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气力输送: Knauf 和 Iss 信赖 AERZEN 生产的螺杆压缩机

能源革命让石膏行业在未来越来越依赖于天然石材矿床。 整个行业正处于动荡之中,因为随着褐煤火力发电厂的停产,脱硫设备生产的烟气脱硫石膏即将绝迹。 另一方面,石膏的潜在用途也越来越多样化,例如: 阻燃或防水石膏板、抹灰、流动地坪和石膏纤维板,这些还只是石膏在建筑行业应用的一部分。 任何行业都离不开石膏。 因此,Knauf 等头部制造商更有必要节约使用有限的原材料。

对石膏的渴求

以 Rottleberode 工厂为例,Knauf 将石膏纤维板生产过程中产生的断边与表面打磨过程中产生的粉尘全部返回到原料流中。 “对我们来说,每一块石膏屑都很重要。 因此,我们在生产过程中不能再丢弃原材料”, 工厂经理 André Materlik 强调。 在 Knauf 集团内,只有他的工厂专门加工来自南哈尔茨地区采石场的天然石膏。 鉴于褐煤开采的减少,业内专家认为,只有长期开发并确保矿区安全的企业才能生存下去,而仅德国对石膏的需求量就已经高达每年约 1000 万吨。 据 Materlik 表示,每年约有 45 万吨成品从 Rottleberode 工厂运出,每天约 100 车。

灰泥石膏、废纸中的细纤维素和水: 石膏纤维板就是用这种混合物制成的。 来自希根地区 Wilnsdorf 的 ISS Schüttguttechnik GmbH 公司负责规划和制造用于供应混合物的吹塑机。 在新的纤维板厂建成之前,ISS 已经与 Knauf 进行了很好的合作,并成功解决了粉状褐煤的输送和计量问题。 这种燃料被用来产生煅烧毛石所需的热量。 在这个过程中,天然石膏会失去大部分的结晶水含量。 “要实现均匀的热过程,就必须保持褐煤的恒定输送,而且不能产生压力或体积波动”,工厂经理解释说。 任何偏离理想状态的情况都显而易见,而且都会影响灰泥的产品质量、煅烧炉中的沉淀物、废气流中的一氧化碳值或螺杆压缩机的能耗。 “均匀的流程所需的空气更少”,这是 ISS 销售董事总经理的经验之谈。

工艺安全,效率高

为此,ISS 还与 Knauf Engineering GmbH 的工厂规划人员一起,在 Rottleberode 开发了用于输送灰泥石膏的整体解决方案。 Knauf 旗下的这家公司规划了 Iphofen 的整个新厂房,并订购了输送机技术。 主要的重点是工艺安全、使用寿命和能源效率。 “高效率得益于 AERZEN 螺杆压缩机”,Partzsch 表示。 另外,设计团队推荐使用 Delta Screw 系列的原因是其压力范围非常适合输送灰泥。

要知道,根据 ISS 总经理在散装物料气力输送方面的经验,为了给空气容器供气,通常首先要产生 5 至 6 bar 的压缩空气。 这样,输送压力通常会大大降低。 “中间缓冲总是会造成能量损失”,南哈尔茨地区 Knauf 工厂技师主管 Thomas Koch 强调。 焦耳-汤姆孙效应就是证明。 由于分子间的摩擦力增加,压力每增加 100 mbar,压缩空气的温度就会上升 10 摄氏度。 如果像 Knauf 那样不使用空气容器,这种物理连接的效果就会受到限制。 然而,由于在气力输送过程中无法完全避免热能的产生,Knauf 在冬季会将热能回收用于加热用途。

绝不浪费任何能源

考虑到最好一开始就不要使用电能,从而避免随后再将其作为热能返回,我们的目标是在能源密集型压缩空气过程中使用压缩机,以精确的压力提供所需的流量,而无需中间储存。 “在 2 至 3.5 bar 范围内,AERZEN 是绝对的领导者”,Partzsch 补充道: “如果 3 bar 就够用,为什么还要生成 6 bar 呢?”

VM21 型 Delta Screw 的电机额定功率为 90 千瓦,每小时可提供 1,200 立方米的容积流量。 最大压力为 3.5 bar。 AERZEN 为 Knauf 安装的 Delta Screw Generation 5 系列设备采取了通用设计,非常注重效率。 作为一个灵活的模块化系统,不同的压缩机可与不同性能的电机和各种附件进行适当配置。 例如,皮带传动调节选项即使在固定速度下也能为精确调节流量提供基础 — 其作用是防止能源密集型过量产生。 Knauf 放弃设备冗余也证明了这一点。 压缩机和输送系统的运行非常可靠,因此可以省去单独的“备用技术”。 “工厂的设计产能为每小时 12 吨石膏”,Koch 表示。 如果一个组件临时下线,切换到旁路解决方案也可确保可靠的供应。 “不过,我们工厂通常规定,一台压缩机只能为一套系统服务”,他补充道。

结果

在南哈茨地区建设新纤维板工厂的过程中,新安装的吹塑系统(用于气力输送灰泥)凸显了最大限度降低昂贵能源消耗的一些要素 — 提高效率和优化运行点的设计是其中的重点。 Knauf 对其工厂的设备有一套清晰的系统概念。 “ISS 的解决方案是科学知识和技术经验的结合。 一切都恰到好处”,工厂经理 Materlik 表示。