Kostengünstig nebelfrei

von Tim Bartl Seit Mitte der 80er Jahre ist die Firma Rentschler Reven Spezialist für die Luftreinhaltung und den Brandschutz in Produktionsstätten. Sie entwickelte unter anderem eine spezielle Abscheidetechnik für Aerosole. Aus gegebenem Anlass setzt man in der spanenden Fertigung im MAN-Werk München mit dem Zyklonprinzip aus dem Hause Rentschler Reven auf ein mechanisches Abscheidesystem – mit Erfolg.

Ein wichtiger Aspekt bei der Aerosolabscheidung ist der vorbeugende Brandschutz. Vor allem die weit verbreitete Zentralabsaugung von Ölnebel in der spanenden Fertigung birgt oft hohe Brandlasten: Die langen waagrechten Luftkanäle, die im Lauf der Zeit verölen, können sich entzünden und wirken dann wie eine Zündschnur. Feuerschutzklappen verringern diese Gefahr; es gibt aber eine Alternative, die wirkungsvoller ist – nämlich die Vorabscheidung der Aerosole an den einzelnen Maschinen.

Die spanende Fertigung im MAN-Werk München ist mit einem verzweigten Luftkanalnetz zur Absaugung der Öl- und Emulsionsnebel ausgerüstet. Im Laufe der Jahre verölten die langen Luftkanäle durch Kondensation der Dämpfe; der zentrale Elektrostat erwies sich ferner als störanfällig und wartungsintensiv. Die Werksleitung beschloss daher den Austausch des Elektrostaten durch ein mechanisches Abscheidesystem und die Installation von Vorabscheidern über den einzelnen Werkzeugmaschinen.

Zyklonprinzip

Die von Rentschler Reven entwickelte Abscheidetechnik arbeitet rein mechanisch nach dem Zyklonprinzip und ist praktisch wartungsfrei. Dieses Zyklonprinzip, mitunter kombiniert mit einem Elektrostaten, findet als Ölnebelabscheider in der spanenden Fertigung Verwendung, ferner in der Lebensmittelverarbeitung, in der Oberflächentechnik und auf Bohrinseln.

Durch die wiederholte Umlenkung des Luftstromes entstehen starke Fliehkräfte, welche die festen und flüssigen Partikel ausschleudern und an den polierten Oberflächen abfließen lassen. Das selbstreinigende Verfahren macht also Wegwerffilter obsolet.

Die Vorabscheidung mit hochwirksamen Zyklonabscheidern hält den Luftkanal weitgehend ölfrei. Sie ist aber nur sinnvoll, wenn die einzelnen Abscheider auch flammendurchschlagssicher sind, betont Rentschler Reven. Das Unternehmen richtete unlängst mit dem TÜV Süd einen entsprechenden Prüfstand ein und orientierte sich dabei an der strengen DIN 18869-5.

„Das DIN-Prüfzeichen auf den Abscheidern garantiert dem Betreiber, dass bei einem Schmierölbrand das Feuer nicht in den Luftkanal überschlägt“, unterstreicht Reven-Entwicklungsleiter Marcus Auer und ergänzt: „Die oft verwendeten Prallbleche erfüllen diese Anforderung nicht; sie sind allenfalls flammhemmend“.

Im MAN-Werk in München wurden in einer ersten Sanierungsstufe sechzig Zyklonabscheider von Reven mit einer Gesamtluftmenge von 120.000 m³/h installiert. Sie fangen bis zu 95 Prozent der Emissionen ab und halten so das Luftkanalnetz weitgehend ölfrei. Ein Zentralabscheider fängt die restlichen KSS-Partikel auf. Alle Abscheideelemente sind flammendurchschlagssicher gemäß DIN 18869-5. Die aufgefangenen Aerosole werden in den KSS-Kreislauf zurückgeleitet. Die Sanierung verbessert somit nicht nur den Brandschutz sondern auch die Raumhygiene – und die Atemluft für die Mitarbeiter.

