Einfach und effektiv: Luft als Lagerung AERZEN Turbogebläse für die effiziente Versorgung von Belebungsbecken Weil die Luftversorgung moderner Kläranlagen auf maximale Verfügbarkeit, hohe Energieeffizienz und lange Wartungszyklen ausgelegt ist, nutzt AERZEN für die Lagerung der Motorwelle innerhalb der Turbogebläse weder Öl noch andere Schmiermittel – sondern ganz einfach Luft. Aufbau und Wirkprinzip eines Turbogebläses der aktuellen AERZEN Baureihe sind einfach und effektiv zugleich: Ein direkt auf der Motorausgangswelle sitzendes Schaufelrad dreht sich in einem Spiralgehäuse und erzeugt so den Volumenstrom. Diese strömungstechnisch optimierten Schaufelräder kreisen in einem Drehzahlbereich zwischen 20.000 und 70.000 Umdrehungen pro Minute. Die hohe Drehfrequenz bringt in der Umsetzung drei wesentliche Herausforderungen mit sich: Zum einen sind besondere Hochfrequenzmotoren gefragt, die diese Drehzahlen überhaupt erzeugen können. Zum zweiten sind Frequenzumrichter notwendig, die für diese Drehzahlen ausgelegt sein müssen. Und drittens muss die Motorwelle mit dem verbundenen Schaufelrad wirkungsvoll und zuverlässig gelagert werden. Standardindustriewälzlager sind in diesen Maschinen nicht geeignet, weil die Drehzahlen weit über dem liegen, was Rollen- oder Kugellager aufnehmen können.Einfache Lagerung mit einfacher Physik ...Als effektive Lagerung ganz ohne mechanische Reibung setzt AERZEN auf verdichtete Luft in den beiden Radiallagern der Antriebswelle sowie dem Axiallager zur Aufnahme der Axialkräfte. Hierbei wird keinesfalls Luft mit hohem Druck extern in die Lagerschale gepumpt, sondern einfach das Kompressorprinzip genutzt. Die schnell drehende Welle erzeugt beim Anfahren des Turbogebläses im Luftspalt des Lagers durch natürliche Unwucht eine exzenterförmige Kreisbewegung. Weil hierbei die Welle auf dem minimalen Weg zur Lagerwand den Druck in diesem Bereich erhöht, wird dabei Gegenkraft in Form eines Druckanstiegs erzeugt. Diese drückt die Welle wieder in die entgegengesetzte Richtung, vergleichbar mit einem Kompressor oder Wankelmotor. Aufgrund der schnell ansteigenden Drehzahl zentriert sich die Welle im Lager selbst und steigert dabei auch den Druck im Luftspalt auf mehr als 30 Bar. Die herrschenden Kräftepaare sind so groß, dass sie die Welle auch bei stark wechselnden und herausfordernden Betriebsbedingungen dauerhaft freischwebend in der Mitte des Lagers halten.... versus komplexe Lagerung mit hohen BetriebskostenTurbogebläse anderer Hersteller arbeiten mit Magnetlagerung, die ebenfalls das Ziel hat, die hohen Drehzahlen frei von mechanischer Lagerung zu bewältigen. Hier ist aber elektrischer Strom notwendig, damit die um die Antriebswelle ringförmig angeordneten Spulen ihre Kräfte während des Betriebs entwickeln können und so die Welle frei von mechanischer Reibung drehen lassen. Gerade wechselnde Betriebsbedingungen stellen das hoch komplexe Regelsystem der Magnetlagerung auf die Probe, so kommt es hierbei häufiger zu technologiebedingten Sicherheitsabschaltungen des gesamten Turbogebläses. Limitierend bei der Magnetlagerung wirkt vor allem die Regelungselektronik, die die Kräfte der Magnetfelder ständig neu justieren muss. Damit dieses System bei einer Anlagenstörung, einem Notaus oder einem Stromausfall eine gewisse Zeit aktiv bleibt, sind magnetgelagerte Turbogebläse immer mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) zu versehen. Ausgefeilte Ladezyklen sind deshalb genauso notwendig wie der regelmäßige Austausch der Batteriezellen innerhalb eines festen Wartungsplans. Ein ähnlicher Aufwand steckt in der Magnetlagerung