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Erst testen, dann kaufen

Fördern von feuchten Holzhackschnitzeln
Erst testen, dann kaufen

Kann man feuchte Holzhackschnitzel mit einem Volumengewicht von 600 kg/m3 mit Druckluft über ein Rohrleitungssystem auf 45 m Höhe transportieren und dort in ein Silo eintragen? Man kann! Bei der Zellstoff Stendal GmbH liefert ein Drehkolbenverdichter Delta Hybrid Generation 5 die nötige Druckluft für den pneumatischen Transport. Und das sehr wirtschaftlich. Denn vor der Kaufentscheidung wurde die erforderliche Leistung durch eine drehzahlgeregelte Leihanlage punktgenau ermittelt.

Autor Norbert Barlmeyer Freier Journalist

Die Zellstoff Stendal GmbH ist der modernste und größte Hersteller von NBSK-Marktzellstoff (NSBK = Northern Bleached Softwood Kraft) in Zentraleuropa. Das Unternehmen gehört zusammen mit zwei Schwesterwerken in Thüringen und in Castlegar/Kanada zur amerikanisch-kanadischen Mercer International Group, einem der weltweit führenden Hersteller von langfaserigem Marktzellstoff. Nach einer zweijährigen Bauphase begann die Produktion in Arneburg bei Stendal im Juli 2004. Mit ca. 600 Mitarbeitern produzierte das Werk 2013 aus ca. 3 Mio. Festmetern Nadel-Industrieholz ca. 640 000 t Zellstoff. Außerdem betreibt die Zellstoff Stendal das größte Biomassekraftwerk Zentraleuropas in vollständiger Kraft-Wärme-Kopplung mit einer Leistung von 120 MW elektrischer Energie. Das Werk erzeugt seinen gesamten Strombedarf selbst und speist darüber hinaus einen großen Teil der auf Basis erneuerbarer Rohstoffe erzeugten Energie in das öffentliche Stromnetz ein.
Von der Zerkleinerung der angelieferten Baumstämme zu Hackschnitzeln bis zum fertigen Zellstoff sind im Werk Stendal viele Produktionsschritte erforderlich. Am Beginn steht der Aufschluss des Zellstoffs in einem diskontinuierlichen Kochverfahren. Anschließend nimmt der gekochte Zellstoff seinen Weg über den Zellstoff-Lagertank und den Mischbehälter in die Sortierung. Hier werden im Kochvorgang nicht aufgeschlossene Holzhackschnitzel aussortiert und in einem senkrecht stehenden Ästesilo zwischengelagert. Über eine Zellenradschleuse am Boden des Silos werden die noch nicht aufgeschlossenen, feuchten Hackschnitzel dann pneumatisch zurück in das Hackschnitzelsilo gefördert, dort über einen Zyklonabscheider eingetragen und erneut dem Produktionsprozess zugeführt.
Probleme mit Ersatzteilen
Das Konzept für den pneumatischen Transport der Hackschnitzel wurde ursprünglich für ein trockenes Medium ausgelegt und mit einem Drehkolbengebläse eines ausländischen Herstellers realisiert. Durch den nicht geplanten hohen Feuchtigkeitsanteil der zu transportierenden Hackschnitzel kam es deshalb häufiger zum Ausfall des Gebläses. Außerdem konnte bei Prozessstörungen reine Lauge in das Äste-silo eingetragen werden, die dann in der zunächst waagerecht verlegten Druckleitung von der Zellenradschleuse unter dem Ästesilo in das Gebläse zurücklaufen konnte, was zu einem erhöhten Verschleiß des Aggregates führte. „Durch ein neues Rohrleitungskonzept für die zunächst waagerecht verlegte Druckleitung zwischen Gebläse und Zellenradschleuse hätten wir den Rücklauf von Lauge in das Gebläse zwar verhindern können, damit hätten wir aber nur einen Teil der Probleme gelöst. Wir strebten jedoch eine ganzheitliche Lösung an, weil auch die Ersatzteilversorgung für unser ausländisches Gebläse zunehmend problematisch wurde. Benötigte Teile konnten nur noch im Ausland sehr teuer und mit längeren Wartezeiten beschafft werden. Deshalb haben wir das Gesamtsystem unserer pneumatischen Förderung neu betrachtet und nach besseren Alternativlösungen gesucht“, erklärt Dirk Würsig. Der Betriebsingenieur Mechanik bei Zellstoff Stendal nennt als wichtigste Zielpunkte:
  • Einsatz eines neuen Verdichters aus deutscher Herstellung
  • Änderung der Rohrleitungsführung zwischen Verdichter und Zellenradschleuse, um den Rückfluss von Lauge zu verhindern
  • Ansaugung der Verdichtungsluft über eine neue Rohrleitung direkt von außerhalb des Gebäudes und nicht mehr aus der laugengeschwängerten Umgebung des Verdichters, um eine schnelle Sättigung der Ansaugfilter und eine Korrosion des Gehäuses zu verhindern
Ausgiebige Testphase
Vor der Kaufentscheidung für ein neues Förderluftaggregat wollte man in Stendal aber nichts dem Zufall überlassen. Deshalb wurde 2012 für ca. drei Monate ein reichlich dimensioniertes Leihgerät der Aerzener Tochterfirma Aerzen International Rental provisorisch in die Anlage integriert. „Die Firma Aerzen kannte ich aus meiner früheren Tätigkeit und habe sie dort als sehr kompetenten Partner kennengelernt. Mit dieser Leihanlage aus der neuen Baureihe Delta Hybrid Generation 5 konnten wir vor der Kaufentscheidung wichtige Erfahrungen sammeln und bisher nicht bekannte Betriebsparameter abgleichen. Diese Leihanlage war drehzahlgeregelt, sodass wir unsere optimale Druckluftbedarfsmenge, den optimalen Betriebsdruck und Reserveleistungen für zukünftige Produktionserweiterungen bereits im Vorfeld präzise ermitteln konnten. In dieser Testphase konnten wir die ideale Größe unserer Neuanlage für eine optimale Bedarfsdeckung und für höchste Energieeffizienz punktgenau bestimmen. Wir haben in dieser Probephase mit Aerzen und Aerzen International Rental hervorragend zusammengearbeitet und alle technischen Probleme im Vorfeld ideal gelöst“, betont Würsig. Die Probeanlage wurde über flexible Schläuche in das bestehende Konzept eingebunden, sodass die neue Anlage anschließend nach Abbau des alten Gebläses am bisherigen Standort der Altanlage ohne Unterbrechung der Förderluftproduktion wieder installiert werden konnte. Nach der Durchführung zusätzlicher Stahlbau- und Rohrleitungsarbeiten wurde die neue Anlage – ebenfalls ein Drehkolbenverdichter aus der Baureihe Delta Hybrid Generation 5 – dann im Oktober 2012 in Betrieb genommen.
Drehkolbenverdichter für die Förderluft
Als Förderluftaggregat wurde ein Drehkolbenverdichter Delta Hybrid Generation 5 ausgewählt (Typ GM 60 S, Motorleistung 90 kW, Ansaugvolumenstrom 43,6 m3/min, Ausgangsdruck 0,785 bar, 1,785 barabs). Dieses Aggregat ist allerdings nicht wie die Versuchsanlage im Vorfeld frequenzgeregelt, sondern arbeitet mit fester Drehzahl, weil alle Anlagenparameter bereits im Vorfeld mit der Versuchsanlage von Aerzen International Rental ermittelt werden konnten. Bei dieser standardmäßigen Anlage wurde auf Wunsch von Zellstoff Stendal lediglich ein kundenspezifisches Motorfabrikat eingesetzt. Außerdem wurde das Gehäuse zur Verhinderung von Korrosion in Edelstahl ausgeführt. Das Aggregat wird über Sicherheitsventile und ein Druckbegrenzungsventil gegen Überlast abgesichert, sobald der Gegendruck in der Zellenradschleuse oder in dem nachgeschalteten Equipment größer wird als der Förderdruck des Drehkolbenverdichters.
Mit der Delta-Hybrid-Anlage werden täglich 96 000 kg Hackschnitzel mit einem Volumengewicht von 600 kg/m3 in einer Rohrleitung mit 129 mm Durchmesser über eine horizontale Entfernung von max. 41 m und eine Höhe von 46 m transportiert. Die in der Rohrleitung enthaltenen sieben Krümmer und die durch sie verursachten Druckverluste konnten durch die Versuche mit der Leihanlage im Vorfeld optimal erfasst und bei der Auswahl der Neuanlage berücksichtigt werden. Für Kapazitätssteigerungen wurden Leistungsreserven bei Druck und Förderleitung eingerechnet, wobei der Riemenantrieb des Aggregats erforderliche Anpassungen durch Austausch der Riemenscheiben bzw. des Motors problemlos ermöglicht. Das Aggregat liefert seit Oktober 2012 die erforderliche Förderluft im Dauerbetrieb.
Halle 4, Stand 115
prozesstechnik-online.de/cav0914425
Während der Testphase haben wir mit Aerzen und Aerzen International Rental hervorragend zusammengearbeitet und alle technischen Probleme im Vorfeld ideal gelöst.

