Knauf
Pneumatisch transport: Knauf en Iss vertrouwen op schroefcompressoren gemaakt door AERZEN
Door de energierevolutie zal de gipsindustrie in de toekomst steeds afhankelijker worden van natuursteenafzettingen. De hele industrie is in rep en roer, omdat het FGD-gips dat wordt geproduceerd in de ontzwavelingsinstallaties van bruinkoolgestookte energiecentrales een uitstervend ras is als gevolg van de sluiting van deze centrales. Aan de andere kant worden de mogelijke toepassingen van gips steeds diverser, bijvoorbeeld: brandvertragende of waterafstotende gipskartonplaten, pleister, gietvloeren en gipsvezelplaten zijn slechts enkele van de toepassingen in de bouwindustrie. Geen enkele industrie kan nog zonder gips. Dit maakt het des te belangrijker voor toonaangevende fabrikanten, zoals Knauf, om zuinig om te gaan met beperkte grondstoffen.
De honger naar gips
In de fabriek in Rottleberode, bijvoorbeeld, brengt Knauf de randafbrekingen die ontstaan tijdens de productie van gipsvezelplaat terug in de materiaalstroom op dezelfde manier als het stof tijdens het vlakslijpen. “Elke kruimel gips is belangrijk voor ons. Daarom mogen grondstoffen tijdens de productie niet meer worden weggegooid,” benadrukt fabrieksmanager André Materlik. Zijn bedrijf is het enige binnen de Knauf Groep dat uitsluitend natuurlijk gips uit de groeven in de zuidelijke Harz verwerkt. Met het oog op het verdwijnen van de bruinkoolwinning stellen industrie-experts dat alleen bedrijven die mijnbouwgebieden ontwikkelen en veiligstellen op de lange termijn zullen blijven bestaan. En alleen al in Duitsland is de vraag naar gips hoog met ongeveer 10 miljoen ton per jaar. Volgens Materlik verlaat jaarlijks ongeveer 450.000 ton eindproduct de fabriek in Rottleberode, d.w.z. ongeveer 100 vrachtwagenladingen per dag.
Stucwerk, fijne cellulose uit oud papier en water: dit is het mengsel waar gipsvezelplaten van worden gemaakt. ISS Schüttguttechnik GmbH uit Wilnsdorf in de regio Siegerland plant en bouwt blaasvormmachines om de mengers te voeden. ISS had al goed werk geleverd bij Knauf voordat de nieuwe vezelplaatfabriek werd gebouwd en had met succes de problemen aangepakt die gepaard gaan met het transporteren en doseren van bruinkoolpoeder. De brandstof ontwikkelt de nodige warmte voor het branden van de ruwe stenen. Tijdens dit proces verliest het natuurlijke gips een groot deel van zijn gekristalliseerde watergehalte. “Voor uniforme thermische processen is het constante transport van bruinkool zonder druk- of volumefluctuaties essentieel”, legt de fabrieksmanager uit. Elke afwijking van de ideale lijn is merkbaar en kan van invloed zijn op de productkwaliteit van het stucwerk, de afzettingen in de branderij, de CO-waarden in de uitlaatgasstroom of het energieverbruik van de schroefcompressoren. “Uniforme processen vereisen minder lucht”, zegt ISS Sales Managing Director Robert Partzsch, die uit ervaring spreekt.
Procesveilig met hoge efficiëntie
Daarom heeft ISS al zijn kennis ook ingezet voor de ontwikkeling van een totaaloplossing voor het transport van stucwerk, die in Rottleberode samen met de fabrieksplanners van Knauf Engineering GmbH is ontwikkeld. Het bedrijf, onder begeleiding van Knauf, heeft het gehele nieuwe gebouw in Iphofen ontworpen en bestelde ook de transporttechnologie. De nadruk lag op procesveiligheid, duurzaamheid en energiezuinigheid. “De hoge efficiëntie is te danken aan de AERZEN schroefcompressoren”, zegt Partzsch. Daarnaast wordt de Delta Screw-serie aanbevolen vanwege het drukbereik, dat ideaal is voor het transport van stucwerk.
Het is belangrijk om te weten dat volgens de ervaring van de directeur van ISS bij pneumatisch transport van bulkmaterialen perslucht van 5 tot 6 bar vaak eerst wordt gegenereerd om een luchtvat te voeden. Hierdoor is een vaak aanzienlijk lagere druk beschikbaar. “Tussentijdse buffering leidt altijd tot energieverlies”, benadrukt Thomas Koch, hoofd technische mechanica bij de Knauf fabriek in de zuidelijke Harz. Het Joule-Thomson-effect is hiervan het bewijs. Elke drukverhoging van 100 millibar veroorzaakt een temperatuurstijging in de perslucht van +10 °C door de toegenomen wrijving van de moleculen. De effecten van deze fysieke verbinding kunnen worden beperkt als luchtvaten worden weggelaten, zoals het geval is bij Knauf. Omdat thermische energie echter niet volledig kan worden voorkomen tijdens pneumatisch transport, gebruikt Knauf deze in de winter met terugwinning voor verwarmingsdoeleinden.
Nooit energie verspillen
Aangezien het altijd beter is om elektriciteit in de eerste plaats niet te gebruiken, in plaats van het later terug te geven als warmte, moet het doel zijn om compressoren te gebruiken in energie-intensieve perslucht die de vereiste volumestroom leveren met precies de vereiste druk zonder tussentijdse opslag. “AERZEN is de marktleider in het bereik van 2 tot 3,5 bar,” merkt Partzsch op en voegt hier vervolgens toe: “Waarom zou ik 6 bar genereren als ik er maar 3 nodig heb?”
De VM 21 Delta Screw aggregaten met een motorvermogen van 90 kW leveren een volumestroom van 1200 m³/h. De maximale druk is 3,5 bar. De Generation 5 machines van de Delta Screw-serie geïnstalleerd bij Knauf zijn door AERZEN ontworpen, met veel aandacht voor efficiëntie, als universele machines. De verschillende compressoraggregaten zijn ontwikkeld als een flexibel modulair systeem en kunnen naar wens worden geconfigureerd met motoren met verschillende prestaties en een uitgebreide reeks accessoires. Afstelmogelijkheden met riemaandrijving bieden bijvoorbeeld de basis voor het nauwkeurig afstellen van de volumestroom, zelfs bij vaste snelheden, met als doel energie-intensieve overproductie te voorkomen. Deze bewering wordt bewezen door het afzien van redundantie bij Knauf. Compressoren en transportsystemen werken zo betrouwbaar dat afzonderlijke back-uptechnologie overbodig is. “De fabriek is ontworpen voor een capaciteit van twaalf ton gips per uur,” zegt Koch. Als één aggregaat wordt uitgeschakeld, zorgt een tijdelijk geschakelde bypass-oplossing voor een betrouwbare toevoer. “Onze installatie zorgt er echter over het algemeen voor dat één compressor altijd één systeem bedient,” voegt hij eraan toe.
Resultaat
Tijdens de bouw van de nieuwe Knauf houtvezelplaatfabriek in de zuidelijke Harz benadrukken de nieuw geïnstalleerde blaasvormsystemen voor pneumatisch transport van stucwerk een aantal van de belangrijkste elementen voor het minimaliseren van het verbruik van kostbare energie. De focus lag namelijk op verhoogde efficiëntie en optimaal ontwerp op de plaats van gebruik. Knauf heeft een duidelijk systeemconcept met de apparatuur in de fabriek. “De oplossing van ISS is de combinatie van wetenschappelijke en technische kennis. Hier is alles zoals het hoort”, zegt fabrieksmanager Materlik.