Verwenden Sie die richtige Technologie?

Schraubengebläse und Drehkolbengebläse werden zwar weniger häufig eingesetzt als Mitteldruck-Kompressorsysteme, in einigen Branchen sind diese Niederdruckgeräte jedoch unverzichtbar. Beispielsweise in der Aquakultur, in Zementwerken, bei der Rauchgasentschwefelung, im Bereich Lebensmittel und Getränke, in der Vliesstofffertigung und bei Prozessen wie der pneumatischen Förderung. 

In einigen Anlagen kommen typische Mitteldruck-Kompressorsysteme zum Einsatz, die 7 bis 8 bar erzeugen, während eigentlich nur bis zu 2 bar für Niederdruckanwendungen benötigt werden. Dies führt zu einem übermäßigen Energieverbrauch und hohen Kosten. 

Vor diesem Hintergrund ist es erwähnenswert, dass ein Niederdruckschraubengebläse oder ein Drehkolbengebläse (Roots-Gebläse) in der Regel einen Druck zwischen 0,3 und 1 bar erzeugt. Damit eignen sie sich hervorragend für Niederdruckanwendungen. Die Drehkolbentechnologie gibt es bereits seit ihre Erfindung im Jahr 1854 durch Francis und Philander Roots, und sie wurde seitdem kaum weiterentwickelt. 

In diesem Artikel werden die Drehkolben- und die Schraubentechnologie bei Niederdruckgebläsen behandelt und es wird erläutert, warum Schraubengebläse eine bessere Lösung für Niederdruckanwendungen sind. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren. 

Bei einem Drehkolbengebläse (Roots-Gebläse) handelt es sich um ein Niederdruckgebläse mit isochorer Verdichtung. Das bedeutet, dass das Luftvolumen in der Verdichtungskammer konstant bleibt. Die Drehkolbenrotoren in der Kammer drehen sich, wodurch sich das Volumen der Kammer verringert und die Verdichtung verursacht wird.

Diese Verdichtung erfolgt extern gegen vollen Gegendruck aufgrund der einströmenden Luft aus einer angeschlossenen Rohrleitung. Die externe Verdichtung führt zu einem niedrigen Wirkungsgrad und einem hohen Geräuschpegel.

 Daher ist der Einsatz der Drehkolbentechnologie auf Niederdruckanwendungen in einer einstufigen Ausführung beschränkt. Es stehen auch zwei- und dreistufige Versionen zur Verfügung. Diese sind jedoch aufgrund ihrer geringen Effizienz und ihres hohen Geräuschpegels nicht so geläufig.

Ein Drehkolbengebläse (Roots-Gebläse) ist für Niederdruckanwendungen ausgelegt. Aufgrund der oben genannten Gründe ist es jedoch nicht die beste Wahl. In der Industrie sind heutzutage Geräte gefragt, die effizient sind und die Kosten so gering wie möglich halten.

Die Energiekosten machen bis zu 80 % der Betriebskosten eines Kompressors aus.

Dennoch sollte darauf hingewiesen werden, dass der interne Verdichtungsmechanismus eines Schraubengebläses von Natur aus effizient ist. Dies liegt daran, dass Schraubengebläse aufgrund ihrer Konstruktion weniger Energie verbrauchen und weniger Wärme erzeugen.

Das möchten wir anhand eines Beispiels erklären:

35 °C Umgebungstemperatur, 2.000 m³/h Durchflussrate,0,7 bar(g) Druck
 

Unter Berücksichtigung der oben genannten Werte würde der Energieverbrauch des Drehkolbengebläses 61 kW bei einer Luftauslasstemperatur von 125 °C betragen. Bei einem Schraubengebläse beträgt der Energieverbrauch 43 kW bei einer Luftauslasstemperatur von 94 °C.

Im Durchschnitt tragen Schraubengebläse zu Energieeinsparungen von 35 bis 40 % pro Jahr bei.

Damit eignen sie sich besser für industrielle Niederdruckanwendungen. Ihre Gesamtbetriebskosten sind in der Regel niedriger als bei einem Drehkolbengebläse. 

Darüber hinaus können Schraubengebläse von der VSD-Technologie (variable Drehzahlregelung) profitieren.

Dies liegt daran, dass VSD-Geräte ihre Motordrehzahl an den Luftbedarf anpassen, anstatt immer mit maximaler Drehzahl zu arbeiten. So werden Energieverbrauch und Kosten reduziert.