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Verfahrenstechnik 5/2016

Verfahrenstechnik 5/2016

KOMPONENTEN UND SYSTEME

KOMPONENTEN UND SYSTEME Aus dem Container Modulares Druckluftkonzept für Chemieunternehmen Thomas Preuß Druckluft und Stickstoff werden bei einem Chemikalienproduzenten im mobilen Container erzeugt. Die Anlage arbeitet energieeffizient mit drehzahlgeregelten Kompressoren und einem Stickstoffgenerator. Im Container sind alle Aufbereitungskomponenten, Brandmeldeeinrichtungen und eine Sauerstoffmessung zur Über wachung etwaiger Leckagen der Stickstofferzeugungsanlage untergebracht. Autor: Thomas Preuß, Pressebüro Turmpresse, Königswinter sen, um wettbewerbsfähig und flexibel zu bleiben“, blickt Günther Schätzle ins Jahr 2011 zurück, als die ersten Pläne gemacht wurden. „Wir müssen hier technische und organisatorische Mechanismen installieren, um Störfälle möglichst auszuschließen und die Folgen – falls doch einmal Störungen eintreten – einzudämmen.“ Als erstes wurde ein neues Prozessleitsystem angeschafft. „Damit können wir alle chemischen Umsetzungen genau verfolgen und bei der kleinsten Abweichung schnell gegensteuern“, erklärt Schätzle. Druckluft und Stickstoff Dann wurde das große Infrastrukturprojekt angegangen, wobei CHT zunächst die Druckluft- und Stickstoffversorgung neu aufriss. „Druckluft und Stickstoff werden zukünftig nur noch aus einer Station kommen. Damit wird es statt dreier Standorte – mit fünf Kompressoren und zwei Netzen – nur noch einen geben. Der erste große Schritt ist seit Oktober 2014 vollzogen: Seitdem steht ein Container auf dem Werksgelände, der zukünftig den gesamten Druckluft- und Stickstoffbedarf decken wird. In Betrieb ist er schon, und sobald die Umbauten auf dem Gelände abgeschlossen sind, zieht er an seinen endgültigen Standort um. Der Container enthält derzeit drei öleingespritzte, drehzahlgeregelte GA-Kompressoren der neuesten Generation von Atlas Copco – die Typen GA 45 VSD FF, GA 7 SD+ und GA 15 VSD+ FF mit 45, 7 und 15 kW installierter Leistung – sowie den Stickstofferzeuger NGP 15. Dieser wird vom GA 15 VSD+ FF mit Druckluft versorgt und „Industrie 4.0 ist für die Chemie ein Riesenthema“, sagt Günther Schätzle, Leiter Technik der CHT R. Beitlich GmbH in Tübingen. „Zu den Vorteilen von Industrie 4.0 zählten die Möglichkeit der zentralen Datenerfassung und Steuerung, die höhere Energieeffizienz, die schnellere Genehmigung bei den Behörden. „Unsere Vision ist, dass wir unsere Infrastrukturanlagen komplett in Containern unterbringen, die man dann leicht versetzen und an sich ändernde Infrastrukturanforderungen anpassen kann.“ Der Charme solcher Containerlösungen sei auch, dass man keine Gebäude brauchte, erklärt Schätzle. „Laute Maschinen kann man in Containern viel besser dämmen, alle Betriebszustände werden über das Prozessleitsystem gemeldet, und bei etwaigen Störungen kann man den Container zum Beispiel ganz einfach mit Kohlendioxid fluten.“ CHT produziert im Wesentlichen flüssige, pulverförmige und pastöse Produkte zur chemischen Weiterverarbeitung für die Textil- und die Baustoffindustrie sowie Spezialchemikalien für die industrielle Textilreinigung. Um die Wirtschaftlichkeit der Produktion, die steigenden Anforderungen an die Anlagensicherheit und die Energieversorgung für die Zukunft sicherzustellen, muss CHT an seinem wichtigsten Standort in Dußlingen, ein paar Kilometer von der Zentrale in Tübingen entfernt, zunächst die Infrastruktur neu aufstellen. „Wir haben uns überlegt, wo wir mit unserer Infrastruktur in zehn Jahren sein müsspaltet sie in Sauerstoff und Stickstoff. Das Gerät arbeitet nach dem Prinzip der Druckwechseladsorption, bei dem der Sauerstoff durch Kohlenstoffmolekularsiebe selektiv vom Stickstoff getrennt wird. Das ist effizienter als die Arbeitsweise herkömmlicher Membrananlagen. Daher kommt der NGP mit weniger Druckluft aus. Das Ergebnis ist Luft mit einem Stickstoffanteil von 95 bis 99,999 %. CHT benötigt den Stickstoff für chemische Prozesse, die nicht unter Sauerstoffeinfluss ablaufen dürfen, zum Inertisieren von Reaktionskesselinhalten, zum Druckaufbau in Dichtungssystemen oder als aktiven Teilnehmer an Reaktionen. Die beiden anderen GA-Kompressoren, mit 7 und 45 kW, bedienen – fast – den kompletten Druckluftbedarf im Werk. Integriert sind ab Werk je ein Kältetrockner (erkennbar am „FF“, „Full Feature“, im Typennamen). Die Druckluft treibt Pumpen oder Hubzylinder an oder stellt Armaturen. Die neue GA-VSD+-Technologie reguliert die Drehzahl des Motors automatisch, damit die erzeugte Druckluftmenge exakt dem Bedarf entspricht. In Verbindung mit dem Permanentmagnetmotor, der einen Wirkungsgrad gemäß IE4 aufweist, sowie dem effizienten Lüfter ergeben sich Energieeinsparungen von bis zu 50 % gegenüber Maschinen mit fester Drehzahl und deutlich niedrigere Lebenszykluskosten. Sparsam und kompakt Die neue GA-Station arbeitet auch deshalb weitaus sparsamer als die frühere Kaskade aus Kompressoren mit fester Drehzahl, weil diese mit hohen Schaltfrequenzen und dem 24 VERFAHRENSTECHNIK 5/2016

