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Optimiertes Schraubenprofil steigert Energieeffizienz von Verdichtern

09.07.2008
Die Geometrie des Schraubenprofils ist ein wichtiger Ansatzpunkt, um die Energieeffizienz von Kompressoren zu erhöhen. Für Hoch- und Niederdruckanwendungen ergeben sich dabei unterschiedliche Optima, wie die neue Verdichterbaureihe Delta Screw Generation 5 von Aerzener veranschaulicht.

Die Aerzener-Schraubenverdichter Delta Screw Generation 5 zeichnen sich durch zwei unterschiedliche Rotorprofile aus. Für Niederdruckanwendungen bis 2 bar steht ein speziell konzipiertes 3- + 4-Profil (VML-Verdichter) zur Verfügung, bei dem der Hauptrotor mit vier, der Nebenrotor mit drei Zähnen bestückt ist.

Bei höheren Drücken bis 3,5 bar kommt ein 4- + 6-Profil (VM-Verdichter) zum Einsatz, bei dem der Hauptrotor über sechs, der Nebenrotor über vier Zähne verfügt. Damit soll für jeden Druckbereich der energetisch optimale Verdichtertyp bereitgestellt werden.

Die Energieeffizienz der Aerzener-Kompressoren soll zudem durch zwei unterschiedliche Druckauslässe pro Rotorprofil verbessert werden, die je nach Druck und Volumenstrom für ein Optimum in der inneren Verdichtung sorgen sollen.

Die unterschiedlichen inneren Druckverhältnisse vermeiden mögliche Überkompressionen, der Wirkungsgrad der Maschinen steigt damit. So kann sich nach Angaben des Herstellers im Niederdruckbereich bis 2 bar ein energetischer Vorteil von über 20% im Vergleich zu anderen Verdichtermodellen einstellen.

Weniger Druckverluste bei der Schalldämpfung im Kompressor

Außerdem wurden die Zubehörkomponenten der Verdichteraggregate überarbeitet. Durch spezielle Verfahren in der Schalldämpfung konnten die Druckverluste den Angaben zufolge um bis zu 20% reduziert werden. Auf der Antriebsseite werden standardmäßig nur noch Motoren der Energieeffizienzklasse EFF1 verbaut, was ein weiteres Einsparpotenzial von bis zu 3% freisetzt.

Die Überlegung des Herstellers: Weil die Lebenszykluskosten von Kompressoren zu zwei Dritteln durch den Energieverbrauch bestimmt werden, zahlen sich die Investitionskosten bereits nach kurzer Zeit wieder aus.

Eine weitere Verbesserung: Gegenüber der Vorgängergeneration konnten die Schallpegel im Schnitt um 6 dB(A) gesenkt werden. Dabei wurde auf die Verwendung von Absorptionsmaterial verzichtet. Durch die Schallreduzierung sind den Angaben zufolge kostenaufwändige Sondermaßnahmen wie Spezial-Schallhauben überflüssig.

Kompressoren bieten besondere Lösung für die Schüttgutförderung

Die Kompressoren sind Atex-zertifiziert und können daher in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Die Verdichteraggregate sind dabei speziell auf die Anforderungen in den Kategorien 2 und 3 für Staub- wie auch für Gaszonen zugeschnitten.

Eine besondere Lösung haben die Aerzener sich als Explosionsschutz für die pneumatische Schüttgutförderung ausgedacht: In einem neu konzipierten Druckschalldämpfer der Kompressoren wird der Schall rein durch Luftumlenkungen gedämpft. Der Dämpfer enthält kein Absorptionsmaterial, was die Entzündungsgefahr des Dämpfstoffes ausschließt. Der Schalldämpfer ist als Funkensperre zertifiziert worden und kann den Angaben zufolge externe Funkensperren ersetzen.

Die Bedienung und Wartung der Kompressorstation erfolgt von der Frontseite. Alle Komponenten, die eine Wartung benötigen, sollen so leicht zugänglich sein. Als einen großen Vorteil schildert der Hersteller das neue Ölsystem. Dies ermöglicht den Angaben zufolge eine Kontrolle des Ölstands bei laufender Maschine. Eine Abschaltung der Maschine und damit eine Produktionsunterbrechung wird so vermieden.

Neues Antriebskonzept für den Kompressor reduziert Wartungsaufwand

Das patentierte Antriebskonzept mit Riementrieb zielt auf eine Reduzierung des Wartungsaufwandes und damit auch eine Reduzierung der Lebenszykluskosten. Beim Aerzener-Konzept ist der Antriebsmotor auf einer Wippe montiert und sorgt mit seinem Eigengewicht für die richtige Riemenspannung. Ein Nachspannen soll auf diese Weise überflüssig werden. Zudem ermöglicht das Antriebskonzept ein nachträgliches Anpassen der Leistungsdaten bei neuen Anforderungen an Druck und Volumenstrom durch einfaches Wechseln der Keilriemenscheiben.

Die Kompressoren sind zurzeit als riemengetriebene Ausführung für Über-, Unterdruck- und Stickstoffanwendungen in den Nennweiten DN 125 bis DN 200 lieferbar. Ein Baukastensystem soll bei der Wahl der Verdichter- und Motorgrößen für Flexibilität sorgen und die Anpassung an den jeweiligen Leistungsbedarf sowie eventuell später erforderliche Änderungen ermöglichen.

Für die neue Kompressor-Baureihe Delta Screw Generation 5 stehen sieben Baugrößen für Ansaugvolumenströme von 270 bis 2600 m3/h und Überdrücke bis 3,5 bar zur Verfügung. Im Unterdruckbetrieb können die Verdichter VML bis 70% Vakuum (0,3 barabs) eingesetzt werden, als Sonderausführung bis 85% Vakuum (0,15 barabs).

Frank Fladerer | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/betriebstechnik/drucklufttechnik/articles/136287/

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