Anlagenbau & Prozesstechnik

Ohne Druckluft läuft hier nichts

Staubförmige Güter lockern, mischen und transportieren

09.12.2014 -

Mehr als 50 Schraubenverdichter und Drehkolbengebläse der Aerzener Maschinenfabrik sorgen im Zementwerk in Karsdorf bei Leipzig für eine störungsfreie Produktion.

Je vier große Schraubenverdichter und vier Drehkolbengebläse von Aerzen arbeiten in Karsdorf in einer großen Halle als zentrale Station. Die übrigen Anlagen wurden dezen­tral installiert. Eines dieser Gebläse in der zentralen Station entstammt der Baureihe Delta Hybrid. In dieser „Drehkolbenverdichter"-Baureihe wurden erstmalig die Vorteile eines Drehkolbengebläses und eines Schraubenkompressors in einem neuen, überzeugenden Druckluft-Konzept verbunden.

Druckluft überall
Der für die Produktion von Zement erforderliche Rohstoff Kalk wird in Karsdorf im werkseigenen Tagebau in unmittelbarer Nachbarschaft zum Zementwerk gewonnen, im Kalksteinsilo zwischengelagert und zusammen mit weiteren Zuschlägen in der Rohmühle vermahlen. Anschließend wird das Material mehlfein gemahlen und zur weiteren Homogenisierung pneumatisch in die Rohmehlsilos gefördert. Im Brennofen entsteht dann durch eine chemische Umwandlung - die sogenannten Sinterung - ein neues Produkt, der Zementklinker (Anmerkung: Die Brennöfen werden u. a. mit Braunkohlenstaub befeuert, der mit Förderluft aus den Schraubenverdichtern transportiert wird, während Drehkolbengebläse zur Erzeugung der Verbrennungsluft in den Öfen eingesetzt werden). Der heruntergekühlte Klinker wird in Klinkersilos zwischengelagert, anschließend je nach Einsatzzweck mit weiteren Zuschlägen vermischt, in Zementmühlen zu sehr feinem Zement gemahlen und überwiegend per Silo-LKW abgefahren.
Nichts läuft in Karsdorf ohne Druckluft: Druckluft für den pneumatischen Rohmehltransport, aber auch zum Lockern und Mischen (Homogenisieren) in Silo-Anlagen. Diese Druckluft wird bedarfsabhängig entweder durch ölfrei verdichtende, luftgekühlte Schraubenkompressoren (einsatzabhängiger Druckbereich 2,6 bis 3,3 bar) oder durch ölfrei verdichtende, luftgekühlte Drehkolbengebläse (Höchstdrücken 0,6 bis 0,8 bar) erzeugt.
Das Zementwerk in Karsdorf verfügt über drei Ofenlinien, wovon die werksintern mit Linie 3 und 4 bezeichneten Drehöfen z.  Zt. aktiv sind. In dieser Produktionskette übernimmt die Druckluft zwei zentrale Aufgaben: das Rohmehl wird in den Silo-Anlagen durch Druckluft pneumatisch aufgelockert und vergleichmäßigt (homogenisiert), über Dosieranlagen in Fördersysteme eingetragen und - ebenfalls pneumatisch - über Rohrleitungssysteme zu den Brennöfen transportiert. Die in beiden Arbeitsbereichen erforderliche Druckluft wird durch luftgekühlte Anlagen der ­Aerzener Maschinenfabrik erzeugt, die in einer großen Halle gemeinsam aufgestellt sind.
Die Druckluft zur Auflockerung des Rohmehls im Vorratssilo und zur Homogenisierung wird von zwei im Dauerbetrieb arbeitenden Aggregaten geliefert, einem Aerzener Drehkolbengebläse und einem Aggregat aus der neuen Aerzener Baureihe Delta Hybrid. Ein drittes Gebläse steht als Redundanz, ein viertes Aggregat für andere Aufgaben zur Verfügung. Alle vier Aggregate arbeiten im Druckbereich von 0,6 bis 0,8 bar.
Die Druckluft für den Rohmehl-Transport und eine erneute Homogenisierung wird von vier großen ölfrei verdichtenden, luftgekühlten Schraubenkompressoren des Typs VM 537 produziert (Liefermenge je 96,00 m3/min; bedarfsabhängiger Druckbereich 2,6 bis 3,3 bar): ein Kompressor liefert die Druckluft für den Transport, zwei Anlagen produzieren die Druckluft für die gleichmäßige Vermischung der Materialien (Homogenisierung), und ein Schraubenkompressor wird als Redundanz vorgehalten. Alle Drehkolbengebläse und Schraubenverdichter arbeiten mit konstanter Drehzahl, dem aktuellen Stand der Technik bei ihrer seinerzeitigen Inbetriebnahme. Inzwischen haben sich in vielen Bereichen drehzahlgeregelte Anlagen durchgesetzt, weil sie immer nur so viel Druckluft produzieren, wie aktuell benötigt wird. Deshalb arbeiten diese über Frequenzumrichter bedarfsabhängig geregelten Anlagen in vielen Einsatzfällen mit einer noch höheren Energie-Effizienz als Anlagen mit fester Drehzahl. Für Dipl.-Ing. Günther Schlimm, Gruppenleiter Technische Versorgungsanlagen im Werk Karsdorf, steht fest, „dass wir deshalb bei einer Investitionsentscheidung für neue Aerzener Gebläse und Verdichter in jedem Einzelfall sehr sorgfältig prüfen werden, ob wir einer drehzahlgeregelten Anlage oder einer Anlage mit konstanter Drehzahl den Vorzug geben sollen."

