Absaugen, abblasen, anheben, einblasen, erwärmen, filtern, kühlen, trocknen: Ohne Luft stehen viele industrielle Maschinen und Anlagen still. Daher spielt die Lufttechnik in vielen Produktionsprozessen unterschiedlichster Branchen eine zentrale Rolle. Denn es geht immer darum, dass Luft an einer bestimmten Stelle innerhalb einer Produktionsanlage eine bestimmte Wirkung entfalten soll.
Für knackige Pommes müssen die Kartoffeln nach dem Waschen getrocknet und die fetthaltige Backluft gefiltert werden. Damit die Pommes automatisiert verpackt werden, wird die Plastikverpackung aufgeblasen. Mit dem richtigen Zuluft-Management werden Kompostiervorgänge optimiert, etwa indem Luft wieder abgesaugt wird, damit kein Geruch nach außen dringt. In der metalltechnischen Industrie werden Metallstücke für die Bearbeitung mit Luft fixiert. Das sind nur ein paar Anwendungsbeispiele, für die die Elektror airsystems GmbH lufttechnische Systeme für Anlagen und Produktionsprozesse als Plug-and-play-Lösungen anbietet.
Bevor man sich allerdings für die Implementierung von Radialventilatoren, Axialventilatoren oder Seitenkanalverdichter entscheidet, müssen einige wichtige Parameter geklärt werden. Christian Reischauer, Vertriebsleiter Österreich der Elektror airsystems GmbH, weiß, worauf es bei Auswahl und Auslegung des Systems ankommt: „Industrieventilatoren sind ein fester Bestandteil von vielen Produktionsmaschinen und Anlagen. Ohne Luft mit dem passenden Volumenstrom und dem richtigen Druck am richtigen Ort stehen viele Produktionsanlagen still. Oftmals sind es vermeintlich kleine Ventilatoren, die dafür sorgen können, dass auch sehr viel größere Anlagen nicht mehr laufen. Deshalb sind die Auswahl und die korrekte Auslegung der lufttechnischen Systeme so wichtig.“
Präzise Beschreibung vorher nötig
„Je nach Anwendung gibt es typische Nebenaspekte bzw. Hauptknackpunkte, die bei der Auslegung eines Systems beachtet werden müssen und die wir aufgrund unserer Erfahrung bereits kennen“, so Reischauer. Soll etwa Luft eingeblasen oder abgesaugt werden, stellt sich gleichzeitig auch immer die Frage, ob die Luft dabei gefiltert werden soll. „In einem Kundenprojekt sollte Luft in die Produktionshalle eines Sensorherstellers eingeblasen werden. Da die Sensoren empfindlich auf Staub reagieren, war es nötig, die Luft vor dem Einblasen zu filtern. Allerdings erzeugt ein Filter einen höheren Luftwiderstand, was wiederum bei der Auslegung des Ventilators beachtet werden muss“, konkretisiert der Experte. Auch beim Abblasen von Wasser von Getränkeflaschen hat Elektror große Erfahrungswerte, was das nötige Zubehör wie Luftmesser/Airknives, die Verrohrung in Abhängigkeit vom Ventilatormodell und benötigte Abblasleistung angeht. Auch der Abstand der Ausblasöffnung zum Wirkpunkt spielt eine Rolle. „Hier können wir Kunden beim kompletten Prozess beraten“, versichert der Vertriebsleiter.
Begleitende Prozesse
Für einen reibungslosen Betrieb sind auch die begleitenden Prozesse innerhalb einer Anlage relevant. Denn diese können die Parameter für den optimalen Arbeitspunkt der Luft verändern. In der Textilindustrie werden die Stoffbahnen beispielsweise über Unterdruck auf den Schneidetischen fixiert. Beim Schneidevorgang verändert sich der Widerstand des Stoffes. Um dieselbe Fixierung zu behalten, muss der Luftdruck angepasst werden. Hier muss zusätzlich zum Ventilator ein Frequenzumrichter installiert werden, der die Drehzahl des Ventilators und damit den Luftdruck steuern kann.
