Hohes Einsparpotenzial durch Steuerung

Dipl.-Ing. Wolfgang Bongartz

Trockene Druckluft ist saubere(re) Druckluft, denn mit den Feuchteanteilen werden auch große Anteile der Verunreinigungen abgeschieden, die über die Umgebungsluft oder den Kompressionsvorgang in die Druckluft eingetragen werden. Deshalb sind in der Mehrzahl der Druckluftstationen Drucklufttrockner installiert: Kältetrockner oder, bei höheren Qualitätsanforderungen, Adsorptionstrockner.

Die Heatless-Adsorptionstrockner der Ultrapac-Classic-Baureihen bewähren sich in zahlreichen Einsätzen z.B. in der Chemieindustrie, in Abfüllanlagen, Verpackungsmaschinen und in der Kunststoffverarbeitung. Die Trockner sind relativ einfach aufgebaut, weil sie ohne externe Regenerationsluft auskommen und statt dessen einen Teilstrom der Druckluft für die Regeneration des Adsorptionsmittels nutzen. Aus diesem Grund sind sie vor allem bei kleineren Volumenströmen, d.h. bei der Versorgung kleinerer Produktionsbereiche oder bei der Endstellenaufbereitung, eine sinnvolle Alternative zu den aufwändigeren warmregenerierenden Adsorptionstrocknern.

Der Frage, welche Energie-Einsparpotenziale in dieser Trocknertechnologie stecken, haben sich die Donaldson-Ingenieure gestellt. Sie konzentrierten ihre Anstrengungen auf die Steuerungstechnik. Denn das Prinzip der Heatless-Adsorptionstrocknung hat sich bewährt, und aus heutiger Sicht lassen sich hier kaum wesentliche Verbesserungen erreichen.

Anders sieht es bei der Steuerungstechnik aus, wie die neu entwickelte Steuerungsgeneration Superplus Ultraconomy zeigt. Diese Steuerung, die nun für die Ultrapac-Classic-Baureihe angeboten wird, arbeitet taupunktabhängig und wertet die Signale eines Taupunkttransmitters aus, der ins Trockenmittelbett integriert ist. Die Superplus Ultraconomy überwacht alle Phasen des Trocknerzyklusses – Adsorption, Druckentlastung, Regeneration, Druckaufbau – und steuert sie so, dass nur so viel Regenerationsluft verbraucht wird wie nötig. Der energieaufwändige Prozess im Trocknungszyklus – die Regeneration – findet somit seltener statt. Dies hat die unmittelbare Folge, dass der Trockner weniger Energie verbraucht, und den angenehmen Nebeneffekt, dass das Adsorptionsmittel geringer belastet wird und längere Standzeiten erreicht.

Bei herkömmlichen taupunktabhängigen Steuerungen wird ausschließlich der im Trockenmittelbett gemessene Taupunkt als Kriterium für die Umschaltung von Adsorptions- auf Regenerationszyklus herangezogen. Die Superplus Ultraconomy arbeitet nochmals effektiver, weil sie auch andere relevante Parameter wie Volumenstrom, Druck und Temperatur berücksichtigt und damit anwendungsspezifischer reagieren kann.

Je nach dem Grad der Kapazitätsauslastung des Trockners lassen sich mit der Superplus-Ultraconomy-Steuerung in der Praxis erhebliche Energieeinsparungen erzielen. Wird die Trockenmittelkapazität z.B. nur zu 25 % ausgelastet, spart man 75 % der üblicherweise verbrauchten Regenerationsluft. Und da der Regenerationsluftbedarf der zentrale Betriebskostenfaktor eines Heatless-Adsorptionstrockners ist – die Luft wird schließlich dem Druckluftstrom entzogen und steht nicht mehr als Arbeits- oder Prozessluft zur Verfügung –, macht sich diese Einsparung positiv in der Betriebskostenrechnung der Druckluftstation bemerkbar.

Damit sind die Vorteile der Superplus Ultraconomy aber noch nicht ausgeschöpft. Über die Bedieneinheit der Steuerung, die kontinuierlich den Drucktaupunkt und den Betriebszustand des Trockners anzeigt, kann eine Vielzahl von Parametern konfiguriert werden, die Einfluss auf den Betrieb und die Wirtschaftlichkeit des Adsorptionstrockners haben – auch das spart Energie.

Darüber hinaus kann man über ein externes Programmiergerät verschiedene Parameter aufrufen und individuell einstellen. So stellt man sicher, dass die Anlage optimal an die individuellen Anforderungen angepasst ist. Zu den weiteren Merkmalen der Superplus-Ultraconomy-Steuerung gehört die Möglichkeit, eine Kompressor-Gleichlaufregelung zu wählen. Dann arbeitet der Trockner nur dann, wenn der Kompressor Druckluft erzeugt; in der Leerlaufzeit schaltet er auch auf Standby-Betrieb.

Für die Hochdruck-Adsorptionstrockner-Baureihe HLP, die Donaldson zurzeit auf dem Markt einführt, wurde die Superplus Ultraconomy auf die spezifischen Belange der Hochdrucktrocknung abgestimmt. Hier ist ein geringer Regenerationsluftbedarf nochmals entscheidender für die Energieeffizienz, weil die Druckluft mit höherem Aufwand, über mehrstufige Verdichter, erzeugt wird und entsprechend teurer ist. Energiesparmaßnahmen machen sich hier also noch stärker bemerkbar als bei konventionellen Adsorptionstrocknern. Somit kann der Anwender auch bei Druckstufen bis 400 bar von einer erheblichen Senkung der druckluftspezifischen Betriebskosten profitieren. Dies gilt für Einsatzfelder wie z.B. die PET-Verarbeitung, Mess- und Prüftechnik.

Dass man mit der Superplus-Ultraconomy-Steuerung die Aufbereitungskosten deutlich senken kann, haben viele Anwender in den vergangenen Monaten festgestellt. Dies gilt natürlich für diejenigen Unternehmen, die neue Trockner angeschafft haben und die Betriebskosten vergleichen. Darüber hinaus können vorhandene Adsorptionstrockner, ob von Donaldson oder Fremdfabrikate, mit der Superplus-Ultraconomy-Steuerung nachgerüstet werden. Die Investition in moderne Mikroelektronik amortisiert sich schnell. In der Praxis werden die trocknerspezifischen Energiekosten ganz erheblich reduziert.

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Achema-Aussteller:Donaldson Filtration;Haan: Halle 9.0, Stand C6-C9

Anbieter von Adsorptionstrocknern in „Wer liefert was?“