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Der Kompressor mit integriertem Bluekat-Converter sorgt für ölfreie Druckluft bei optimierter Energiebilanz
Ölfrei erzeugen oder ölfrei erfiltern? Diese Frage stellen sich Druckluftanwender, die Druckluft der höchsten Qualitätsklassen benötigen. Jetzt gibt es eine dritte Möglichkeit: einen wirtschaftlichen, öleingespritzten Schraubenkompressor, der dennoch ölfreie Druckluft erzeugt, ohne aufwendige nachgeschaltete Aufbereitung.
Der Kompressor mit integriertem Bluekat-Converter sorgt für ölfreie Druckluft bei optimierter Energiebilanz
Integrierter Katalysator erzeugt ölfreie Druckluft

Eine dritte Alternative

Prinzipskizze der Bluekat-Technologie zur Erzeugung ölfreier Druckluft
Prinzipskizze der Bluekat-Technologie zur Erzeugung ölfreier Druckluft

Druckluft wird in vielen Applikationen der Prozessindustrie ölfrei benötigt, also in der Qualitätsklasse 0 nach DIN ISO 8573-1. Diese kann von einem ölfreien Schraubenkompressor erzeugt werden, bei dem kein Öl in den Kompressionsraum eingespritzt wird. Da das Öl aber als Dichtmedium und zur Kühlung dient, müssen bei dieser Lösung eine deutlich höhere Verdichtungstemperatur und ein entsprechend niedriger Wirkungsgrad sowie höhere Spaltverluste in Kauf genommen werden.

Aus diesem Grund setzen viele Anwender konventionelle öleingespritzte Kompressoren ein und „erfiltern" sich die Ölfreiheit in mehreren Aufbereitungsstufen. Das ist ohne Frage technisch realisierbar, aber die Kosten des Aufbereitungsapparates sind vergleichsweise hoch und 100-prozentige Sicherheit kann auf diese Weise nicht gewährleistet werden. Außerdem bringt jede Aufbereitungsstufe einen erhöhten Differenzdruck mit sich, der zusätzliche Energiekosten verursacht. Denn jedes Bar mehr, das der Kompressor erzeugt, hat 8 bis 12 % mehr an Energiebedarf zur Folge. Aus diesem Grund sollte die Aufbereitung so schlank wie möglich gestaltet werden.

Um die spezifischen Nachteile beider Arten der ölfreien Drucklufterzeugung zu überwinden, hat Boge nach intensiver Entwicklungsarbeit ein neues Konzept erarbeitet. Das Prinzip: Man verwendet als Basis einen hocheffizienten, öleingespritzten Schraubenkompressor der S-Baureihe und installiert direkt hinter der Verdichterstufe einen speziellen Katalysator oder Konverter, der das Öl zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert. Das ist das Funktionsprinzip der Bluekat-Baureihe.

Druckluft wird erst im Katalysator ölfrei

Das Schaubild zeigt den Aufbau dieser Ölfreikompressoren. Nach der Kompression wird die Druckluft vorgeheizt, weil der Konverter ein Medium mit einer gewissen Mindesttemperatur benötigt. Der Konverter oxidiert die Ölanteile zu Kohlendioxid und Wasser. Anschließend durchströmt die gereinigte Druckluft, die einen Restölgehalt von unter 0,01 mg/m3 aufweist, einen Rückkühler, der die Wärme und den Nachkühler des Kompressors effizient rekuperiert. Das Kondensat, das am Nachkühler abgeschieden wird, weist weniger als 2 mg/l Kohlenwasserstoffe aus. Es gilt also genau wie die Druckluft als ölfrei und kann ohne weitere Aufbereitung in das Abwasser geleitet werden.

Im Unterschied zu einem externen, nachgeschalteten Konverter, den Boge ebenfalls anbietet, gibt es deutliche Vorteile für die integrierte Lösung. Bei einem externen Konverter wird die Luft erst im Nachkühler des Kompressors gekühlt und muss anschließend wieder auf die vom Konverter benötigte Betriebstemperatur aufgeheizt werden. Sowohl die Kühlung als auch die Beheizung brauchen Energie – deshalb ist der integrierte Konverter deutlich effizienter und kostensparender. Da die Problematik der Kondensatbehandlung entfällt, ergeben sich zusätzliche Einsparpotenziale.

Zur Kosteneinsparung trägt auch der geringe Wartungsaufwand für den Konverter bei. Er muss aufgrund der Druckbehälterverordnung alle fünf Jahre überholt werden. Die laufende Wartung des Konverters beschränkt sich auf eine reine Sichtkontrolle im Rahmen des üblichen Services. Das Sicherheitsniveau des Bluekat-Systems ist ebenso hoch wie das eines ölfreien Kompressors. Der Konverter hat einen Überlastschutz und kann nicht überfahren werden. Wenn er mit einem so hohen Ölanteil beladen wird, dass eine Katalyse nicht zuverlässig möglich ist, schaltet er in den sicheren Zustand und gibt eine Meldung aus. Die Produktionssicherheit ist also stets gewährleistet – auch in sehr kritischen und sensiblen Produktionsprozessen.

Auch mit frequenzgeregeltem Antrieb

Zu den Boge-Bluekat-Modellen gehört auch eine Variante mit frequenzgeregeltem Antrieb. Sie passt die Drehzahl von Antriebsmotor und Verdichterstufe flexibel dem Bedarf an und eignet sich somit bestens als „Stand-alone"- oder Spitzenlastmaschine. Auch ölbelastete Ansaugluft, die in einem herkömmlichen ölfreien Kompressor zu ölbelasteter Druckluft verdichtet wird, wird durch den Konverter ölfrei.

Die Bluekat-Verdichter werden in den Leistungsklassen 30 und 37 kW angeboten und liefern 3,71 bis 5,01 m3/min ölfreie Druckluft bei 8, 10 oder 13 bar.

Boge schließt damit die Lücke im Angebot der ölfreien Verdichter zwischen der kleinen K-Baureihe der Kolbenverdichter mit Schubstangenprinzip und den großen SO-Maschinen für hohen Bedarf an ölfreier Druckluft.

· prozesstechnik-online.de/cav0312402

Die Autorin: Mareike Heinrich Produkt-Markt-Manager, Boge Kompressoren

12.03.2012


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