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Container macht die Druckluftstation mobil

Fertig installierte Druckluftanlage rollt auf Tieflader an
Container macht die Druckluftstation mobil

Mit der Druckluftstation im Container bietet Boge Kompressoren eine von Ort und Betriebsbedingungen unabhängige Versorgung an. Den Härtetest hat eine solche Anlage bereits in der libyschen Wüste bestanden.

Dipl.-Ing. Ulrich Bierbaum ist zuständig für Produktmarketing bei der Boge Kompressoren GmbH & Co. KG in Bielefeld

Bisher war es üblich, Kompressoranlagen in dafür vorgesehenen Räumen oder schallgedämmt direkt am Arbeitsplatz aufzustellen. Was passiert aber, wenn der Kompressorraum zu klein wird? Oder wenn die Kühlluft am Arbeitsplatz nicht einwandfrei abzuführen ist und die Kühllufttemperatur steigt und… und… und…? Die Antwort ist einfach: Es muss eben ein „separater Kompressorraum“ her – ein Container.
In einem Container können sowohl die Drucklufterzeugung als auch die Aufbereitung, Speicherung und Kondensatentsorgung auf engstem Raum untergebracht werden. Das löst viele Platzprobleme, die bei der Erweiterung der Druckluftstation innerhalb des Betriebes auftreten können. Der Container wird an einer freien Stelle auf dem Werksgelände aufgestellt und an seinen Schnittstellen druckluftseitig und elektrisch angeschlossen. Intern ist er bereits komplett verrohrt und verkabelt. Eine solche komplett ausgerüstete Containerstation kann der Hersteller auch relativ schnell bereitstellen, wenn zum Beispiel ein Notfall eintritt und die werksseitige Druckluftversorgung ausfällt.
Im Freien muss die Anlage Regen, Wind und Minustemperaturen im Winter Stand halten. Dass eine Containerstation die damit verbundenen hohen Anforderungen erfüllen kann, hat die Boge Kompressoren GmbH & Co KG, Bielefeld, bereits in weitaus extremeren Fällen gezeigt, beispielsweise mit einer Containerstation in der Wüste.
Für die „Libya Gas Utilization Jakhira“ benötigte die Düsseldorfer Technip Germany GmbH trockene und technisch ölfreie Druckluft, zum einen als Steuer- und Regelluft und zum anderen für die Stickstofferzeugung. Die Anforderungen für den Standort in der tripolitanischen Wüste waren präzise formuliert:
– Umgebungstemperatur –5 °C bis +55 °C,
– Windgeschwindigkeit 162 km/h,
– mehrmalige Sandstürme im Jahr mit einer Dauer von drei bis vier Tagen,
– 100 % Redundanz für die Schraubenkompressoren,
– 99 % Verfügbarkeit,
– komplett autarke Druckluftversorgung und
– absolut trockene und technisch ölfreie Druckluft.
Für die Wüstenanwendung wählten die Druckluftexperten aus Bielefeld zunächst einen Container aus, in dem sich ein wassergekühlter Raumkühler gut platzieren lässt. Dieser soll die Innentemperatur auf +30 °C senken, um günstige Vor- aussetzungen für die 99%-ige Verfügbarkeit aller Bauteile sicherzustellen. Damit die Klimatisierung einwandfrei arbeiten kann, kommt nur eine wassergekühlte Ausführung eines Schraubenverdichters in Frage, die minimale Wärmemengen abstrahlt. Wichtig ist daneben, dass der Container durch eine Oberflächenbehandlung einen hohen Reflexionsgrad aufweist und nur geringe Wärmemengen aufnimmt.
Besondere Vorkehrungen sind gegen die Sandstürme zu treffen. Bei geringer Windgeschwindigkeit enthält die Luft sehr feinen Sandstaub, bei höheren Windgeschwindigkeiten sind die Staubteilchen größer. Geraten da nicht große Mengen Staubpartikel jeder Größe in die Ansaugluft? Lutz Knoke, Projektleiter bei Boge, hat dagegen vorgesorgt: „Vier speziell ausgelegte Ölbad-Trockenluftfilter am Container bewirken, dass tatsächlich nur saubere Ansaugluft zur Verfügung steht. Die Luft ist durch die Sandstürme zwar aufs Äußerste verunreinigt, wird aber so aufbereitet, dass ihre Qualität allen Anforderungen entspricht.“
Nachdem der Container als technisch idealer Kompressorraum definiert ist, kommt es auf das Herz an, die Verdichter. Um 100 % Redundanz zu erreichen, werden zwei Boge-Schraubenkompressoren des Typs S 180 mit Liefermengen von je 1080 m³/h bei einem Höchstüberdruck von 13 bar eingesetzt. Die S-Baureihe ist besonders gut für den Betrieb auf engstem Raum geeignet, also auch für den Container. Der S 180 lässt sich mit Rück- und Stirnseite an einer Wand platzieren, wodurch sogar eine Eckaufstellung möglich wird. Da alle Servicearbeiten von vorne ausgeführt werden, ist für den Verdichter nur sehr wenig Fläche einzuplanen.
Die elektrische Energieversorgung arbeitet mit 480 V und 60 Hz. Die größere Frequenz im Vergleich zu den bei uns üblichen 50 Hz würde die Kompressorendrehzahl um 20 % erhöhen und damit den Leistungsbedarf vergrößern. Für den ausgewählten Schraubenkompressor S 180 ist dies jedoch kein Problem. Es ist lediglich der Durchmesser der Riemenscheibe zu ändern, um das Übersetzungsverhältnis anzupassen. Die Drehzahl bleibt somit auf dem ursprünglichen Wert.
