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antriebstechnik 7/2016

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Wettbewerbsfähige

Wettbewerbsfähige Alternative? IE3 und IE4: Vergleichstest der Antriebe bei Rotationsverdichtern Bernd Haas Die Druckluft-Experten bei Verallia waren die ersten, die eine neue Antriebstechnik für Gardner Denver-Rotationsverdichter der Marke Wittig erprobten. Im direkten Vergleich standen die bisher verwendeten Asynchronmaschinen und neue Synchron-Reluktanzmotoren. Wer hat das Rennen gemacht? Bernd Haas ist Manager Sales Systems bei Gardner Denver in Schopfheim V erallia ist die Marke, unter der die börsennotierte Saint-Gobain Oberland AG auftritt. Das Unternehmen gehört zu den führenden Herstellern von Glasverpackungen für Getränke und Nahrungsmittel in Deutschland und mit seinen vier Standorten in Bad Wurzach, Neuburg an der Donau, Essen und Wirges im Westerwald ist es für den – nach wie vor – überwiegend regional agierenden Glasverpackungsmarkt gut positioniert. In der industriellen Produktion von Verpackungsglas gelten besondere Regeln, weil die Stückzahlen sehr hoch und die Produktionsstätten entsprechend leistungsfähig sein müssen. Der Prozess erlaubt keinen Stillstand: Die Anlagen arbeiten rund um die Uhr, 365 Tage im Jahr. Auch an die Druckluft- und Vakuumversorgung werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Im Verallia-Werk Bad Wurzach sind zahlreiche Verdichter und Vakuumpumpen installiert. Sie arbeiten – und das ist ebenfalls typisch für die Hohlglasproduktion – in drei Netzen: 4 bar, 6 bar und Vakuumnetz. Die Verdichter und Pumpen erzeugen Druckluft und Vakuum für die Produktion von rund 2,5 Mio. Flaschen pro Tag. Am Anfang des Prozesses stehen mehrere Wannen, in denen jeweils rund 300 t geschmolzenes Glas bei einer Temperatur von rund 1 600 °C vorgehalten werden – und das im 24/7-Betrieb. In der Produktion selbst „schießen“ exakt proportionierte glühende Glastropfen durch Glasrinnen, um im Sekundentakt Hohlglas zu erzeugen. Dabei presst Druckluft die heiße Masse in die Form, und das Vakuum zieht das flüssige Glas an die Formwände. Dass die Verdichter in der weitläufigen Druckluftstation sehr unterschiedlich aussehen, ist ihrem Baujahr geschuldet und nicht dem Fabrikat: In Bad Wurzach werden seit mehr als 50 Jahren Rotationsverdichter der Marke Wittig eingesetzt. Die älteste Anlage, die sich noch im Einsatz befindet, stammt immerhin von 1965, hat also exakt 50 Betriebsjahre hinter sich und läuft immer noch als Redundanzmaschine. Ideales Prinzip: Die Rotations verdichtung Das ist eine Erklärung für die Festlegung auf das Prinzip der Rotationsverdichtung, das 1908 von Karl Wittig zum Patent angemeldet wurde. Wittig hat als erstes Unternehmen das Vielzellenprinzip umgesetzt. In einem zylindrischen Gehäuse ist ein Rotor exzentrisch angeordnet. Im geschlitzten Rotor befinden sich bewegliche Schieber, die einen sichelförmigen Arbeitsraum in Zellen mit sich veränderndem Volumen unterteilen. Durch die Gas- und Fliehkräfte werden die Rotorschieber an die Gehäusewand gedrückt und ermöglichen auf diese Weise das Ansaugen, Verdichten und Ausstoßen von Luft und Gasen. Auch die niedrige Drehzahl von 1 500 min -1 , das geringe Rotorgewicht und die nur wenigen bewegten Teile tragen zur langen Lebensdauer bei minimalem Wartungsbedarf bei. Deshalb sind Rotationsverdichter gerade im 24-Stunden-Betrieb extrem langlebig, wie die 50 Jahre alte Maschine im Verallia Werk zeigt. Die Rotationsverdichter mit einem Leistungsbereich von 250 – 6000 m³/h bzw. 30 – 710 kW werden bei Gardner Denver in Schopfheim entwickelt und gefertigt. Energiebewusster Anwender In allen Produktionsstätten von Verallia wird größter Wert auf Energieeffizienz gelegt. Das 20 antriebstechnik 7/2016

STEUERN UND AUTOMATISIEREN 01 Bei Verallia sind mehrere Rotationsverdichter aus den Baujahren 1965 bis 1975 im Einsatz 02 Der erste Wittig-Rotationsverdichter mit Synchronreluktanzmotor der Effizienzklasse IE4 gilt auch und gerade für die Druckluft- und Vakuumerzeugung, die einen beachtlichen Anteil am Energiebedarf des gesamten Werkes hat. Siegfried Heinrich, Leiter der Betriebsschlosserei und verantwortlich für die Druckluftversorgung in Bad Wurzach: „Das Druckluftnetz benötigt etwa 55 000 – 60 000 kWh elektrische Energie pro Tag, die Vakuumerzeugung weniger als 15 000 kWh.“ Um die benötigten Luftmengen wirtschaftlich zu erzeugen, sind alle neueren Verdichter mit drehzahlgeregelten Antrieben ausgestattet. Die Kompressoren und Vakuumpumpen in den drei Netzen werden bedarfsgerecht über die selbst programmierte SPS geregelt. Siegfried Heinrich und seine Kollegen sind für Wittig nicht nur geschätzte Kunden, sondern auch kompetente Gesprächspartner für die Weiterentwicklung der Maschinen. Bernd Haas, Manager Sales Systems der Gardner Denver Schopfheim GmbH: „Von Verallia kommen immer wieder Verbesserungsvorschläge, die wir gern umsetzen.“ Das fällt auch deshalb relativ leicht, weil die Gardner Denver Wittig-Rotationsverdichter nach wie vor kundenspezifisch und mit hoher Fertigungstiefe in Schopfheim produziert werden. Die Wege zur Produktion sind also kurz. Zum Beispiel wurden auf Wunsch von Verallia die Schallschutzgehäuse optimiert, damit sämtliche Komponenten der Verdich- ter im Falle einer Wartung oder Reparatur so schnell wie möglich zugänglich sind. Von IE3 zu IE4 Neuester Verdichter in der Kompressorstation ist ein drehzahlgeregelter RO 170 mit 132-kW-Antrieb, der bis zu 1 408 m 3 /h Druckluft ins 4-bar-Netz einspeist. Bernd Haas: „Unsere ROW-Kompressoren sind Standardverdichter in vielen Betrieben, die kontinuierlich Druckluft benötigen.“ Ausgerüstet sind sie mit Drehstrom-Asynchronmotoren und Frequenzumrichtern von ABB. Nach Bestellung der ROW 170 durch Ver allia trat ABB mit einem neuen Antriebs- TOP TECHNOLOGY MADE IN GERMANY HIGH SPEED DRIVE Frequenzumrichter für Hochgeschwindigkeitsanwendungen bis 275 kVA bzw. Drehzahlen bis 480.000 1/min. www.sieb-meyer.de DU_sum_anz_highspeed_SD2S_185x90_antriebstechnik7.indd Sieb+Meyer.indd 1 1 15.06.2016 10.06.16 07:43:46 12:35 antriebstechnik 7/2016 21

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