Innovative Filtrations- und Trocknungstechnik senkt Betriebskosten

Bei der Aufbereitung von Druckluft und Gasen, die als Prozessmedien genutzt werden, stellen Filtrations- und Adsorptionstrocknersysteme Basistechnologien dar. Für die Hersteller von Filtern und Trocknern ist die Reduzierung der Betriebskosten und damit auch des Energiebedarfs im Aufbereitungsprozess eine besondere Herausforderung. Mit innovativen Filtrationstechnologien und maßgeschneiderten Trocknersystemen können erhebliche Kosteneinsparungen erzielt werden, wie u.a. die folgenden Beispiele zeigen und der Filtrationsspezialist Donaldson auf der Hannover Messe 2011 anschaulich demonstrierte.

Der entscheidende Faktor bei der Ermittlung der Lebenszykluskosten von Druckluftfiltern ist der mittelbare Energieverbrauch, der durch den Differenzdruck entsteht. Mit den Ultra-Filter DF Druckluftfiltern (Bild 1) wird der Differenzdruck um bis zu 50 % gegenüber marktüblichen Filtern bei Betrieb unter Nenndruck reduziert. Weisen marktübliche Filter im benetzten Zustand einen Druckverlust von 450-500 mbar auf, so sind es bei den Donaldson Ultra-Filtern benetzt nur rund 250 mbar. Diese Halbierung kann näherungsweise in Euro und Cent quantifiziert werden: Bei einer Durchflussleistung von 1100 m³/h spart der Anwender pro Jahr mehr als 1500 € an Energiekosten, wenn der Differenzdruck nur um 200 mbar geringer ist – mehr als die Kosten des gesamten Filters. Somit amortisiert sich die Investition selbst beim Austausch eines vorhandenen Filtergehäuses innerhalb weniger Monate. Die Leistungsdaten der „Energiesparfilter“ sind nach der neuen internationalen Filternorm ISO 12500-1 getestet und validiert.

Weitere Energiekostenersparnisse werden durch den rechtzeitigen Austausch des gebrauchten Filterelementes erzielt. Den wirtschaftlichsten Zeitpunkt hierfür ermittelt der Economizer. Dieser misst kontinuierlich den Differenzdruck. Der integrierte Mikroprozessor wertet die Messdaten aus und vergleicht die durch den Druckverlust verursachten höheren Energiekosten mit den Kosten eines neuen Filterelementes. Der kostengünstigste Austauschzeitpunkt für das Filterelement wird berechnet, und Leuchtdioden signalisieren den „Filteraustausch“.

Ebenso entscheidend wie die Filtrationstechnik ist die Adsorptionstrocknertechnik. Maßgeschneiderte Anlagen bieten dem Anwender eine wirtschaftliche und effiziente Aufbereitung. Bei Forderungen nach sehr geringen Restfeuchten bzw. nach Drucktaupunkten unterhalb von 0 °C sind Adsorptionstrockner die richtige Wahl. Grundsätzlich wird hierbei zwischen zwei Bauarten unterschieden: kaltregenerierende und warmregenerierende Adsorptionstrockner.

Kaltregenerierende Adsorptionstrockner kommen vorwiegend in kleineren Leistungsbereichen zum Einsatz: Die Ultrapac^® Classic Baureihe bereitet Druckluftmengen zum Beispiel schon ab 5 m³/h auf, insgesamt reicht das Leistungsspektrum dieser Baureihe bis 35 000 m³/h. Bei den warmregenerierenden Anlagen stehen verschiedene Bauformen mit externer und interner Erzeugung der Regenerationswärme für Leistungen bis zu 80 000 m³/h zur Verfügung (Bild 2). Besonders wirtschaftlich sind Anlagen, die die vorhandene (Ab-)Wärme zum Beispiel der Kompressoren oder die Prozesswärme für die Regeneration nutzen. In diesem Fall ist immer ein individuelles Engineering erforderlich, das sich für den Anwender aber „rechnet“, weil die Energiekosten und somit die Lebenszykluskosten deutlich reduziert werden können. Vor der Investition in eine neue Druckluftaufbereitungsanlage sollte der Anwender daher zunächst prüfen, ob er mit einem Standard-Adsorptionstrockner oder einer individuellen Lösung besser beraten ist.

Zukunftsweisend ist auch die Steuerungstechnik, die in den Adsorptionstrocknern zum Einsatz kommt und den Anwender über den Betriebszustand der Anlage informiert. Durch die serienmäßige Ausstattung mit Touchpanels wird die Transparenz an der Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) weiter gesteigert. Dies gilt für alle warm-regene-rierenden Adsorptionstrockner der Baureihen HRE, HRG, HRS, HRS-L und HRC sowie für die maßgeschneiderten Systemlösungen (Bild 3). Das mehrsprachige Panel zeigt in der Grundeinstellung den gegenwärtigen Betriebszustand und die dazu relevanten Betriebsparameter wie Druck, Temperaturen und Taupunkt an. Durch Berühren des jeweiligen Schaltfeldes können weitere Informationen abgerufen werden.

Über diese bedienerfreundliche Schnittstelle lässt sich auch das Hauptmenü der Steuerung aufrufen. Autorisiertes Personal kann die Betriebsparameter so an die Umgebungsbedingungen und Betriebsanforderungen anpassen. Auch der Servicetechniker parametriert die Anlage über das Touch Panel und kann zum Beispiel zusätzliche Diagnose-Informationen abrufen.


Donaldson Filtration Deutschland GmbH, Haan (D),
www.donaldson.com