Jedem Schraubenkompressor ist ein Zyklonabscheider mit automatischer Kondensatableitung nachgeschaltet. Dieser holt das im Nachkühler anfallende Kondensat aus dem Druckluftsystem und entlastet Vorfilter und Adsorptionstrockner, die direkt hinter dem Kompressor angeordnet sind. Der Adsorptionstrockner hat einen Drucktaupunkt von –25 °C und trocknet die Druckluft so weit, dass auch bei extremer Abkühlung in der Nacht kein Kondensat ausfällt.
Selbst bei Sandstürmen gerät kein Sandkorn in die Druckluft
Der dem Adsorptionstrockner vorgeschaltete Vorfilter holt so viel Ölanteile aus der Druckluft, dass nur noch 0,01 mg/m³ Restöl enthalten sind. Außerdem filtert er 99,9999 % der Verunreinigungen aus, die größer sind als 0,01 µm. Der nachgeschaltete Nachfilter sorgt dafür, dass kein Abrieb des Trockenmittels in die Druckluftleitungen gelangt. Beides zusammen, Filter und Trockner, erfüllen die Forderung nach technisch ölfreier und trockener Druckluft.
Die Schraubenkompressoren haben jeweils einen elektrischen Leistungsbedarf von 132 kW. Sie sind wassergekühlt, um die hohen Wärmemengen abzuführen, die beim Verdichten anfallen. 75 % der in Wärme umgewandelten Energie fallen im Ölkühler an, 13 % im Nachkühler. Nur 4 % bleiben in der Druckluft, während 1 % in den Raum abgestrahlt wird.
Jetzt ist noch die Frage des Kühlwassers in der Wüste zu klären. Auf dem Dach des Containers ist eine Wasser-Rückkühlanlage installiert. Diese luftgekühlte Anlage erfüllt gleich mehrere Funktionen. Zum einen kühlt sie das erwärmte Kühlwasser wieder auf die erforderliche Betriebstemperatur zurück. Zusätzlich strömt die Ansaugluft über die Rückkühlanlage und wird auf die benötigte Raumtemperatur abgekühlt, bevor sie in den Container gelangt. Und schließlich liefert die Anlage das Wasser für die wassergekühlten Raumkühler.
Zu einer kompletten Druckluftstation gehört selbstverständlich noch der Druckluftbehälter. Bei dem Wüstencontainer ist er nicht etwa vergessen worden. Das nachgeschaltete Druckluft-Leitungsnetz ist in diesem Fall tatsächlich so groß dimensioniert, dass es vom Volumen her einem Druckluftbehälter entspricht und dessen Funktion übernimmt.
Nun fehlt nur noch die elektrische Energieversorgung. Alles andere – Installation, Verrohrung und Verdrahtung inklusive Notbeleuchtung des Containers – haben die Boge-Techniker im Werk durchgeführt, so dass in der Wüste nur noch ein Kran den Container abstellen musste und die Anschlüsse vorzunehmen waren.
Nachgefragt: „Wir stellen die fertige Druckluftstation auf den Hof“
Welche Vorteile der Container als „Black Box“ für die Druckluftversorgung bietet, erläutert Volker Marek, Verkaufsleiter Deutschland bei Boge Kompressoren.
? Boge propagiert verstärkt Druckluftstationen als Containerlösung. Warum?
! Viele Kunden wollen die Verantwortung für die Druckluftversorgung abbauen und an den Systemlieferanten übertragen. Sie fordern hohe Verfügbarkeit und Reaktionsschnelligkeit. Das führt dazu, dass wir verstärkt schlüsselfertige Anlagen anbieten – und die Containerlösung ist eine davon.
? Bietet die Containerstation eine größere Verfügbarkeit als andere Lösungen?
! Ja, denn in der Regel legen wir die Anlage hundertprozentig redundant aus. So ist garantiert, dass immer Druckluft zur Verfügung steht. Für den Anwender ist der Container wie eine Black Box, um die er sich nicht selbst kümmern muss. Im Rahmen einer Service-Vereinbarung übernimmt Boge – oder ein autorisierter Fachhändler – auch die Verantwortung für die Station, mit einer garantierten Druckluftqualität.
? Lässt sich denn eine hohe Druckluftqualität im Container leichter realisieren?
! Im Container können wir günstige Eingangsbedingungen für den Kompressor erzwingen. Davon hängen Funktion und Leistung des gesamten Systems ab. Bei konventionellen Lösungen hingegen ändern sich häufig Ansaugzustände und Temperaturen, oder plötzlich tritt eine höhere Feuchtigkeit auf…
? Gibt es noch weitere Vorteile?
! Mit dem Container lässt sich viel flexibler operieren. Dies ist besonders für Anwender interessant, die zum Beispiel wissen, dass sie denselben Luftbedarf etwas später an einem anderen Standort benötigen. Der Kunde erhält eine komplett abgenommene, betriebsbereite Anlage. Auch räumliche Engpässe lassen sich so leicht lösen: Fehlt der Platz, wird die Druckluftstation einfach auf den Hof gestellt – oder aufs Dach!
Industrieanzeiger
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