Filterung der Druckluft

Filter in verschiedenen Qualitätsklassen von Parker Hiross, Parker Zander und Beko

Schraubenkompressor 160 kW nach dem Brand des Ölabscheiders.

Ölabscheider im Neuzustand und wie er nach unzähligen Stunden ohne Wartung vorgefunden wurde.

Ein weiterer explodierter Druckbehälter.

Zu heißes oder minderwertiges Öl führt zu Verkrustungen, dadurch wurde auch dieser Ölabscheider beschädigt.

Milchhof MeranDruckluft für den Milchhof Meran

Boge Kompressoren erzeugen die Druckluft für die Verarbeitung der Milch

Auch im Milchhof Meran wächst die Druckluftanlage stetig. Für die Erweiterung wurde ein Konzept ausgearbeitet, welches in dieser Form ständig ausbaufähig ist. Somit ist dem Wachstum des Milchhofes und der dazugehörenden Druckluftanlage technisch kein Riegel vorgeschoben.  

OberhollenzerBuswerkstatt mit EL-COM Druckluft

Werkstatt mit sehr leisem Atlas Copco Kompressor ausgestattet

Bei kleinen Anlagen mit sporadischem Verbrauch steht die Effizienz der Kompressoren nicht an erster Stelle. Bei Atlas Copco Kompressoren liegt die großte Ersparniss in der Zuverlässigkeit und Ausfallssicherheit. Wird der Kompressor jährlich von spezialisierten Service gewartet, sollten keine weitere Kosten anfallen. 


GrufrutDruckluftanlage für die Obstverarbeitung

Zentrale Kompresosrstation mit Zentraler Aufbereitung und ein vielzahl an Vorteilen

Situation vor dem Umbau: In den meisten Obstgenossenschaften, wie auch in der Obstgenossenschaft Grufrut wurden Lagerhallen angebaut. Für den jeweiligen Anbau und dessen Zellen wurden neue Stickstoffanlagen errichtet, was den Einsatz von autonomen Druckluftanlagen erforderte.

Messung: Mit einer detaillierten Verbrauchsmessung wurde folgende Situation ermittelt: Die Kompressoren 1 bis 3 arbeiten im Kompressorraum und versorgen die Druckluftanlage mit max. 14,09 m3/min. Bei der Messung hat sich in den Arbeitszeiten ein Verbrauch von 5 bis 10 m3/min ergeben. Hier ergibt sich das Problem dieser Anlage in der aktuellen Situation: Es muss immer der Kompressor 1 und ein zusätzlicher (2 oder 3) laufen, fällt der Kompressor 1 jedoch aus, schaffen die beiden anderen (2 und 3) nur noch 6,2 m3/min, was für die Versorgung der Anlage nicht ausreicht und somit ist die Versorgungssicherheit nicht gegeben. Es war also nicht einmal möglich, die Wartung am Kompressor 1 innerhalb der normalen Arbeitszeiten durchzuführen. Noch dazu haben wir bei 5 Kompressoren 3 verschiedene Steuerungen, was notgedrungen zu Konflikten in der Steuerung der Anlage führt.

Nachteile dieser Situation 
Keine Ausfallsicherung der Anlage obwohl genügend Kompressorleistung zur Verfügung steht 
Hoher Energieverbrauch bei den Kompressoren, welche die Stickstoffgeneratoren versorgen
Ungleiche und unregelmäßige Wartungsintervalle 
Keine Möglichkeit die Abwärme der Kompressoren sinnvoll zu nutzen 

Vorgaben für die zu überarbeitende Anlage 
Höchstmögliche Betriebssicherheit 
Zentraler Anlagenstandort 
Reduzierung Energieverbrauch 
Sinnvolle Nutzung der Abwärme 
Reduzierung von Wartungs- und Verschleißkosten 

Maßnahmen: Der Umbau hatte die Errichtung einer zentralen Druckluftanlage für die Erzeugung der technischen Druckluft und der Versorgung der Stickstoffgeneratoren zum Ziel. Die jeweils autonomen Druckluftluftanlagen in den verschiedenen Gebäudetrakten sollten abgebaut und zu einer Verbundanlage zusammengeschlossen werden. Die Verbindungsleitungen mussten teilweise neu errichtet und mit dem bestehenden Netz zusammengeschlossen werden. 

Betriebssicherheit in der Druckluftversorgung: Überkapazität der gesamten Anlage von 5,78 m3/min, welche ca. der Leistung des Kompressors 5 entspricht. Dieser kann somit als reine Not-Maschine eingesetzt werden. Dadurch werden Betriebs- und Wartungskosten gespart und trotz eines Ausfalles von einer Maschine bleibt die Druckluftversorgung gesichert. 

Effizienzsteigerung: Die Leerlaufzeiten der ON/OFF bzw. proportional-geregelten Kompressoren sollen unter 1% gesenkt werden, aktuell haben vor allem die Kompressoren 4 und 5 an den Stickstoffgeneratoren hohe Leerlaufanteile. Die Überproduktion der Kompressoren an den Stickstoffgeneratoren wird dann ins Leitungsnetz gelangen und somit die Druckluftanlage unterstützen. Die proportional-geregelten Kompressoren werden zu ON/OFF umgebaut, da die Proportionalregelung in dieser Anwendung keine nennenswerte Energie einspart. Durch die Steigerung der Effizienz werden die Wartungskosten automatisch gesenkt, zum Einen durch die Reduzierung der Schaltvorgänge, zum Anderen durch die Vermeidung von Leerlauf. 

