Druckluftnetz vor dem Einfrieren schützen

Nobert Barlmeyer

Nicht weit von Bad Mergentheim in Bieberehren im Taubertal verarbeitet die Kemmer-Mühle hauptsächlich Weizen. Das geht nicht ohne Druckluft, deren Bedarf über die Jahre immer mehr gewachsen ist. Sie wird für die gesamte Produktion von der Annahme der Rohprodukte bis zum Verladen der Endprodukte benötigt. „Unser größter Feind ist Kondenswasser in der Druckluft. Früher haben wir sie mit einem Kältedrucklufttrockner getrocknet. Das reichte aber besonders im Winter nicht aus, weil die in der Druckluft verbliebene Restfeuchte gefror und erhebliche Störungen in unserem Leitungssystem und an vielen Verbrauchsstellen im Werk verursachte”, betont Müllermeister Edgar Kemmer. In seinem Mühlenbetrieb muß die Druckluft absolut trocken sein, damit Magnetventile und Stellzylinder auch bei winterlichen Minus-temperaturen immer zuverlässig und ohne Einfrierrisiko arbeiten. Diese Forderung konnte die ursprüngliche Kältetrocknung mit ihrem Drucktaupunkt von +3°C nicht garantieren.

Im Druckluftnetz waren zum einen Netzbereiche innerhalb von Gebäudeteilen gefährdet, in denen im Winter die Temperaturen auch unter den Gefrierpunkt sinken können, außerdem Freileitungen zu den Getreidesilos sowie Steuerungseinrichtungen und pneumatisch betätigte Stellzylinder in der teilweise offenen Verladehalle. Eingefrorene Komponenten mußten mit dem Fön erwärmt und aufgetaut werden. Dazu zählten auch schwer zugängliche Stellen, wie unter der Decke der Verladehalle. Sie waren besonders schwierig nur über eine große ausziehbare Stehleiter erreichbar. Trotzdem brachten diese Anstrengungen nur Abhilfe für wenige Stunden. „Natürlich litt der Produktionsablauf erheblich unter diesen Problemen, weil die Mühle während dieser Störungen nicht mit Getreide beschickt bzw. die wartenden Silofahrzeuge nicht mit Mehl beladen werden konnten. Deshalb brauchten wir dringend eine befriedigende Lösung”, erinnert sich Kemmer.

Zunächst erhoffte man sich Abhilfe durch den Austausch des vorhandenen Kältetrockners gegen eine Anlage mit einer größeren Durchflußleistung. Diese Anlage hatte allerdings einen Drucktaupunkt von ca. +3°C. Damit verblieb ein Wassergehalt von 5g/m3 in der Druckluft. Die Probleme konnten nicht beseitigt werden.

Eine Problemlösung wurde erst durch einen Adsorptionstrockner der Baureihe Ultrapac® mit einem niedrigen Drucktaupunkt von -70°C erreicht. Die Trockner dieser Baureihe sind für den großen Durchsatz bei hoher Trockenleistung konstruiert. Sie arbeiten selbstregenerativ und ohne FCKW oder deren Ersatzstoffe. Das stark hygroskopische Adsorptionsmittel ist ökologisch unbedenklich. Die jeweils auf die Betriebsbedingungen abgestimmte Mischung des Trockenmittels gewährleistet durch hohe Trockenreserven eine hohe Wasseraufnahme. Dieser Vorteil garantiert für lange Standzeiten eine große Betriebssicherheit und eine hohe Wirtschaftlichkeit. Die Restfeuchte beträgt kaum mehr nachweisbare 0,0028g/ m3.

Die Druckluft in der Kemmer-Mühle wird mit Hilfe eines Schraubenkompressors mit Öleinspritzkühlung als Hauptlastmaschine erzeugt, der mit seiner Leistung den Gesamtbedarf abdeckt. Zwei kleinere Kolbenkompressoren versorgen bei Ausfall oder Wartung des Schraubenverdichters die Produktion mit der benötigten Druckluft und verhindern so einen Betriebsstillstand. Der Adsorptionstrockner Ultrapac MSD 0096-M wurde mit seiner Durchflußleistung von 96m3/h (bei 7 bar Überdruck) auf die Liefermenge des Schraubenkompressors abgestimmt.

