Großfilteranlage mit Niederdruckspülluftreinigung
Von Werner Franzgrote, Herzebrock-Clarholz
Niederdruckspülluftanlage in der Jürgens Gießerei in Emsdetten.
Erschienen in GIESSEREI 08/2011
Die Jürgens Gießerei hat ihre Filterabreinigung von einem druckluftbasierten System auf die Niederdruckspülluftreinigung umgestellt – und senkt damit sowohl den Energieverbrauch als auch den Lärmpegel.
Im Zuge einer Modernisierungsmaßnahme und Kapazitätserweiterung im Bereich der Sandaufbereitung haben wir auch die Absaugung komplett erneuert“, berichtet Ralf Beiermann, Produktionsleiter der Jürgens Gießerei GmbH & Co, Emsdetten. „Energieeinsparung und Lärmschutz standen dabei im Vordergrund. Des Weiteren sollte die Filterabreinigung nicht wie bisher mittels Druckluft erfolgen. Grund hierfür war der relativ hohe Druckluftverbrauch der alten Anlage und die große Distanz zwischen Kompressorstation und neuem Filterstandort“, so Beiermann weiter. „Wir hatten von anderen Filterabreinigungsarten gehört, die in anderen Branchen erfolgreich im Einsatz sind und uns entsprechend informiert. Dieses haben wir dann auch in unser Pflichtenheft aufgenommen. Die Anlage ist nun mehr als ein Jahr in Betrieb und funktioniert einwandfrei. Die erwünschte Energieeinsparung hat sich nachweislich auch eingestellt“.
Bedarfsangepasster Betrieb spart Energie
Bei der neuen Konzeption der Rippert Anlagentechnik GmbH & Co. KG, Herzebrock-Clarholz, wird der reinluftseitig angeordnete Ventilator, mit einem Volumenstrom von 150 000 m³/h, über einen Frequenzumrichter angetrieben. Zum einen wird dadurch kontinuierlich ein bedarfsangepasster Betrieb realisiert, zum anderen wird der Motor dabei immer in seinem optimalen Leistungsbereich betrieben. Dadurch wird eine wesentliche Energieeinsparung sichergestellt.
Das gesamte Ventilatoraggregat und der Schaltschrank sind von einer kompletten Lärmschutzumhausung umgeben. Die Doppelfilteranlage für insgesamt 150 000 m³/h Absaugluft aus der Sandaufbereitung ist mit einem Schneckenaustragsystem ausgestattet. Über die reversierbare Sammelschnecke kann das ausgefilterte Material wahlweise in Transport- und Lagerungssäcke, sogenannte Big-Bags, abgefüllt oder pneumatisch über ein Sendegefäß in den Prozess zurückgeführt werden (Bild 1).
Neue Filtertechnik schont das Filtermedium
Das besondere an der Filteranlage ist die Niederdruckspülluftreinigung (Bild 2), deren Technologie im Gießereibereich noch neu ist. Bei herkömmlichen Anlagen werden die Filter im Wesentlichen mittels Druckluftstoß abgereinigt. Die Druckluftstoßabreinigung ist sehr intensiv und wird in vielen Bereichen der Entstaubungstechnik erfolgreich eingesetzt, insbesondere bei schwierigen Stäuben. Der Staub aus der Sandaufbereitung lässt sich aber relativ gut vom Filtermedium ablösen. Das schafft gute Voraussetzungen für den Einsatz der Niederdruckspülluftreinigung, was sich auch an dem niedrigen Differenzdruck von 2,8 mbar an den Filterelementen zeigt.
Der Spülluftstrom wird dabei von einem Radialventilator erzeugt, der auf dem so genannten Spülwagen montiert ist. Der Spülwagen fährt im Reinluftraum kontinuierlich oder druckabhängig gesteuert über die Schlauchöffnungen hinweg. In Fahrtrichtung wird dabei die erste Filterschlauchreihe neutralisiert, während die zweite Reihe von der Reinluftseite her gespült wird. Die dritte Reihe wird ebenfalls neutralisiert. Dadurch ergibt sich eine Auftriebsverzögerung, die den abgelösten Staub in großem Maße in die Austragung fallen lässt. Bei der Druckluftstoßabreinigung wird das Filtermedium schockartig mit entsprechender mechanischen Belastung beaufschlagt. Bei der Niederdruckspülluftreinigung hingegen läuft dieser Vorgang sehr schonend für das Filtermedium ab und lässt längere Standzeiten erwarten. Außerdem verbleibt dabei auch die so genannte Filterhilfsschicht an der Oberfläche des Filtermediums, die sich positiv auf den Abscheidegrad auswirkt. Alles in allem ergibt sich ein gleichmäßigeres Betriebsverhalten. Der niedrige Differenzdruck trägt auch wesentlich zur Energieeinsparung bei, die sich in niedrigeren Betriebskosten niederschlägt (Tabelle 1).
Tabelle 1: Kostenvergleich der Abreinigungsarten
| Druckluftstoßabreinigung | ||
| Druckluft | bar | 6 |
| Impulszeit | ms | 150 |
| Ventilgröße | Zoll | 1 1/2 |
| Druckluftmenge pro Impuls und Ventil | Nm³/I | 0,103 |
| Anzahl Ventile | 36 | |
| Druckluftverbrauch pro Zyklus | Nm³/Z | 3,708 |
| Preis pro m³ Druckluft | €/m³ | 0,06 |
| Druckluftkosten pro Zyklus | €/Z | 0,22248 |
| Druckluftkosten für Zweischichtbetrieb pro Jahr mit z. B. 13 300 Zyklen | €/a | 2.958,98 |
| Niederdruckspülluftabreinigung | ||
| Leistungsbedarf Spülventilator pro Zyklus | kWh/Z | 0,55 |
| Stromtarif | €/kWh | 0,1 |
| Stromkosten pro Zyklus | €/Z | 0,055 |
| Stromkosten für Zweischichtbetrieb pro Jahr mit z. B. 13 300 Zyklen | €/a | 731,50 |
Auch das schalltechnische Verhalten stellt sich günstiger dar, da die Schallspitzen der Druckluftstöße hierbei entfallen. Das Filtergehäuse (3 mm Blech) ist zudem aus verzinktem Stahlblech gefertigt und bietet so einen guten Korrosionsschutz.
Werner Franzgrote, Rippert Anlagentechnik GmbH & Co KG, Herzebrock-Clarholz