Kosten sparen

Und auch beim Thema Kosten punktet Renschler Reven, denn es gibt große Unterschiede beim Stromverbrauch. Vor allem, wenn in der Produktion zahlreiche Abscheider vorhanden sind, kann die Absaugung von Öl- und Emulsionsnebel richtig ins Geld gehen.

Hierzu ein einfaches Rechenbeispiel: In einer spanenden Fertigung laufen zehn Werkzeugmaschinen mit Ölnebelabscheidern im Dreischichtbetrieb, also rund 6.400 Stunden pro Jahr. Verbraucht jeder Abscheider 1,2 kW, so betragen die Jahres-Stromkosten bei 16 Cent/kWh: 10 Maschinen mal 1,2 kW mal 6.400 h mal 0,16 €/kWh = 12.288 Euro.

Beträgt der Strombedarf eines Abscheiders dagegen nur 0,4 kW, reduzieren sich die Jahres-Stromkosten auf ein Drittel. Weichen die handelsüblichen Ölnebelabscheider in ihren Verbrauchswerten derart voneinander ab? Durchaus, betont die Firma Reven Lüftungssysteme in Sersheim/Württ. und nennt als wichtigsten Grund die unterschiedlichen Luftwiderstände der angebotenen Abscheideelemente. So beträgt der Widerstandswert eines strömungsoptimierten X-Zyklon-Abscheiders oft nur einen Bruchteil des Wertes eines herkömmlichen Gestrickfilters oder Prallplattenabscheiders. Das schlägt sich in der Energiebilanz nieder, wie die Praxis zeigt.

In St. Pölten/Österreich fertigt die Firma Voith Paper Rolls Saugwalzen für Papiermaschinen. Die Walzen sind bis zu 15 m lang und messen im Durchmesser über 2 m. Zwei Tieflochbohrautomaten mit über 170 Spindeln bohren in jeden Walzenmantel bis zu 900.000 Löcher. Hochleistungs-Kühlschmieröl mit 80 bar Druck kühlt die Werkzeuge. Dabei entsteht eine große Menge Ölnebel und Rauch.

Zur Beseitigung der Emissionen verwendete Voith unter anderem zehn Ölnebelabscheider mit je 3 kW Antriebsleistung, die jetzt nach fünf Jahren Betriebszeit ersetzt wurden - zu hohe Wartungskosten und zu hoher Energieverbrauch. Außerdem reichte die Abscheideleistung für die gestiegenen Anforderungen nicht mehr aus.

Nach einem Konzept der österrreichischen Firma TTS Fertigungstechnologien wurden die zehn Abscheider durch sechs Elektrostate von Reven (Typ UCE 2500T) ersetzt. Sie haben einen Anschlusswert von je 1,8 kW und sind mehrstufig aufgebaut: Ein Agglomerator und ein X - Zyklonabscheider fangen die groben Partikel bis 3 µm ab; der nachgeschaltete 3-Stufen-Elektrostat beseitigt die Feinpartikel über 0,01 µm. Wegwerffilter entfallen und das abgeschiedene Öl wird in den KSS-Kreislauf zurückgeführt.

Laut TTS sind seit dem Umbau der Abscheidetechnik die Wartungs- und Ersatzteilkosten deutlich gesunken; der monatliche Energieverbrauch schrumpfte sogar um 65 Prozent von 3.600 kWh auf 1296 kWh.

Planer und Einkäufer von Absauganlagen sollten also unbedingt den Strombedarf mit berücksichtigen. Die Mehrkosten für ein hochwertiges System amortisieren sich oft binnen anderthalb Jahren. Werden bei betagten Anlagen die Filtereinsätze durch moderne Abscheideelemente ersetzt, liegen die Amortisationszeiten oft noch darunter. Der Austausch ist bei den genormten Filterabmessungen problemlos.W

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