Wärmerückgewinnung: Durch den zentralen Anlagenstandort und den Einbau jeweils eines Wärmetauschers in den Kompressoren, kann bei Errichtung von nur 1 Heizungsleitung die thermische Leistung in den Heizraum geführt werden. Die Nutzung der Wärmeenergie der Kompressoren spart in diesem Fall bis zu 50% der Heizkosten. 

Der Umbau wurde im Jänner 2013 mit Erfolg abgeschlossen. 

ProgressBauen mit Druckluft von EL-COM

Die Betonwerke von Progress arbeiten mit effiziente Boge Kompressoren

Druckluft für die Fertigungshallen der Beton-Fertigteile. Die Druckluftanlage wurde um eine frequenzgeregelten Kompressor erweitert, der bestehende ON/OFF Kompressor als Notmaschine beibehalten. Um ein Versagen der ON/OFF Maschine zu vermeiden, wurde eine übergeordnete Steuerung installiert, welche diesen Kompressor einen Tag pro Woche verränging beschaltet um so lange schädliche Stillstandzeiten zu vermeiden. 

RoechlingDruckluft für Autoteile 

Die Rochling Automotive Werke vertrauen auf Druckluft von EL-COM

Die Anlage umfasst Kompressoren in Leistungen von 37 bis 160 kW. Optimale Maschinenauswahl, maximale Druckabsenkung und bestmögliche Anstuerung der Anlage machen aus diesem Riesen eine der effizientesten Druckluftanlagen Überhaupt. Der Leerlaufanteil beläuft sich weit unterhalb von 1%, der Netzdruck kaum über dem minimal nötigen Druck zum Betrieb der Anlagen, das Druckband schwankt unter 0,1 bar, der Drucktaupunkt stabil unter 3°C. Die automatische Raumlüftung mit der Abwärme der Kompressoren hält den Raum immer auf Idealtemperatur.

Filter kommen zum Einsatz, wenn hohe Ansprüche an die Qualität der Druckluft gestellt werden. Sie liefern technisch ölfreie Druckluft. Microfilter reduzieren den Restölgehalt der Druckluft auf 0,01 mg/m³. Sie filtern Schmutzpartikel mit einem Abscheidegrad von 99,9999 % bezogen auf 0,01 µm aus. 

Technik: Microfilter, auch Koalenz- oder Hochleistungsfilter genannt, sind Tiefenfilter. Sie filtern die Wasser- und Öl-Kondensatphase in Form von feinsten Tröpfchen aus der Druckluft.
 
Der Tiefenfilter ist ein Faservlies, das aus einem Gewirr von feinsten Einzelfasern besteht. Die Fasern sind zufällig miteinander verschlungen und bilden so eine poröse Struktur. Zwischen den Fasern bildet sich ein labyrinthartiges System aus Gängen und Öffnungen. Dieses System weist Strömungskanäle auf, die teilweise weitaus größer sind als die auszuscheidenden Partikel. Die Partikelabscheidung erfolgt während des gesamten Weges, den die Druckluft durch das Filterelement zurücklegt. 
Microfilter arbeiten mit plissiertem Filtermaterial. Dadurch vergrößert sich die effektive Filterfläche im Vergleich zu gewickelten Filtern um ca. 1/3 . Der Druckabfall Dp wird ebenfalls erheblich reduziert. Daraus entstehen Vorteile wie: 

  • Erhöhte Durchflussleistung
  • Geringerer Energieverlust
  • Längere Standzeiten

Ein Tiefenfilter wird von innen nach außen durchströmt. Die Flüssigkeitsphase aus Öl und Wasser lagert sich beim Durchströmen des Filters am Faservlies an. Die Luftströmung treibt dann das Kondensat und die größer werdenden Tropfen weiter durch den Filter nach außen. Ein Teil des Kondensats verlässt durch diesen Effekt das Filterelement wieder. Der Schwerkraft folgend sammelt sich das Kondensat im Sammelraum des Filters.

Filtermechanismen 

Um das Abscheiden feinster Teilchen zu erreichen, wirken drei entscheidende Mechanismen zusammen. 

  • Direkte Berührung. 
    Größere Teilchen und Tropfen treffen direkt auf Fasern des Filtermaterials und werden gebunden.
  • Aufprall. 
    Teilchen und Tropfen treffen auf die willkürlich gelagerten Fasern des Filtermaterials. Dort prallen sie ab, werden aus der Stömungsbahn geleitet und von der nächsten Faser absorbiert.
  • Diffusion. 
    Kleine und kleinste Partikel koalieren im Strömungsfeld und schließen sich aufgrund der Brown'schen Molekularbewegung zu immer größer werdenden Partikeln zusammen. Diese Partikel scheiden dann aus.

Eigenschaften 

  • Abscheidung von Öl in der Flüssigphase. Man findet Kohlenwasserstoffe in zwei Aggregatzuständen in der Druckluft:
    • gasförmig als Öldampf.
    • flüssig in Form von Tropfen.
    Die Öltropfen filtert ein Hochleistungsfilter zu nahezu 100% aus. Der Öldampf kann nicht ausgefiltert werden.
  • Niedrige Betriebstemperaturen. Der Abscheidegrad des Filters sinkt mit steigender Betriebstemperatur. Ein Teil der Öltropfen verdampft und durchdringt den Filter. Bei einem Temperaturanstieg von +20° auf +30°C strömt bereits die 5fache Ölmenge durch den Filter.
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