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| Abb. 1: Aufgabenstellung an ein effizientes Vakuumsystem |
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| Abb. 2: Kästchendenken |
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| Abb. 3: Kästchen Vakuumsystem |
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| Abb. 4: Vakuumerzeuger |
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| 09.06.2008 - Ausgabe: 6-7/2008 |
Energieeffizienter Einsatz und Betrieb
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Vakuumsysteme
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Für die Versorgung der vielen Vakuumbedarfsstellen einer Papierfabrik ist ein leistungsfähiges Vakuumsystem erforderlich. Dieses muss einerseits ausreichend Vakuum bereitstellen und andererseits flexibel auf schwankende Betriebsbedingungen reagieren können.
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Folgende Anforderungen werden an ein effizientes Vakuumsystem gestellt (s. Abb. 1):
- Die verwendeten Vakuumerzeuger sollten energieeffizient sein und energieeffizient eingesetzt werden.
- Die Papierbahn soll bestmöglich mechanisch entwässert werden. Dazu gehört, dass möglichst jede Saugstelle unabhängig bedient wird.
- Die Filze müssen entwässert werden; sie müssen aber auch konditioniert werden, also gereinigt und für die optimale Wasseraufnahme im Press-Nip vorbereitet werden.
- Die Papierbahn soll problemlos auf- und überführt werden.
- Zur Energieeffizienz kann gegebenenfalls eine Wärmerückgewinnung beitragen.
- Die Verfügbarkeit soll mit 99,9 Prozent garantiert werden.
- Wartungsarmut wird erwartet.
- Das System sollte mit angemessenem Aufwand für den späteren effizienten Betrieb an sich ändernden Bedarf angepasst werden können.
- Planung effizienter Anlagen
Die Planung effizienter Anlagen und deren effizienter Betrieb bedingt eine Abstimmung mit der Papiermaschine und deren Peripherie. Kästchendenken sollte unterbleiben (Abb. 2).
Den extremen Fall von Abschottung hatten wir bei einem Großprojekt in der ehemaligen UdSSR. Unser Vakuumsystem erstreckte sich über den Bereich von drei Planungsgruppen. Bei der Inbetriebnahme stellte sich heraus, dass zwischen den Bauabschnitten Mauern gebaut worden waren, die auch durch den Betonausblaskanal des Vakuumsystems verliefen.
Wozu das Beispiel? Weil das Vakuumsystem bei der Planung gern als Kästchen gesehen wird, das man ohne weitere Abstimmung mit dem restlichen Verfahren abhaken möchte (s. Abb. 3). Ein System, das die angefragten Luftmengen bei den angefragten Vakuen bringt und ansonsten nur einen Stromanschluss und einen freien Luftauslass hat. Mit einer eingeschränkten Sichtweise:
- nur auf die Anfragewerte,
- nur auf die Kraftaufnahme der Vakuumerzeuger bei den Anfragewerten,
- nur auf die Vakuumhöhe ohne Beobachtung der Entwässerungsleistung,
- nur auf einen trockenen Filz oder eine lange Filzlebensdauer ohne Beachtung der Nippentwässerung,
- nur auf Stromeinsparung, ohne Beobachtung des Dampfverbrauchs, wird man kein effizientes Vakuumsystem planen und später effizient betreiben können.
Nur wenn wir das Ganze sehen und die Details beachten, können wir ein effizientes System verwirklichen.
Effizienz der Vakuumerzeuger
Heute werden praktisch nur noch Wasserringpumpen und Zentrifugalgebläse eingesetzt (s. Abb. 4).
Wasserringpumpen
Am effizientesten sind Pumpen mit Steuerkonus, dicht gefolgt von Pumpen mit Steuerscheiben. Pumpen mit Steuerzylinder waren weniger effizient.
Wasserringpumpen haben grundsätzlich den besten Wirkungsgrad bei der niedrigsten Drehzahl.
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