Bei Anruf Druckluft

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Im Profil

Aerzen International Rental mit Firmensitz in Duiven/Holland verfügt über 150 elektrisch angetriebene, bedarfsabhängig über Frequenzumrichter regelbare Aerzener Drehkolbengebläse, Drehkolbenverdichter, Niederdruck-, Hochdruck- und Schraubenverdichter (Gesamtkapazität 350 000 m3/h, Volumenströme 120 bis 5500 m3/h, Druckbereiche von -0,7 bar Unterdruck bis 10,5 bar Überdruck). Die Aggregate erzeugen fast ausschließlich sofort absolut ölfreie Druckluft gem. ISO 8573-1 Klasse 0. Das Unternehmen bietet effiziente Soforthilfe bei Druckluftausfall, stellt – wie im Beispiel Zellstoff Stendal – Anlagen für zeitlich begrenzte Bedarfsversuche unter Praxisbedingungen, für Forschung und Entwicklung zur Verfügung. Außerdem erstellt es Notfallpläne, liefert und installiert die benötigten Anlagen mit eigenem Personal, verkabelt sie, schließt sie elektrisch und an das Rohrnetz an und nimmt sie in Betrieb. Auf Wunsch liefert Aerzen International Rental auch das gesamte erforderliche elektrische Zubehör sowie Kühler und Lufttrockner bis hin zu Dieselaggregaten zur Erzeugung des elektrischen Stromes. Aerzen International Rental ist rund um die Uhr erreichbar. Alle Anlagen sind zur Stapler- oder Kranverladung mit Transportrahmen ausgestattet und für die Außenaufstellung ausgerüstet.
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