GHS-Pumpe, Atlas Copco
Voraussetzung für den Einsatz der GHS-Pumpe war die Entwicklung einer zusätzlichen Prozessgaskühlung. Der aus den Formteilautomaten abgesaugte Dampf durchläuft zunächst einen Wärmetauscher und kondensiert dort zu großen Teilen, bevor er die Vakuumpumpe erreicht. Parallel verkleinert sich das Dampfvolumen. Das erzeugt ein zusätzliches Vakuum, was die Effizienz des Gesamtprozesses steigert. (Bild: Atlas Copco Kompressoren und Drucklufttechnik)

Dass der Umstieg auf diese wesentlich effizientere Technologie möglich wurde, ist dem intelligenten Temperaturmanagement der GHS-Pumpen sowie einer zusätzlichen Prozessgaskühlung vor der Vakuumpumpe zu verdanken. „Normalerweise würde der Wasserdampf in der Pumpe kondensieren, wenn ich ihn komprimiere“, erklärt Wolfgang Holtapel, Technischer Berater Atlas Copco. „Für eine ölgeschmierte Pumpe ist das problematisch, denn das Wasser unterbricht den Schmierkreislauf und führt zu Korrosion. Das macht so eine Pumpe in der Regel ein bis zwei Wochen mit, bevor sie den Geist aufgibt.“

Aus diesem Grund hat Wolfgang Holtapel zusammen mit Denny Szabó eine zusätzliche Prozessgaskühlung entwickelt. Der aus den Formteilautomaten abgesaugte Dampf durchläuft zunächst einen Wärmetauscher, bevor er die Vakuumpumpe erreicht. „Wir kühlen den Dampf so weit wie möglich herunter“, erläutert Holtapel. „Der kondensiert zu großen Teilen und kann dem Prozess in Form von Wasser entzogen werden. Parallel verkleinert sich das Dampfvolumen, und das erzeugt ein zusätzliches Vakuum, was die Effizienz des Gesamtprozesses steigert.“

Nun komme man natürlich prozesstechnisch nicht auf so tiefe Temperaturen, dass man die Feuchtigkeit komplett eliminieren könne. „Mit der neuen Technologie unserer GHS-Pumpen sind wir aber in der Lage, sehr hohe Wasserdampfanteile zu fahren“, erklärt Holtapel. „Wir halten die Pumpe durch ein Temperaturmanagement heiß, so dass es nicht zur Kondensation im Öl kommen kann. Auf diese Weise konnten wir hier vom System der Flüssigkeitsringpumpe auf ein ölgeschmiertes System übergehen, was wesentlich effizienter ist.“

Steuerung nach Bedarf spart Strom

Für die Fertigung der Wannenträger und Duschplatzlösungen wird grundsätzlich ein kontinuierliches Vakuum benötigt, jedoch schwankt der Bedarf aufgrund der unterschiedlichen Taktzeiten der Formteilautomaten stark. „Diese Schwankungen haben wir vorher nicht mit drehzahlgeregelten Motoren abgebildet, sondern mit einer reinen Kaskadenschaltung“, blickt Szabó zurück. „Das heißt, bei Bedarf schalteten sich die Pumpen nacheinander zu. Und wenn kein Bedarf da war, lief nur eine Grundlastpumpe. Jetzt haben wir eine Drehzahlregelung und können unser Vakuum nach Prozessbedarf steuern. Das läuft sehr gut.“

Die neue GHS-Pumpe besitzt einen maximalen Saugvolumenstrom von 1750 m3/h bei 100 mbar absolut und eine Leistungsaufnahme von 37 kW. Die 15 Flüssigkeitsringpumpen, die sie zurzeit ersetzt, haben zwischen 4 und 5,5 kW. Das heißt, die installierte Leistung konnte um die Hälfte reduziert werden. „Allein durch die Drehzahlregelung und den Austausch der alten Pumpen haben wir eine Energieeinsparung von rund 55 Prozent im Vergleich zu unserer früheren Lösung erreicht“, beziffert Marcus Trier den Effizienzgewinn. „Dadurch werden wir pro Jahr etwa 15.000 Euro an Stromkosten sparen. Außerdem konnten wir die Lärmbelastung reduzieren, indem wir die neue Pumpe nicht in der Produktion, sondern eine Etage höher im Lagerbereich aufgestellt haben.“

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