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Die Alleskönner: Anwendungen und Vorteile von Schraubengebläsen

Schraubengebläse gehören in der Drucklufttechnik zu den Alleskönnern. Sie sind in der Lage, auch im Dauerbetrieb und unter rauen Bedingungen zuverlässig große Volumenströme an hochwertiger Gebläseluft zu liefern. Durch ihren großen Regelbereich sind sie flexibel für viele Prozesse einsetzbar, sie sind einfach zu installieren und zeichnen sich aufgrund ihrer guten Energieeffizienz durch niedrige Lebenszykluskosten aus. Schraubengebläse werden in der biologischen Abwasserreinigung von Kläranlagen eingesetzt, für die pneumatische Förderung sowie für zahlreiche Trocknungs- und Kühlungsprozesse in der Industrie.

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wie groß muss die Liefermenge des neuen Gebläses sein?

Wie funktionieren Schraubengebläse?

Schraubengebläse arbeiten nach dem Verdrängungsprinzip. Hierbei wird das Luftvolumen eingeschlossen und kontinuierlich verkleinert, wodurch sich der Druck erhöht. Bei Schraubengebläsen vollzieht sich diese Verdichtung in einem Schraubenelement: Der Raum zwischen den schraubenartigen Rotoren füllt sich mit Luft, deren Volumen durch die Rotation verkleinert wird. Die Luft wird also „zusammengedrückt“, „komprimiert“ oder „verdichtet“. Die ZS-Schraubengebläse von Atlas Copco beispielsweise verfügen über ein direkt angetriebenes, einstufiges Schraubenelement. Durch die interne Verdichtung verbrauchen sie deutlich weniger Energie als Drehkolbengebläse .

Schraubengebläse haben üblicherweise einen größeren Regelbereich als Drehkolbengebläse; das heißt, sie sind in einer größeren Bedarfsspanne wirtschaftlich zu betreiben. Je nach Modell und Anbieter erreichen sie Betriebsüberdrücke zwischen etwa 0,3 und 1,5 bar.

Etwas darüber liegt übrigens ein Druckbereich, der systematisch ebenfalls noch zum „Niederdruck“ zählt, und der sich auf Druckerhöhungen zwischen 1 und 4 bar gegenüber dem normalen Atmosphärendruck erstreckt. Diese Drücke werden zum Beispiel von den ZE- und ZA-Kompressoren von Atlas Copco bereitgestellt. Auch diese Maschinen verdichten ölfrei mit Schraubenprofil-Rotoren. Der Begriff „Gebläse“ würde hier allerdings in die Irre führen, weshalb man eher von „Schraubenkompressoren“ spricht.
Alle Schraubenverdichter sind in der Lage, dauerhaft und effizient einen hohen Bedarf zu decken. Je nach Druckverhältnissen werden sie in folgenden Industriezweigen oder Anwendungen eingesetzt:


  • Pneumatische Förderung

  • Beckenbelüftung in Kläranlagen

  • Fermentierung

  • Glasblasen

  • Flotation in der Abwasserreinigung

  • Erzaufbereitung

  • Papierrecycling

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Vorteile von Schraubengebläsen: Hohe Effizienz, hohe Flexibilität, niedrige Betriebskosten

Der größte Vorteil von Schraubengebläsen im Vergleich zur Drehkolbentechnologie ist ihre Effizienz. Denn bis zu 80 % der Kosten, die ein Niederdruck-Gebläse über die gesamte Lebensdauer verursacht, sind Energiekosten. Während die ölfreien ZS-Schraubengebläse im Vergleich zu herkömmlichen Drehkolben schon etwa 30 % Energie sparen, können durch die Regelung der Drehzahl mittels Frequenzumrichter noch weitere Einsparungen erreicht werden. Denn durch die Drehzahlregelung werden die Motordrehzahl und damit die erzeuge Druckluftmenge an den jeweiligen Bedarf angepasst. Die Schraubengebläse von Atlas Copco sind mit oder ohne integrierten Frequenzumrichter erhältlich (VSD = „Variable Speed Drive“). Je nach Modell ist auch die Vorbereitung für einen externen Frequenzumformer möglich. Bei schwankendem Luftbedarf zahlt sich die Drehzahlregelung besonders aus, da immer die erforderliche Menge Druckluft zur richtigen Zeit zur Verfügung gestellt wird und der Niederdruck-Kompressor nicht mehr Energie als nötig verbraucht.
Schraubengebläse bieten außerdem eine große Bandbreite für Volumenstrom und Druck, so dass für jede vom Trocknen oder Kühlen über die pneumatische Förderung bis hin zur biologischen Abwasserreinigung viele Prozesse bedient werden können. Alle Niederdruck-Schraubengebläse, die Atlas Copco im Portfolio hat, verdichten außerdem ölfrei. Um Ölkontaminationen und daraus folgende Produktionsausfälle auszuschließen, sind die Schraubengebläse nach zertifiziert Kritische Prozesse und empfindliche Produkte sind damit zuverlässig vor Verunreinigung durch Öl geschützt.

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Wirkungsgrad und Effizienz von Schraubengebläsen werden durch neue Technologien noch weiter verbessert

Dass die Effizienz der Schraubengebläse sich noch weiter steigern lässt, zeigt das Beispiel der neuen Baureihe von Atlas Copco: Im ZS 4 VSD+-Schraubengebläse hat der Hersteller mit einem speziell beschichteten Rotor und einem hocheffizienten Motor der künftigen Wirkungsklasse IE5 noch etwas an der Effizienzschraube gedreht. Die neuen ZS-Gebläse werden von einem Permanentmagnetmotor angetrieben, der über den kompletten Regelbereich der Maschine – also auch im Teillastbetrieb – einen nahezu konstant hohen Wirkungsgrad von 97 % aufweist.

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Service und Wartung von Schraubengebläsen

Im Gegensatz zu Drehkolbengebläsen, die mit einem Antriebsriemen ausgestattet sind, verfügt das Schraubengebläse über einen Direktantrieb. Die einstufige Schraubenverdichter-Technologie ist wartungsarm, so dass nur minimale Stillstandszeiten für die Instandhaltung nötig sind.
Tipps zur Entscheidungsfindung bezüglich der Verdichtertechnologie finden Sie hier.
Mehr zur Planung einer Niederdruck-Kompressorstation und der Abstimmung auf die Gegebenheiten vor Ort finden Sie hier.

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