selbst, weil sie kontinuierlich elektrische Energie nutzt und die komplexe Regelungstechnik regelmäßige Wartungsintervalle notwendig macht. Lange LebensdauerAERZEN setzt bei der Lagerung der Motorwelle auf verdichtete Luft in den beiden Radiallagern der Antriebswelle sowie dem Axiallager.Beim Luftlagerungsprinzip sind keine elektrischen, mechanischen oder pneumatischen Regelungen notwendig, auch nicht bei dynamischen Lastwechseln. Die Luftlagerung hat dabei auch noch Reserven, höhere Drehzahlen aufzunehmen, als dieses mit Magnetlagerungen in der Regel möglich ist. Dennoch bemängeln Kritiker, dass die angetriebene Welle beim Hochfahren des Turbogebläses auf dem Lager aufliegt und bis zur Bildung des Luftkissen seine Verschleißreibung entwickelt. AERZEN begegnet diesem theoretisch vorhandenen Nachteil mit einer innovativen Luftfolienlagerung mit einer Zwei-Komponenten-Beschichtung unter anderem aus Polytetrafluorethylen. PTFE zählt zu den Thermoplasten, die aufgrund ihres sehr geringen Reibungskoeffizienten als Antihaftbeschichtung Verwendung finden. „Wir erzeugen mit dem PTFE quasi einen Schmierfilm ohne Fett und Öl“, erklärt Steffen Helmert, Produktmanager für Turbogebläse bei AERZEN. Damit dieser Aufbau die während eines Bruchteils einer Sekunde auftretenden Reibungskräfte beim Anlaufen eines Turbos aufnehmen kann, ist hohe Oberflächengüte gefragt. „Die Qualität hängt direkt vom Fertigungsprozess ab. Aufgrund der langen Erfahrungen mit Turbogebläsen haben wir die Verfahren immer weiter verfeinert.“ In Summe ist es AERZEN gelungen, bei der neuen Turbogeneration eine im Vergleich zur hochkomplexen Magnetlagerung deutlich einfachere und effizientere Lösung zu finden. Doch PTFE als zäher Lagerwerkstoff macht allein noch keine langlebige Lagerung aus. Weil der Kompressoreffekt im Lager die Luft so stark verdichtet, dass die Schicht zwischen Lagerring und Welle praktisch hart wie Stahl ist, hat AERZEN eine speziell auf diesen Einsatz abgestimmte Dämpfungsschicht konzipiert. Hierbei handelt es sich um ein Millimeter starkes Blech, dass wellenförmig gewalzt die Gleitschicht des Lagers stützt und gleichzeitig Schwingungen aufnimmt. FazitTurbogebläse sind in der Abwassertechnik konsequent auf niedrige Lebenszykluskosten ausgelegt. Folglich kommen Aggregate wie zum Beispiel die Turbogebläse von AERZEN in Prozessen zum Einsatz, in denen Lösungen für die Langstrecke gefragt sind. 24/7: Da sich die Lebenszyklus kosten zu einem Großteil aus den Energiekosten der Aggregate zusammen setzen, stellt sich im Bezug auf die Energiekosten, der am Markt befindlichen Turbogebläse, nicht die Frage, ob das Schaufelrad per Luft oder Magnetfeld gelagert ist. Vielmehr gilt es die Frage zu beantworten, welches Gerät von welchem Hersteller mit welchen Leistungs- und Verbrauchskennzahlen für den jeweiligen Einsatz am besten passt. Angesichts der Tatsache, dass die Belebung mehr als 50 Prozent des Energieverbrauchs einer Kläranlage ausmacht, lohnt es sich bei der Gebläseauslegung neben den Energiekosten auch den Aufwand für Service und Wartung in die Berechnung einfließen zu lassen. Weil der eigentliche Gerätepreis eines Turbogebläses angesichts des enormen Kostenblocks für Energie innerhalb der Lebensdauer keine Rolle spielt, wird der reine Kaufpreis eines Aggregats in Zukunft kaum noch eine Rolle spielen. Gefragt sind Lösungen, die am besten zu den jeweiligen Rahmenbedingungen einer Kläranlage vor Ort passen. Und deshalb werden es auch die Lebenszykluskosten (LCC) sein, die neben Aspekten wie Standardisierung und Serviceverfügbarkeit mehr und mehr Investitionsentscheidungen bestimmen.