Ruwac.indd 1 06.05.2014 16:34:40 KOMPONENTEN UND SYSTEME dabei üblichen hohen Energieverbrauch im Leerlauf die Stromrechnung in die Höhe trieben. Heute kann CHT in der Woche mit einem Betriebsüberdruck von rund 6,6 bar fahren, am Wochenende sogar mit nur 5,0 bar – statt weit über 7 bar in der Vergangenheit. 1 bar weniger bedeuten etwa 7 % weniger Energie. „Am Wochenende übernimmt dann auch der GA 7 VSD+ die Führung“, sagt Schätzle. Ansonsten laufe der GA 45 VSD im Container nun ohne Leerlauf und mit der jeweils angepassten Drehzahl kontinuierlich durch: „Allein dadurch sparen wir über 2400 EUR im Jahr“, freut sich der Technik- Leiter. Weitere Einsparungen kommen zustande, weil die Abwärme der Druckluftkompressoren schon jetzt für Niedertemperaturprozesse genutzt wird. Für CHT gab im Vergleich zu anderen Kompressoren und Angeboten vor allem die sehr viel kompaktere Bauweise des GA VSD+ den Ausschlag. Allein gegenüber seinem „Bruder“, dem aktuellen GA VSD von Atlas Copco, benötigt der VSD+ weniger als die Hälfte des Stellplatzes. Gedämmt und leise Konzipiert und gebaut wurde die Containerlösung von der Baisch Druckluftanlagen GmbH & Co. KG in Reutlingen. Inhaber Robert Baisch stellt noch einen weiteren Vorteil der GA-Maschinen heraus und weist damit auf die größte Herausforderung hin: die Schalldämmung. „Der Motor ist schon ziemlich leise“, findet er. Das „normale“ Betriebsgeräusch liegt bei lediglich 62 dB(A). „CHT wollte aber einen Schallpegel von 55 dB(A) erreichen. Die Forderung kam vom Regierungspräsidium“, konkretisiert Günther Schätzle. „Denn wir haben hier in etwa 100 m Entfernung die nächste Wohnbebauung.“ Als verantwortungsvoller Arbeitgeber am Ort wollte CHT Werte unter 20 dB(A) am Immissionspunkt erreichen, also oben auf dem Berg, wo die ersten Häuser stehen. Das ist ihnen auch gelungen. Erreicht hat Robert Baisch die niedrigen Schallpegel mit Kulissenschalldämpfern im Container – einem verwinkelten Blechkanal mit viel verpresster Mineralwolle: „Die Werte aus dem Lastenheft mussten wir ja um noch mal fünf bis sieben Dezibel unterschreiten“, führt der Anlagenbauer aus. „Denn wenn der Container vor einer Wand steht, ergeben sich andere Schallreflexionen, als wenn er frei auf dem Feld positioniert wäre.“ Außerdem seien im Sommer bei Volllast etwa 24 000 m 3 Zuluft pro Stunde nötig, und die Temperatur müsse auf konstant 15 °C gehalten werden. Deshalb mussten kräftige – und keinesfalls stille – Ventilatoren ins Konzept integriert werden. Nahaufnahme der Kulissenschalldämpfer mit Pollenfilter Damit keine Pollen oder Staub angesaugt werden, ist ein entsprechender Staubfilter installiert. www.atlascopco.de Wir saugen alles ... DICHTUNGSTECHNIK PREMIUM-QUALITÄT SEIT 1867 COG SETZT ZEICHEN: Das größte O-Ring-Lager weltweit. … wirklich alles RUWAC Industriesauger GmbH Westhoyeler Str.25 49328 Melle-Riemsloh Telefon: 0 52 26 - 98 30-0 Telefax: 0 52 26 - 98 30-44 Web: www.ruwac.de E-Mail: ruwac@ruwac.de Präzisions-O-Ringe in45000 Varianten abrufbereit. www.COG.de

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