Drehkolbenverdichter aus der neuen Baureihe
Im Februar 2007 bot Aerzenk dem Zementwerk in Karsdorf zu Testzwecken ein Aggregat aus der neu entwickelten Baureihe Delta Hybrid zu Testzwecken an. Für eine möglichst hohe Auslastung wurde dieses Aggregat sofort in eine Ofenlinie integriert, wo im Havariefall die Versorgung auf ein Redundanz-Aggregat umgerüstet werden konnte. „Dieses neue Versuchsgebläse ist seit seiner Inbetriebnahme absolut problemlos im Dauerbetrieb aktiv und liefert Druckluft mit Höchstdruck 0,8 bar", berichtet Günther Schlimm. Bis zu diesem Zeitpunkt arbeiteten drei der vier vorhandenen Aerzener Drehkolbengebläse zur Auflockerung und Homogenisierung des im Silo befindlichen Rohmehls nach folgendem Schema:
Jeweils ein Gebläse war einer der zwei Ofenlinien fest zugeordnet und lieferte die in diesem Bereich benötigte Druckluft zur Auflockerung und Homogenisierung des im Silo befindlichen Zementmehls.
Das dritte Aggregat wurde als Reserve vorgehalten und konnte bei Bedarf sowohl die Ofenlinie 3 als auch der Ofenlinie 4 versorgen.
Dieses Konzept gilt zwar im Prinzip noch heute. Allerdings wurde mit der Inbetriebnahme des neuen Delta Hybrid-Gebläses das alte Hauptaggregat einer Ofenlinie sofort vom Netz genommen.
Ein Wartungsvertrag wurde für die im Zementwerk Karsdorf installierten Aerzener Schraubenverdichter und Drehkolbengebläse nicht abgeschlossen. Laufende Wartungsarbeiten werden durch eigenes Personal durchgeführt. Lediglich umfangreichere Revisionen und Instandhaltungsarbeiten werden durch Mitarbeiter der Aerzener Service-Abteilung erledigt.

Vom Start an bewährt
„Der Einsatz von Druckluft für Transportvorgänge ist in unserem Zementwerk in Karsdorf besonders ausgeprägt. Nur mit einer zuverlässig und wirtschaftlich arbeitenden Druckluft-Versorgung können wir eine störungsfreie Fertigung sicherstellen und unsere Produkte zu marktfähigen Preisen anbieten. Deshalb ist für uns die Qualität der in unserem Werk arbeitenden Schraubenverdichter und Drehkolbengebläse von entscheidender Wichtigkeit. Die Tatsache, dass in unserem Werk Karsdorf mehr als 50 Aggregate von Aerzen arbeiten, beweist unsere Zufriedenheit mit diesem Fa­brikat. Das gilt auch für die neue Anlage aus der Baureihe Delta Hybrid, die seit Februar 2007 bei uns ohne Unterbrechung im Einsatz ist. Obwohl dieses Aggregat bei uns zunächst nur als Versuchsanlage eingesetzt wurde, hat es sich seit seiner Inbetriebnahme auf Anhieb im Dauerbetrieb bewährt", betont Versorgungsfachmann Schlimm von Karsdorfer Zement.

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