Warum HOC-Trommeltrockner hohe Druckluftqualität und Einsparpotenziale bieten

Posted by Ulrich Ostermann on 25.01.2021 16:04:45

Besonders die Pharma- und Medizintechnik, die Prozesstechnik und die Automobilindustrie (Lackierstraßen) benötigen für ihre Produktionsprozesse große Mengen qualitativ hochwertiger und sehr trockener Luft. Dafür sind nicht nur leistungsfähige, ölfrei verdichtende Kompressoren, sondern auch Trockner mit einem stabilen Drucktaupunkt erforderlich. Der Einsatz von Trocknern, die die Verdichtungswärme des vorgeschalteten Kompressors nutzen, sogenannte Heat of Compression (HOC) Trommeltrockner, eignen sich für diese Industriesegmente ganz besonders. Diese Drucklufttrockner sind zwar teurer in der Anschaffung, bieten aber viele Vorteile, die schnell zur Amortisation der höheren Investitionskosten führen.

HOC-Trommeltrockner von Atlas Copco

Die Funktionsweise von HOC (Heat of Compression) Trocknern

Die sogenannte HOC (Heat of Compression) Trommeltrockner-Technologie nutzt die Verdichtungswärme des Kompressors. Die heiße, mit Feuchtigkeit gesättigte Druckluft (1) wird erst in den Wärmetauscher (2), und von dort aus in den wassergekühlten Nachkühler (3) geleitet. Die gekühlte Luft (4) gelangt danach in die Trommel, wo sie durch das Trockenmittel strömt und dadurch entfeuchtet wird. Ein Teilstrom (40%) der getrockneten Luft wird genutzt, um im Gegenstromwärmetauscher erhitzt zu werden. (6). Die nun heiße, trockene Luft (7) wird als Regenerationsluft der Trommel zugeführt, nimmt aus dem zu regenerierenden Trommelsegment Feuchtigkeit auf und gelangt danach in den zum Regenerationsluftkühler. Dort wird sie dann als gekühlte, feuchte Luft dem Hauptvolumenstrom zugeführt und mit diesem in der Trommel getrocknet, um dann wiederum in 100 % Druckluftversorgung für das Druckluftnetz und 40% als Regenerationsluft geteilt zu werden.

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Funktionsweise HOC Trommeltrockner von Atlas Copco

 

Gleichbleibend hohe Druckluftqualität

Bei Zweiturmtrocknern wird wechselseitig ein Turm regeneriert, während der andere trocknet. Das führt in Abhängigkeit der Fahrweise zu variierenden Taupunkten. Im Gegensatz dazu bieten HOC-Trockner einen stabilen Drucktaupunkt und dadurch gleichbleibend hohe Druckluftqualität.

Drucktaupunkt HOC Trommeltrockner von Atlas Copco

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>>Warum ist es wichtig, Druckluft zu trocknen?

>> Trocknung von Druckluft mittels Absorptions- und Trockenmittel-Lufttrocknung

 

Hohe Betriebssicherheit

HOC-Drucklufttrockner haben wenig bewegliche Teile, lediglich die Trommel wird in Rotation versetzt. Warmregenerierende Trockner dagegen benötigen z.B. mehrere Umschaltventile. Weniger Teile bedeuten weniger Risiko für Ausfälle, Stillstände und Reparaturen. Nebenbei ist dadurch auch der Wartungsaufwand gering, spart Zeit und damit Kosten.

Teilevergleich HOC Trommeltrockner von Atlas Copco

Keine Filterung, minimaler Druckverlust

Warmgenerierende Trockner arbeiten in der Regel mit losen Trocknungsmitteln. Die durchströmende Luft bringt das Granulat in Bewegung, was zu Friktion und Abrieb führt. Der entstehende Feinstaub muss danach aufwendig gefiltert werden um zu verhindern, dass der Abrieb in das Druckluftnetz gelangt und zu Schäden bei den Verbrauchern oder, im schlimmsten Fall, zur Beeinträchtigung der Produktqualität führt. Allgemein ist bekannt, dass jede Filterstufe zu Druckverlusten führt, da Filter immer ein Widerstand für die durchströmende Luft sind. Um diese Druckverluste auszugleichen, die durch die Filterung auftreten, muss der Kompressor einen höheren Druck erzeugen, was wiederum mehr Energieverbrauch bedeutet. Die Faustregel besagt, dass 1 bar Druckverlust 6-7% mehr Leistungsaufnahme des Kompressors bedeutet.

Druckverlust HOC Trommeltrockner von Atlas Copco

Nahezu kein zusätzlicher Energieverbrauch

Das technische Konzept der HOC-Technologie ermöglicht es, dass HOC-Trockner nahezu keinen zusätzlichen Leistungsbedarf benötigen (nur 0,2 kW). Lediglich die elektronische Steuerung benötigt Energie. Es gibt keinen Regenerationslufterhitzer und kein Gebläse, was Strom verbrauchen könnte.

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Zweiturmtrockner hingegen benötigen Energie zum ansteuern mehrerer Ventile, sowie für die Beheizung und zur Luftzufuhr für den Regenerationsbetrieb in den beiden Behältern. Der Energiebedarf für einen vergleichbaren Zweiturmtrockner kann so durchschnittlich bis zu 12 kW/h ausmachen. Abhängig von den Stromkosten schlägt der Mehrverbrauch an Energie über die Jahre gerechnet mit mehreren tausend Euro zu Buche.

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Bei einer jährlichen Nutzung von 6000 h/a und Stromkosten von 0,10€/kWh betragen die Stromkosten eines HOC-Trommeltrockners nur 1% der Stromkosten eines Zweiturmtrockners

Energieverbrauch HOC Trommeltrockner von Atlas Copco

Weniger als 50 db(A) Schallemission im Betrieb

Mit einer deutlich geringeren Schallemission als Doppelturm-Trockner, die bis zu 85 db(A) beim Abblasen erzeugen, können HOC-Trockner, bei denen das Abblasen entfällt, ohne zusätzliche Schallschutzmaßnahmen in Arbeitsplatzumgebungen betrieben werden.

Fazit:

Grundsätzlich ist der Einsatz von HOC-Drucklufttrocknern besonders dann zu bevorzugen, wenn

  • ein stabiler Drucktaupunkt für die Prozess-Sicherheit
  • hohe Betriebssicherheit und weniger Wartungsaufwand
  • kein Druckverlust durch zusätzliche Filter
  • Einsparungen im Energieverbrauch
  • leiser Betrieb

gewünscht oder erforderlich sind.

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