Die gesättigte Druckluft gelangt zuerst in das im Trocknergehäuse integrierte Hochleistungs-Submikrofilter (Stufe 1). Sie wird hier mit einem Abscheidegrad von 99,99999% bezogen auf Flüssig- und Festkörper-Schwebstoffe bis zu einer Größe von 0,01µm von Wasserkondensat, Ölaerosolen und Schmutz befreit. Diese Submikrofilter besitzen ein Hohlvolumen von 94% und arbeiten mit einer Drei-Stufen-Tiefenfiltration. Ein innerer und äußerer Edelstahl-Stützmantel hält das Vorfilter-Stützvlies (1. Filtrationsstufe) und das dreidimensional geschichtete, bindemittelfreie Mikrofaservlies (2. Filtrationsstufe) fest und unverrückbar. Druckschwankungen haben keinen Einfluß auf die stabilen Filterwandungen. Ein Mitreißen von Öl-/Wasser-Aerosolen ist absolut ausgeschlossen. Die Endstufe gibt zusätzliche Sicherheit bei überhöhten Beanspruchungen.

Danach erfolgt die eigentliche Trocknung der Druckluft im Adsorptionstrockner. Dieses Hochleistungsgerät ist für eine kontinuierliche Funktion im Leistungsbereich von 0 bis 100% der Nennlast bei konstanter Druckluftqualität ausgelegt. Es besteht aus zwei mit Trockenmittel gefüllten Behältern. Diese übernehmen im Wechsel die Trocknung der Druckluft bzw. werden durch einen Teilstrom bereits getrockneter Druckluft regeneriert. Die eintretende, zu 100% gesättigte Druckluft durchströmt den Diffuser des Trockenmittelbehälters und wird gleichmäßig auf den Querschnitt verteilt. Anschließend durchströmt sie das stark hygroskopische Trocknungsmittel Ultrasorp®, an dessen Oberflächen sich die Wasserdampfmoleküle anlagern.

Die so entfeuchtete Druckluft gelangt dann über eine groß bemessene Trocken-/Reservezone in den Austrittsdiffuser und von dort in den nachgeschalteten Staubfilter (Stufe 5). Dieses Filter reinigt die Druckluft von Abrieb und anderen Stäuben bis zu einer Teilchengröße von 25µm. Der Restölgehalt beträgt nur noch 0,03mg/m3. Das stark hygroskopische Trockenmittel wird kontinuierlich automatisch in einem Zyklus von fünf Minuten regeneriert, wozu wechselweise ein Trockenbehälter schlagartig entspannt wird. Ein geringer Trockenluftstrom expandiert und strömt unter atmosphärischem Druck in den zweiten Behälter. Dabei nimmt er das im Trockenmittel angelagerte Wasserkonzentrat auf.

Der in der Kemmer-Mühle in Bieberehren installierte Trockner ist mit Druckhalteventil und Blende ausgestattet, die einen bestimmten Mindestdruck am Trockner gewährleisten, einen stärkeren Druckabfall im Netz verhindern und damit eine Überlastung des Trockners ausschließen. Außerdem ist der Druckluftbehälter hinter dem Trockner installiert, so daß in ihm bereits getrocknete Druckluft gespeichert wird. Ein unerwünschter Anstieg des Drucktaupunktes durch kurzfristig stark gestiegenen Druckluftbedarf wird durch diese Installationsreihenfolge wirksam verhindert. Eine Überlastung des Trockners könnte nur dann eintreten, wenn die maximale Liefermenge der Drucklufterzeugung höher ist als die maximale Durchflußmenge des Trockners.

Inzwischen ist der Ultrapac-Adsorptionstrockner seit über drei Jahren in der Kemmer-Mühle im Einsatz. Das Konzept funktioniert einwandfrei und hat sich bewährt. Obgleich die Kemmer-Mühle über eigenes Wartungspersonal verfügt und alle Anlagen im Mühlenbetrieb selbst wartet, macht Müllermeister Kemmer beim Adsorptionstrockner eine Ausnahme. Ein Servicevertrag sichert eine regelmäßige Wartung durch geschulte Techniker des Herstellers.

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