Geometrie der Anlage
Wie groß sind die Rohrdurchmesser für die Luftzuführung? Wie lang ist der Luftweg vom Ventilator zum Wirkpunkt der Luft? Wie groß sind die Luftwiderstände und Druckverluste innerhalb der Anlage? Diese Fragen sollten die Anwender beantworten, rät Christian Reischauer. Auch Platz spielt in den Anlagen eine große Rolle und der kostet Geld. Deshalb sind kompakte Ventilatoren sehr wichtig. Gleichzeitig wirkt sich das auf die Rohrdurchmesser aus. „Je kleiner sie sind, desto weniger Platz nehmen sie weg. Sind aber eingeplante Rohrdurchmesser für den benötigten Volumenstrom zu klein, müssen die Rohre vergrößert werden. Je nachdem, wie viel Platz in der Anlage ist, kann das herausfordernd sein. Hier unterstützen wir Anlagenbauer bei der passenden Auslegung“, beruhigt Reischauer.
Positionierung des Ventilators
Der Einsatzstandort des Ventilators muss in die Planung miteinbezogen werden. „Wenn die Anlage beispielsweise höher als 1.000 m über dem Meeresspiegel aufgebaut wird, verändert sich der normale Luftdruck so stark, dass das bei der Auslegung des Systems beachtet werden muss“, weiß der Elektror-Spezialist. Aber auch der Abstand des Ventilators vom Wirkpunkt der Luft spielt eine Rolle. Denn je größer dieser ist, umso höher ist der Luftwiderstand in den Rohren, durch die die Luft fließen muss. Um das System so effizient wie möglich zu gestalten, sollte der Ventilator deshalb möglichst nah am Wirkpunkt platziert werden. Besonders bei Hochdruckventilatoren kann das problematisch werden. Hohe Drücke erfordern hohe Drehzahlen der Ventilatoren und das bedeutet: Es wird laut – häufig zu laut für die ergonomischen Vorgaben an Arbeitsplätzen. Deshalb muss in diesen Fällen über einen zusätzlichen Schallschutz nachgedacht werden. Hier gibt es unterschiedliche Lösungen, wie beispielsweise die Elektror BOX, eine Multifunktionsschalldämmhaube.
Mediumstemperatur
Auch die Temperatur der Luft, die durch den Ventilator läuft, ist ein wichtiger Parameter. Liegt die Mediumstemperatur beispielsweise über 80 °C muss eine Distanz zwischen Laufrad und Motor hergestellt werden, um den Motor bzw. die Kugellager vor Überhitzung zu schützen. Steigen die Mediumstemperaturen auf über 180 °C bis 200 °C, hat das Auswirkungen auf die Festigkeit des Laufrades. Hier werden dann zusätzlich temperaturfeste Werkstoffe benötigt.
Abrasive Stoffe und Hygiene
Ähnliche Auswirkungen wie hohe Temperaturen haben auch abrasive oder korrosive Stoffe. „Hier kommen wir mit Ventilatoren mit Aluminiumgehäuse schnell an Grenzen. Daher werden Laufräder aus Standardstahl fürEdelstahlventilatoren in Betracht gezogen“, präzisiert Christian Reischauer. Edelstahl ist auch die beste Wahl, wenn besondere hygienische Anforderungen bestehen. In der Lebensmittelindustrie, etwa wenn Gemüse nach dem Waschen und vor dem Verpacken getrocknet werden soll, müssen die Ventilatoren hohen hygienischen Anforderungen genügen. Diese können nur Ventilatoren aus Edelstahl erfüllen. Werden Schadstoffe in der Luft transportiert, ist natürlich eine zusätzliche Abdichtung oder auch Filterung wichtig, da die Schadstoffe nicht in die Umgebungsluft entweichen dürfen.
(Nachdruck eines Elektror Fachbeitrages aus dem Magazin New Business, Ausgabe 05/23)
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