Gardner Denver

Schraubenverdichter mit neuem Antriebskonzept verbrauchen bis zu 30% weniger Energie

13 Oct 2016

Die Robuschi ROBOX energy-Schraubenverdichter für den Niederdruckbereich ermöglichen erhebliche Energieeinsparungen im Vergleich zu den in Kläranlagen weit verbreiteten Drehkolbengebläsen. Der Direktantrieb mit Permanentmagnetmotor reduziert den Energieverbrauch um bis zu 30%. Weitere 30% Einsparpotenzial können durch den Einsatz der "Smart Process Control“-Steuerung erschlossen werden.

Den Gardner Denver Entwicklungsingenieuren ist es gelungen, den Energieaufwand für die Belüftung der Belebungsbecken von Kläranlagen deutlich zu reduzieren. 

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Die ROBOX energy-Baureihe nutzt erstmals konsequent die Möglichkeiten der getriebelosen, direkten Antriebstechnik mit Permanentmagnetmotoren. Der Vorteil dieser Synchronmotoren ist ihre sehr gute Regelbarkeit innerhalb eines großen Drehzahlbereiches bei gleichbleibend hohem Wirkungsgrad.

Der geringere Stromverbrauch dieser Elektromotoren - besser als IE4 - und die steuerungstechnische Einbindung in das Gesamtsystem "Kläranlage“ führt zu energetischen Vorteilen im Vergleich zu den in diesem Bereich bisher eingesetzten Gebläsen mit herkömmlichen Drehstrom-Asynchronmotoren, die über Getriebe die Verdichterschrauben antreiben.

Mit den neuen Verdichtern ist es möglich, den hohen Energieaufwand zur Erzeugung der Blasluft für die biologische Reinigungsstufe, in der Bakterien die organischen Bestandteile des Abwassers abbauen, um rund 30% im Vergleich zu den üblicherweise eingesetzten Drehkolbengebläsen zu reduzieren. Das lässt die Kläranlagenbetreiber in Kommunen und Industrie durchatmen, denn sie gehören mit zu den größten Energieverbrauchern und mehr als 40% ihres Gesamtenergiebedarfs entfallen auf die Belüftungsbecken. Hier gibt es also großes Potenzial für Kostensenkung und Effizienzsteigerung, das sich mit der ROBOX energy-Technik erschließen lässt.

Dass der Antrieb des ölfrei arbeitenden bewährten Robuschi-Schraubenverdichterblocks mit den patentierten Rotoren jetzt direkt, d.h. riemen- und getriebelos, durch die Permanentmagnetmotor-Technologie erfolgt, hat einen doppelt positiven Effekt: Das optimale Verhältnis zwischen Fördermenge und Druck, das die Rotoren erzeugen, erlaubt einen gleichbleibend hohen Wirkungsgrad von niedrigen bis hohen Drehzahlen.

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Den großen Drehzahlbereich deckt der neue Antrieb mit hoher Effizienz ab, und der schwankende Luftmengenbedarf in den Klärbecken – auch und gerade bei geringen Volumenströmen – kann so entsprechend präzise gesteuert werden. Die Regeleinheit des Antriebs, ein Frequenzumrichter, ist dezentral im integrierten und klimatisierten Elektroschaltschrank untergebracht.

Neben den genannten 30% bieten sich den Anwendern von ROBOX energy-Schraubenverdichtern aber noch weitere Potenziale zur Energieeinsparung. Die Steuerung „Smart Process Control“ senkt den Energiebedarf in der Praxis nochmals um rund 20 bis 30%, indem sie sicherstellt, dass stets nur so viel Druckluft bzw. Blasluft zur Verfügung gestellt wird wie erforderlich. Erreicht wird dies durch die Analyse der im Aufbereitungsprozess gewonnenen Sauerstoffdaten, d.h. durch die intelligente Verbindung mit der Prozesssteuerung der Kläranlage.

Ein weiterer Vorteil ist ihre kompakte Bauform. Im Vergleich zur Baureihe ROBOX SCREW mit herkömmlichem Antrieb wurde der Platzbedarf um ca. 1/3 reduziert. Das ist ein wichtiger Faktor bei der Ausrüstung vorhandener Klärwerke und anderer Anlagen mit energiesparender Kompressoren- und Gebläsetechnik. Die ROBOX energy-Schraubenverdichter werden über eine Bedieneinheit mit Touch Screen gesteuert. Die intuitive Menüführung ist bedienerfreundlich, die Parametrierung erfolgt komfortabel über Ethernet oder Internet. Damit sind auch die Voraussetzungen für Online-Ferndiagnose und kontinuierliche Anlagenüberwachung gegeben.

Die neu entwickelte Baureihe, deren Vorteile in harten Praxistests dokumentiert werden konnten, startet mit vier Baugrößen. Die Anlagen mit Motorleistungen von 34, 50, 84 und 135 kW erreichen ein Fördervolumen von 1.030 bis 4.250 m3/h in einem Druckbereich von 250 bis 1.000 mbar (g).


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