AERZEN sechsmal (re)zertifiziert Der DNV GL hat Ende Januar das Integrierte Managementsystem von AERZEN erfolgreich auditiert. Für die ISO 9001 (Qualität) stand eine Rezertifizierung an, für die übrigen drei Managementnormen ISO 14001 (Umwelt) und ISO 50001 (Energie) sowie für die OHSAS 18001 (Arbeitssicherheit) ein Überwachungsaudit. Anfang Februar hat AREVA außerdem das NSQ-100-Audit (Qualitätsmanagement für Maschinen in Nuklear-Anwendungen) durchgeführt und AERZEN ebenfalls ein hohes Niveau bescheinigt. Aerzen Belgium NV wurde im Dezember 2016 durch den DNV GL erstzertifiziert nach ISO9001:2015. Der Geltungsbereich des Zertifikates umfasst die Bereiche Verkauf, Produktion, Installation, Wartung und Reparatur von AERZEN Gebläsen, Verdichtern und Gaszählern.
Fertigung in Shanghai neu konzipiert Die Produktion von Aerzen Int. Trading in Shanghai erhält zurzeit ein neues Fabriklayout und rüstet sich damit für weiteres Wachstum im Bereich Aggregatebau. Bei der Neuplanung des gesamten Fertigungsbereichs wurden Ende 2016 verschiedene Layoutvarianten, Montage- und Logistikprozesse konzipiert und bewertet. Die daraus entwickelte Fabrikstruktur vereint standortspezifische Gegebenheiten und Erfahrungen sowie bewährte AERZEN Prozesse und Lean-Kriterien – und auch das Thema Feng Shui wurde von den Planungsteams in China und dem Stammhaus berücksichtigt. Das neue Fabriklayout ist so ausgelegt, dass sich die Fertigung in mehreren Stufen flexibel an Stückzahlzuwächse und ein verändertes Produktportfolio anpassen lässt.
AERZEN Servicetechniker auf hoher See Für den AERZEN After Sales ist kein Weg zuweit, kein Ort zu gefährlich und kein Einsatz zu aufwändig. So heuerte Anfang Dezember ein AERZEN Servicetechniker im norwegischen Brevik auf dem Zementfrachter „MV Cembay“ an, um die Antriebswelle eines AERZEN Verdichters VM 85 auszutauschen, die durch eine gelöste Kupplung beschädigt worden war. Da das notwendige Spezialwerkzeug an Bord nicht verfügbar war, musste er es in seinem Reisegepäck transportieren, das damit ein beachtliches Gewicht auf die Waage brachte. Für die Arbeiten wurden eigens Einhängeösen an die Schiffsdecke geschweißt, an denen die Verdichterstufe mit Kettenzügen aus dem Aggregat gehoben wurde. Die beengten Platzverhältnisse im Maschinenraum sowie das in der rauen See schwankende Schiff erleichterten die Montagearbeiten nicht gerade. Insgesamt vier Verdichteraggregate dieses Typs sind auf dem Frachter für die Zementbe- und -entladung installiert. Zudem ist es mit zwei AERZEN Delta Blower GM60S-Aggregaten ausgerüstet.
