Starke Leistung

Energieeinsparung beim Abfüllen von Kartoffelstärke

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03.11.2008 100000t Kartoffelstärke produziert die Avebe Kartoffelstärkefabrik jährlich in ihrem Werk in Lüchow. Für die Verantwortlichen ist der sparsame Umgang mit Energie ein wichtiger Aspekt. Die Druckluftversorgung an den Absackanlagen wurde deshalb mit modernen MinkKlauen-Verdichtern ausgerüstet. Jetzt – nach über zweijähriger Betriebszeit – sind die realen Einsparungen an elektrischer Energie und an Wartungskosten weit höher als die zuvor errechneten Werte.

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Entscheider-Facts

  • Bei der Avebe Kartoffelstärkenfabrik waren an zwei Absackanlagen je ein trockenlaufender Drehschieber-Verdichter installiert, die jedoch starkem Verschleiß unterworfen waren.
  • Die neuen Mink-Klauen-Verdichter benötigen je nur eine Nennleistung von 2,5 kW gegenüber je 7,5 kW bei den Drehschieber-Verdichtern.
  • Die Klauen-Verdichter liefern eine konstante Luftmenge und einen konstanten Überdruck ohne jegliche Schwankung. Dadurch entfällt das manuelle Nachjustieren direkt an der Anlage.
  • So konnte die Genauigkeit der abgefüllten Menge drastisch erhöht werden. Heute liegt die statistische Genauigkeit bei 25-kg-Säcken bei ± 25,0 g.
  • Außer einem Ölwechsel nach 20000 Betriebsstunden benötigen die Klauen-Verdichter keine Wartung.

Bei Avebe werden über 450000t Kartoffeln verarbeitet. Hauptabnehmer der Kartoffelstärke sind überwiegend Kunden aus der Nahrungsmittelindustrie weltweit. Das Unternehmen erhält die Kartoffeln zur Verarbeitung direkt von den Erzeugern aus dem Wendland. Die angelieferten Kartoffeln werden nach der Qualitätskontrolle gewaschen und anschließend zu Brei zerrieben. In Trommelsieben werden die Fasern von der Stärke und dem Wasser getrennt. Bei der anschließenden Raffination wird die Stärke aufkonzentriert, wobei die restlichen Faseranteile, das Wasser und Fruchtwasser entzogen werden. Die dabei entstehende Stärkemilch wird gereinigt und gelangt schließlich mit einem 35%igen Wasseranteil in den Trockner, wo das restliche Wasser entzogen wird.

Nur von August bis Februar, in der sogenannten Kampagne, wird Kartoffelstärke produziert. Abgepackt wird das Produkt allerdings ganzjährig, da während der Kampagne die Kapazität der Abpackanlagen nicht ausreicht, um die produzierte Stärke zu verpacken. Ein Teil der Stärke wird deshalb in Silos zwischengelagert. Während der Kampagne wird teilweise im Drei-Schicht-Betrieb abgesackt, im restlichen Jahr laufen die Anlagen meist zweischichtig.
Die Verdichter an den Absackanlagen erzeugen einen Überdruck von 0,5 bis 0,8bar, um während des Absackens den Papiersack zu öffnen und um das Stärkepulver einzublasen. Ein Vorgang, der maximal drei bis vier Sekunden Zeit in Anspruch nehmen darf.

Drehschieber-Verdichterverschleißanfällig

Bei Avebe war an zwei Abfüllanlagen je ein trockenlaufender Drehschieber-Verdichter installiert. Jeder dieser Verdichter hatte einen theoretischen Volumenstrom von 140m3/h und wurde mit einem Motor mit 7,5kW angetrieben.

Die Drehschieber eines solchen Verdichters sind einem starken Verschleiß unterworfen, da sich diese ohne jegliche Ölschmierung im Zylinder drehen. Bei jeder Umdrehung gleiten die Schieber in die Rotorenschlitze und wieder hinaus und reiben dabei vollflächig an den Wänden des Schlitzes. Die Stirnfläche der Schieber schleift permanent an der Zylinderinnenwand, und dies bei einer Drehzahl von 1500min-1. Durch den so entstehenden Verschleiß nimmt die Leistung des Verdichters stetig ab. Daraus resultiert eine permanente Verringerung des Überdrucks und des Volumenstroms. Für die Instandhaltung bei Avebe hieß dies: Drei- bis viermal jährlich mussten die Schieber ausgetauscht werden, und dies ließ sich nur bei Anlagenstillstand durchführen. Erschwerend kam noch durch die starke Verschleiß-Belastung häufiger Schieberbruch dazu. Es musste bei Schieberbrüchen schnell gehandelt werden, weil eine Absackanlage dann während der Produktionszeit unvorhersehbar still stand. Für die Produktion bedeutete die nachlassende Leistung ein stetiges Überwachen und Nachjustieren der Anlage über Ventile, um die abgefüllte Menge in den Säcken einigermaßen genau zu dosieren und damit die Gewichtstoleranzen einhalten zu können.
Anfang 2006 entschied sich Ralf Turek, Leiter Invest im Werk Lüchow, die vorhandenen Drehschieber-Verdichter durch Mink-Klauen-Verdichter auszutauschen. In einem ersten Versuch wurde der Drehschieber-Verdichter mit 140m3 Volumenstrom pro Stunde durch einen Mink-Verdichter mit nur 100m3 ersetzt. Schnell zeigte sich, dass dieser Klauen-Verdichter zu groß dimensioniert war, so dass das Überdruckventil ständig Luft abblies. Deshalb wurde schlussendlich an den beiden Absackanlagen je ein Mink-Klauen-Verdichter eingesetzt, der jeweils 70m3 Volumenstrom lieferte. Selbst diese gegenüber der Drehschieber-Verdichter theoretisch halb so großen Drucklufterzeuger liefern eine höhere Luftmenge als die zuvor eingesetzten Verdichter.

Wechsel brachte deutlicheVerbesserungen

Mit der Investition in zwei neue Mink- Klauen-Verdichter hat Ralf Turek drei wesentliche Verbesserungen erreicht. Die neuen Klauen-Verdichter benötigen je nur eine Nennleistung von 2,5kW gegenüber je 7,5kW bei den Drehschieber-Verdichtern. Die Klauen-Verdichter liefern eine konstante Luftmenge und einen konstanten Überdruck ohne jegliche Schwankung. Dadurch entfällt das manuelle Nachjustieren direkt an der Anlage. So konnte die Genauigkeit der abgefüllten Menge drastisch erhöht werden. Heute liegt die statistische Genauigkeit bei 25-kg-Säcken bei ±25,0g.

Die Wartungsarbeiten sind laut Ralf Turek „nahe Null“. Außer einem Ölwechsel im Getrieberaum nach 20000 Betriebsstunden benötigen die Klauen-Verdichter keine Wartung. In der Praxis bedeutet dies, dass das Ölwechselintervall zweieinhalb Jahre beträgt.

Die Klauen-Verdichter liefern eine konstante Luftmenge und einen konstanten Überdruck ohne jegliche Schwankung

Heftausgabe: November-Dezember 2008
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Über den Autor

Uli Merkle , Marketingleiter Busch Pumpen
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