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cav MESSESPECIAL Bilder: Aerzen Zweistufige Druckluftaggregate mit Wärmerückgewinnung ENERGIEPOTENZIALE BEI DRUCKLUFT NUTZEN Die ölfreien zweistufigen Aerzen-Schraubenverdichter der Baureihe 2C bieten höchste funktionale Anpassungsfähigkeit für unterschiedliche Antriebs- und Steuerungskonzepte. In Kombination mit passenden Systemen zur Wärmerückgewinnung werden die individuell ausgelegten Druckluftaggregate zu wahren Energiesparmeistern und Bestandteil einer Systemlösung. 22 cav 03-2024
Eine funktionale Verschaltung und Steuerung von mehreren Wasserkühlern integriert in der Systemtechnik schafft ungeahnte Potenziale für die Nutzung der im Gas gebundenen Wärme Dank optimierter Auslegung auf den Betriebspunkt erreichen die zwei - stufigen Schraubenverdichter der Baureihe 2C eine hohe Effizienz Bei der Erzeugung von Druckluft fällt eine große Menge an Wärmeenergie an. Wird diese Prozesswärme mittels Wärmerückgewinnung für weitere Betriebsabläufe wie Wassererwärmung, Trocknungsprozesse oder Vorerwärmung von Brennerluft nutzbar gemacht, lassen sich erhebliche Energieeinsparungen, Emissionssenkungen und Kostenreduzierungen erzielen. Mit hochleistungsfähiger Kompressortechnologie und maßgeschneiderten Systemen zur Wärmerückgewinnung bietet Aerzen genau die richtige Antwort. Das Ergebnis: maximale Ressourceneffizienz und Wirtschaftlichkeit. Ein Beispiel sind die Schraubenverdichter der Baureihe 2C mit Wärmerückgewinnung von RKR Gebläse und Verdichter, einer 100%igen Tochtergesellschaft von Aerzen und der Spezialist für zweistufige Verdichterlösungen in der Unternehmensgruppe. Ein Einsatzfall in der Praxis Zunächst dreht sich alles um den Einsatz- und Anwendungsfall, in diesem Beispiel die Nutzung von trockener Druckluft im Vergütungsprozess der Stahlherstellung. Ein klares Verständnis über die Applikation und die Einsatzbedingungen, insbesondere die im Betriebs-/Jahreszyklus unterschiedlichen Umgebungsbedingungen und Betriebspunkte, sind maßgeblich. Hier zeigt sich, dass neben der maschinenspezifischen Betriebssituation, wie Voll- und Teillast, auch das außerhalb der Verdichtertechnik bestehende System, zum Beispiel einer jahreszeitabhängigen Zuschaltung von Kältetrocknern oder Absorptionstrocknern, übergeordnet zu betrachten ist. Von der Verdichter- zur Systemlösung Während die althergebrachte Maschinenperspektive sich „nur“ auf Eintritts- und Austrittsbedingungen richtet, ist das Verständnis der Anwendung ein Muss für die Systemlösung. Für eine Maschine als Blackbox gelten nur wenige Eckdaten, im System dagegen kommen andere Perspektiven und Anforderungen hinzu – und zwar der Gesamtprozess des Anwenders und dabei das Ziel, die in dem verdichteten Gas enthaltene Wärmeenergie als Quelle für die Erwärmung von Prozesswasser zu nutzen. Also geht es nicht mehr ausschließlich um ein Gas am Übergabepunkt der Maschine, sondern vielmehr um die Frage, wie einem Gesamtsystem, also einem Prozess, eine größtmögliche Wärmeenergie zugeführt werden kann. Ein Kunstgriff für Innovation Ein Großteil der elektrischen Antriebsenergie bei luft- oder wassergekühlten ölfreien Kompressoren wird im Gasstrom als Wärme gebunden. Nun kommt der Trick: Die aus der mehrstufigen Verdichtung des Gases resultierende Temperaturerhöhung von bis zu 200 K wird dafür genutzt, einen Wasserkühlkreislauf auf ein möglichst hohes Temperaturniveau zu bringen, dabei ist gleichzeitig sicherzustellen, das Gas für den Anwenderprozess auf einer maximalen Austrittstemperatur von 40 °C zu halten. Damit ist ein weiterer Mehrwert gegeben, da das Gas auch für den nachgeschalteten Trockner mit einer für die Trocknung optimalen Eintrittstemperatur zur Verfügung gestellt wird. Dies kann auf unterschiedliche Weise innerhalb und außerhalb der Maschinentechnik erfolgen. Es gilt aber, ein Optimum aus funktionaler Integration, Wirtschaftlichkeit und Effizienz zu schaffen. Hier kommen die Engineering-Kompetenz von RKR zum Tragen: Eine funktionale Verschaltung und Steuerung von mehreren Wasserkühlern integriert in der Systemtechnik schafft dabei ungeahnte Potenziale für die Nutzung der im Gas gebundenen Wärme. Wärmeenergie sinnvoll nutzen Als Ergebnis der verschalteten Systemtechnik konnte in dem konkreten Anwendungsfall schon bei Teillastbetrieb von zwei Maschinen nach einer Stunde eine Wärmeleistung von 1200 kW in den Anwenderprozess eingespeist werden. Somit konnte ein Großteil der elektrischen Antriebsenergie, die bei der Drucklufterzeugung in Wärme umgewandelt wurde, für die Temperierung im Produktionsprozess genutzt werden, ohne dabei auf bislang zusätzliche Energiequellen zugreifen zu müssen. Dies ermöglicht erhebliche Energie- cav 03-2024 23