AERZEN Performance³ Um für jede Anwendung die passende Lösung zu realisieren, werden in der Abwassertechnik unterschiedliche Technologien eingesetzt. Ideal für ein Maximum an Energieeffizienz ist ihre Kombination– vorausgesetzt sie sind perfekt aufeinander und die wechselnden Bedarfe abgestimmt. Mit Performance³ liefert AERZEN optimale Voraussetzungen aus einer Hand: zum Beispiel zur Erzeugung des Grundlast-Bedarfs Turbogebläse; zur Erzeugung von Spitzen- oder Schwachlastbedarfen Drehkolbengebläse der Baureihe Delta Blower sowie Drehkolbenverdichter der Baureihe Delta Hybrid.
AERsmart: Von der besten zur allerbesten Performance Die beeindruckende Performance der AERZEN Hochleistungskompressoren kann mit AERsmart nun nochmals nachhaltig gesteigert werden. Die innovative Verbundsteuerung ist der „Dirigent“, der die angeforderten Volumenströme derart auf den Maschinenpark verteilt, dass Schwach-,Mittel- und Starklasten so effizient abgearbeitet werden, wie es die bestehende Konfiguration jeweils zulässt. Bis zu zwölf Maschinen, auch Fremdfabrikate, kann AERsmart auf diese Weise zu höchster Effizienz „konzertieren“. AERsmart überzeugt auch angesichts neuer Regelwerke zur Energieeffizienz und Energieanalyse von Kläranlagen gemäß DWA-Regelwerk und ist als intelligente Schnittstelle schon jetzt ein richtungsweisender Baustein für Wasser 4.0.
Der neue Delta Blower G5plus Der neue Delta Blower G5plus vereint Bewährtes und neu gewonnene Vorteile, wie: Ein Plus an Effizienz: Der G5plus erreicht bis zu 5 Prozent Energieeinsparung durch optimierte Ansaugfilterschalldämpfer, einen verbesserten Standardgrundträger, einen elektrisch angetriebenen Lüfter sowie die Führung der warmen Abluft über das Schallhaubendach. Ein Plus an Komfort: Durch das neue Schallhaubenkonzept verringert sich die Aufstellfläche um bis zu 10 Prozent. Das Aggregat verfügt über eine Schallhaubentür und vereinfacht so den Wartungsprozess. Ein Plus an Flexibilität: Optional ist der G5plus mit einem mechanischen Lüfterfür geringen elektrischen Installationsaufwand ausgestattet, ebenso mit einem multifunktionalen Grundträger mit integrierter Funkensperre (ATEX-zertifiziert). Hinzu kommen eine Vorbereitung für Anfahrentlastung sowie Komponenten zur Installation von Fremdmotoren.
Delta Hybrid D 98 V: Unterdrücke bis –0,95 mbar Mit der neuen Sondermaschine Delta Hybrid D 98 V erweitert AERZEN den maximal möglichen Unterdruck seiner Drehkolbenverdichter-Baureihe auf bis zu –950 mbar, dicht am Vakuumbereich. Möglich wird diese Mehrleistung durch eine geschickte Kühlluftzuführung über zusätzliche Voreinlasskanäle. Der neue Maschinentyp bietet durch den erhöhten Unterdruck deutliche Vorteile: Transport schwererer Materialien, über größere Strecken und/oder mit höherer Geschwindigkeit. Fazit: In jedem Fall steigt die Wirtschaftlichkeit des Be- und Entladevorganges. Der D 98 V, der auch Überdrücke bis 1.500 mbar erzeugen kann, lässt sich sowohl mobil als auch stationär betreiben und liefert einen maximalen Volumenstrom von 5.700 m³/h. Er wird weiterhin mit dem elektrischen Ölnebelabscheider ausgeliefert.
Neue Zubehörlösungen AERZEN bietet ab sofort für seine Gebläse, Hybrids und ölfreie Schraubenverdichter ein komplettes Programm von Wasser-Luft-Nachkühlern mit passenden Zyklonabscheidern und Ableitern an. Unterstützt wird das Angebot durch ein eigenes Auslegungsprogramm, das in sekundenschnelle den passenden Kühler ermittelt. Es dient auch der Ermittlung von Lösungen zur Wärmerückgewinnung, sodass AERZEN seine Kunden umfassend zu möglichen Einsparungen beraten kann. Bild: Luft-Wasser-Nachkühler. Dieser ist u. a. ideal zur Wärmerückgewinnung und darauf ausgelegt, dass bei Bedarf ein Höchstmaß an Wärmeübertragung zum Kühlwasser erfolgen kann.
Neuer Antrieb für Vakuumgebläse AERZEN setzt seit Anfang 2017 zum Antrieb seiner Vakuumgebläse einen neuen Motor ein. Die robusten und kompakten Vakuumgebläse mit hermetischem Antrieb werden in der industriellen Hochvakuumtechnik für einen Vakuumbereich von 200 bis 10-5 mbar zusammen mit ein oder zwei Vorpumpen eingesetzt. Ihre Antriebswelle ist durch einen integrierten Spaltrohrmotor ohne Durchführung zur Atmosphäre abgedichtet. Durch die Verdoppelung der Drehzahlen bei gleicher Baugröße ergeben sich Abpumpzyklen im Sekundenbereich, was zu einer deutlichen Beschleunigung der Produktionsabläufe führt.Die Vakuumgebläse sind lieferbar in der Bauform HM für neutrale Gase in neun Baugrößen. Durch die serienmäßige Wasserkühlung sind sie für den Einsatz unter Reinraum-Bedingungen geeignet. Der Einsatz eines Frequenzumrichters ermöglicht einen hohen Regelbereich (1:5) und dadurch den Einsatz kleinerer Gebläsebaugrößen. Durch unterschiedliche Motorvarianten für Zyklus- und Dauerbetrieb können spezielle Einsatzfälle individuell gelöst werden
WebView jetzt bequem nachrüstbar Mit der Maschinensteuerung AERtronic bietet AERZEN seit langem die Möglichkeit, Aggregate in die Produktions- und Fertigungsschnittstellen des Kunden einzubinden. Das Erweiterungs-Modul WebView bietet zusätzliche Funktionen. Zum Beispiel sind Betriebs- bzw. Servicedaten von jedem Punkt der Welt und zu jedem Zeitpunkt unidirektional abrufbar. Warn-, Stör- und Wartungsmeldungen können sofort per E-Mail an die relevanten Stellen weitergegeben werden. Wahlweise lassen sich die Messwerte, auch in grafischer Form, für frei konfigurierbare Zeiträume analysieren. Sämtliche Prozessdaten werden sicher auf einer integrierten SD-Karte gespeichert. Gleichzeitig können sie über das Intranet bzw. Internet ausgelesen und lokal ausgewertet werden. Jetzt bietet der AERZEN After Sales ein Nachrüst-Kit, mit dem sich WebView nach einer Machbarkeitsprüfung auch bei Aggregaten ab Baujahr 2010 nachrüsten lässt – durch AERZEN Servicetechniker oder eigenes Fachpersonal.
Neues Informationsmaterial AERZEN hat für den Bereich Abwasser eine neue Planungsmappe in deutscher und englischer Sprache in Digital- sowie in Print-Form entwickelt. Infolge des steigenden Interesses an Wärmerückgewinnungs Systemen bietet AERZEN außerdem nun entsprechendes Prospektmaterial über Anwendungslösungen. Auch das Thema Absorptionsmaterialfreiheit wurde in das Prospekt-Portfolio aufgenommen. Die neuen Broschüren ISO-Norm und Sicherheitsstandards informieren unter anderem über absorptionsmaterialfreie Druckschalldämpfer und Ölfreiheit nach Klasse 0.
