wartung und Instandhaltung mit ein, um die Energieeffizienz und Zuverlässigkeit Ihrer Gebläse-Station über die Lebensdauer zu erhalten und einen Überblick über die anfallenden Kosten zu erhalten.

wie groß muss die Liefermenge des neuen Gebläses sein?

Schritt 1:

Bestandsaufnahme zur Planung der Gebläse-Station

Vor der Investition in neue Niederdruck-Kompressoren oder Gebläse steht die Bestandsaufnahme: Geht es darum, eine bestehende Station zu ergänzen, oder planen Sie die Druckluftversorgung Ihrer Prozesse komplett neu? In jedem Fall sollten Sie die folgenden Eckdaten kennen oder in Erfahrung bringen, um die Niederdrucksysteme optimal auf Ihre Anforderungen abzustimmen.

Schritt 2:

Korrekten Volumenstrom für Gebläseluft-Versorgung zugrunde legen

Der Volumenstrom eines Kompressors oder Gebläses wird Kubikmetern pro Minute oder Stunde (m³/min und m³/h) oder auch in Litern pro Sekunde (l/s) angegeben. Er gibt an, wie viel Luft – in einem definierten physikalischen Zustand – die Maschine pro Zeiteinheit ansaugt und verdichtet. Der Volumenstrom ist daher eine wesentliche Größe für die Auslegung der Kompressorstation. Prozesse, die hohe, aber variable Volumenströme benötigen, sind etwa in Kläranlagen zu finden, in denen die Belebungsbecken große Mengen Luft auf einmal abrufen. Die Volumenströme unterschiedlicher Gebläse dürfen übrigens nur unter gleichen Bedingungen verglichen werden. Beispielsweise müssen Betriebsüberdruck, relative Luftfeuchte sowie Ansaugdruck und -temperatur übereinstimmen.

Throttling illustration

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Das richtige Gebläse für Ihre Prozesse

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Schritt 3:

Notwendigen Betriebsüberdruck festlegen

Gebläse und Niederdruck-Kompressoren liefern Luft mit einem Betriebsüberdruck etwa zwischen 0,3 und 4 bar (300 bis 4000 Millibar Differenz zum normalen Atmosphärendruck). Je nachdem, welchen Luftdruck Ihre Prozesse benötigen, bieten sich unterschiedliche Technologien an. So eignen sich zum Beispiel die ZE-3S-Kompressoren von Atlas Copco, die Druckluft im Bereich von 1,5 bis 2,5 bar (Betriebsüberdruck) bereitstellen, für die Schüttgutförderung ebenso wie die Schraubengebläse der Serie ZS 4 VSD+ , die Betriebsüberdrücke von bis zu 1,5 bar erreichen. Die jeweiligen Prozessanforderungen entscheiden darüber, welche Gebläse optimal passen. Niedrigere Drücke zwischen 300 und 1000 Millibar sind beispielsweise in der Abwasseraufbereitung gängig.

Schritt 4:

Auslastung der Niederdruck-Gebläse

Genauso entscheidend für die Auslegung der Druckluftversorgung ist die erwartete Auslastung des Systems. Sind empfindliche Prozesse kontinuierlich mit Druckluft zu versorgen, wie etwa die aeroben Prozesse in der Abwasseraufbereitung, sollte für Wartungsarbeiten oder unerwartete Ausfälle Redundanz eingeplant werden, damit die Luftversorgung nicht unterbrochen wird. Bei schwankendem Druckluftbedarf kann eine wechselnde Auslastung bis zu einem gewissen Grad auch mit großen Druckluftbehältern ausgeglichen werden. Wer im Vorfeld weiß, dass viele Leerlaufzeiten anfallen, kann mit drehzahlgeregelten Gebläsen die nur dann Luft liefern, wenn diese benötigt wird, viel Energie sparen.

Schritt 5 (optional):

Simulation zur Ermittlung des Bedarfs an Druckluft und Gebläsen

Um Unternehmen dabei zu unterstützen, den tatsächlichen Luftbedarf festzustellen, bietet Atlas Copco den Service „AIRScan“ an. Vor allem bei bereits bestehenden Gebläsestationen helfen die zuverlässige Analyse des konkreten Bedarfs und der gleichzeitige Vorschlag von Verbesserungen dabei, die Energieeffizienz deutlich zu steigern. Mit AIRScan werden verschiedene Konfigurationen der Druckluftanlage simuliert, um die wirtschaftlichste und ökologisch beste Niederdruck-Lösung für die jeweilige Anforderung zu finden.

AIRScan offers a reliable analysis and well-founded recommendations to improve your energy efficiency improvements.

Schritt 6

Standort, Leitungen, Plug-and-Play, Druckluft-Aufbereitung

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Bei der Planung der Gebläse-Station spielen als weitere Punkte der Standort, das Druckluft-Leitungssystem sowie die erforderliche Druckluftqualität eine Rolle. Die Abwasseraufbereitung benötigt ebenso wie die Förderung von Lebensmitteln oder Baustoffen ölfreie Druckluft, um die Qualität des Schüttguts nicht zu beeinträchtigen. Daher sollte bei der Investition in ein Gebläse oder einen Niederdruck-Kompressor darauf geachtet werden, dass die Maschine die Druckluft ölfrei erzeugt.
Übrigens verdichten alle Kompressoren und Gebläse der Z-Serien von Atlas Copco absolut ölfrei und liefern entsprechend reine Druckluft nach ISO 8573-1:2010, Klasse 0. Die ölfrei verdichtenden ZE-3S-Kompressoren von Atlas Copco zum Beispiel eignen sich durch ihre Plug-and-Play-Konstruktion für unterschiedliche Innen- und Außeneinsätze. Der Motor ist gemäß der Schutzart IP55 komplett gekapselt, so dass er vor Staubeintritt geschützt ist. Sollte trotzdem verunreinigte Luft angesaugt werden, weil die Gebläse in staubiger Umgebung stehen, so kann diese Druckluft mit Trocknern und Filtern den Anforderungen entsprechend aufbereitet werden.

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