Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ölfreie Kompressoren liefern reine Luft

08.09.2008
In vielen Bereichen sind ölfreie Schraubenkompressoren zwingend erforderlich. Ölfreie Druckluft ist unter anderem dann nötig, wenn die Druckluft mit sensiblen Produkten in Berührung kommt. Zwei Beispiele sind die Labortechnik und die Reinraumtechnik.

Die Bosch-Gruppe verdankt ihren Erfolg in hohem Maße der Innovationskraft ihrer Entwickler und Konstrukteure. Um die Spitzenstellung zu halten, finden in den Laboratorien am Hauptsitz auf der Schillerhöhe in Gerlingen außer Grundlagenforschung auch Vorversuche statt. Zum Bau von Prototypen stehen darüber hinaus Reinraumlabore zur Verfügung. Für diese Aufgaben benötigt Bosch Druckluft in hoher Qualität und hoher Verfügbarkeit rund um die Uhr.

Weil die vorhandenen Verdichter wartungsanfälliger wurden, entschloss man sich zum Austausch der Kompressoren. Es wurde eine völlig neue Drucklufterzeugung ausgeschrieben, die drei neue Verdichter für den zentralen Kompressorraum vorsah und je eine kleine Maschine für zwei Nebengebäude. Alle drei Gebäude sind über eine Ringleitung verbunden, die nur bei Bedarfsspitzen geöffnet wird. Die Druckluft muss ölfrei und trocken sein.

Kompressoren arbeiten mit zwei Schraubenpaaren

Compair hat die Ausschreibung mit Kompressoren der Pure-Air-Verdichterbaureihe der Serie DH gewonnen. Die Konstruktion unterscheidet sich grundlegend von bisherigen ölfreien Verdichtern, weil sie auf zwei parallel angeordnete Schraubenpaare verzichtet. Den Kern des Verdichterblocks bilden ein direkt angetriebenes Ein-Schrauben-Kompressorenelement und zwei Schieberrotoren aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, die im 90°-Winkel zum Hauptrotor angeordnet sind.

Die Luft wird in zwei Kammern ober- und unterhalb des Hauptrotors komprimiert. Bei einer Drehzahl von 2960 min-1 wird ein Volumenstrom erreicht, für den herkömmliche Schraubensysteme bis zu 20 000 min-1 benötigen. Das ausgeglichene Pulsationsniveau führt zu geringen Schwingungs- und Schallwerten.

In das Kompressionselement eingespritztes Wasser, gereinigt in einem vollständig integrierten Umkehrosmose-Membranfiltersystem, sorgt für Schmierung, Abdichtung und Kühlung. Die Kühleigenschaften von Wasser ermöglichen den Betrieb des Kompressors mit niedrigen Verdichtungstemperaturen.

Energieeffizienter Kompressor bietet nahezu isothermische Verdichtung

Die Folge sind eine nahezu isothermische Verdichtung, ein geringer Energieverbrauch und ein sehr hoher Wirkungsgrad. Dazu trägt auch der getriebelose Antriebsstrang bei: Die Regelelektronik übernimmt die Aufgaben eines mechanischen Getriebes. Dies hat zugleich den Vorteil, dass man im Vergleich zu anderen bekannten Kompressorsystemen auf viele zusätzliche Bauteile verzichten kann und eine sehr kompakte Bauweise erreicht.

Den Entwicklern ist es durch den getriebelosen Direktantrieb und die Verwendung von gekapselten, auf Lebensdauer geschmierten Lagern gelungen, den Verdichtungsraum absolut ölfrei zu halten. Auch Öl- und Ölfilterwechsel entfallen und erst nach 28 000 Betriebsstunden wird ein Wechsel der Carbonfaser-Dichträder erforderlich.

Im Kompressorenraum des Forschungszentrums wurden zwei Modelle vom Typ D 75 HSR mit 75 kW drehzahlgeregelter Motorleistung installiert, die jeweils bis zu 13,6 m3/min Druckluft erzeugen, sowie ein D 37 H mit Festdrehzahl. In den beiden Nebengebäuden gewährleistet jeweils ein D 15 H mit einem Volumenstrom von 2,48 m3/min die Druckluftversorgung.

Kompressor wird von Reluktanzmotor angetrieben

Die drehzahlgeregelten 75-kW-Maschinen werden von Reluktanzmotoren angetrieben, die im Vergleich zu konventionellen Drehstrommotoren in einem sehr viel weiteren Volumenstrombereich bei hohem Wirkungsgrad regelbar sind. Der günstige Energieverbrauch ist auch an der niedrigen Austrittstemperatur der Druckluft zu erkennen, die sich sowohl durch die Wassereinspritzung als auch durch das niedrige Drehzahlniveau erklärt: Die Wärmeverluste sind nur gering; die Druckluft verlässt mit einer Austrittstemperatur von unter 35 °C den Verdichter.

Das kommt nicht nur dem Energiekosten-Budget, sondern auch der Druckluftqualität zugute: Bei den vorhandenen, warmregenerierenden Adsorptionstrocknern, die den Drucktaupunkt konstant auf unter -70 °C halten, wurde nach der Installation der Verdichter eine Drucktaupunktverbesserung festgestellt, zudem müssen die Trockner seltener in die energieaufwändige Regenerationsphase schalten. Das erklärt sich durch die niedrige Eintrittstemperatur der Druckluft: Je kälter die Luft, desto geringer ihre Fähigkeit, Wasser an sich zu binden.

Nach knapp einem Jahr können die Verantwortlichen eine rundum positive Bilanz ziehen. Die Kompressoren DH 75 SR haben eine Grundlastwechselschaltung und einen automatischen Wiederanlauf nach einem kurzzeitigen Stromausfall. Damit würde auch dann die Druckluftversorgung sichergestellt, wenn die Drucklufterzeugung während eines Dauertests durch einen Stromausfall unterbrochen wird.

Dipl.-Ing. Norbert Nitsche ist Key Account Manager stationäre Druckluftsysteme bei der Compair Drucklufttechnik GmbH.

Norbert Nitsche | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/betriebstechnik/drucklufttechnik/articles/143674/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Sturmfeder bekämpft Orkanschäden
23.10.2017 | Westfälische Hochschule

nachricht rollFEED® Turning auf EMAG Maschinen: Tempomacher für die Drehbearbeitung
17.10.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie