Effiziente Nutzung von Prozessabwärme aus der spanabhebenden Fertigung in Kombination mit RLT-Anlagen

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1 Effiziente Nutzung von Prozessabwärme aus der spanabhebenden Fertigung in Kombination mit RLT-Anlagen Dipl. Ing. (FH) Georg Eberharter Fachverband Gebäude-Klima e. V.

2 2 Inhalt Kundenbedürfnis Ist-Situation Systemidee ProcessLine ProcessLine Technische Informationen ProcessLine MSR-Konzept ProcessLine Kundennutzen

3 Kundenbedürfnis Entstehung von Emissionen und Schadstoffen bei der Metallbearbeitung, z. B. in spanabhebenden Werkzeugmaschinen KSS-Aerosole Abluft Rauche KSS-Dämpfe Stäube Wärme KSS Späne Wärme Arbeitsraum 3

4 4 Kundenbedürfnis Aveolengängiger Bereich Tropfenspektrum KSS Teilchengröße in [µm] Staubarten 0,0001 0,001 Gasmolekühle 0,01 0, Rauch Staub Dunst Ölrauch Flugasche Tabakrauch Kohlenstaub Metallurgische Rauche und Stäube Zementstaub Farbstäube Russ Sporen Zinkoxydrauch Pollen 100 Nebel 1000 Vieren Bakterien Haar Messmethoden Abscheider Aktivkohle Sieben Mikroskopieren Elektronenmikroskop Zentrifugieren Sedimentieren Streulichtmessung Nebel Elektrofilter Zentrifugalabscheider Nassabscheider Gewebeabscheider Faserschichtfilter Schwebstoff-Filter Absetzkammer

5 5 Kundenbedürfnis Effiziente Erfassung & Abscheidung der Prozessemissionen - Schaffung optimaler Luftqualität zur Einhaltung von Richtlinien (Personenschutz durch Abluftreinigung) Lüften und Klimatisierung der Produktionsstätte Energieeffizienter Betrieb der Raumklimatisierung der Abluftreinigungsanlage

6 6 Ist-Situation Leitungsnetz für die zentrale Abluftreinigungsanlage Reinigung der Prozessabluft durch Abscheidung von Ölen, Emulsionen und weiteren Reststoffen Förderung der "gereinigten" Prozessabluft mit bis zu 30 C über Dach aufgrund Gerüchen Verhinderung von Aufkonzentration von Restemissionen im Raum

7 7 Ist-Situation Zentrale Raumlufttechnik WRG ausschließlich mit Raumabluft Anteil Raumabluft ca % der Gesamtluftbilanz

8 8 ProcessLine Systemidee WRG ProcessVent Abluftreinigung Systemidee Abluftreinigung und Wärmerückgewinnung zu einer Einheit verbinden

9 9 ProcessLine Systemidee

10 10 ProcessClean Gerätetypen Abluftreinigung ProcessClean oil PCO-10 Öl/-Emulsionsnebelabscheider ProcessClean dry PCD-10 Trockenfilter ProcessClean mix PCM-10 Nassabscheider

11 11 ProcessClean oil Anwendung KSS-Filtration Anwendung bei spanenden Werkzeugmaschinen Zerspanung mit Werkzeugen mit geometrisch bestimmter Schneide (z.b. Drehen, Bohren, Räumen, Sägen) Zerspanung mit Werkzeugen mit geometrisch unbestimmter Schneide (z.b. Schleifen, Hohnen, Läppen) Abscheidung von Flüssigaerosolen (KSS-Nebel) Ausführungsvarianten für KSS Öl und KSS Emulsion Abscheidegrad abhängig von Aerosoltropfenspektrum bzw. Bearbeitungsart

12 12 ProcessClean dry Anwendung Trockenfiltration Abscheidung von trockenen und rieselfähigen Stäuben und Rauchen Anwendungsbeispiele Trockenbearbeitung mit Werkzeugmaschinen von Stahl, Grauguss, Edelstahl, Buntmetallen MMS-Trockenbearbeitung mit Werkzeugmaschinen Trockenschleifen, Bürsten, Entgraten Strahlen Schweißen

13 13 ProcessClean mix Anwendung Nassabscheidung Abscheidung von kleberigen Stäuben und Fasern (z.b. Polieren mit Paste) Prozesse mit hoher Brandlast und Funkenflug ( z.b. Schleifen von Stahl) Abscheidung von explosionsfähigen Stäuben (z.b. Aluminium, Magnesium, Titan) Mischbearbeitung mit Trocken- und Nassbearbeitungszyklen

14 14 ProcessVent - Wärmerückgewinnung

15 15 ProcessVent - Wärmerückgewinnung Außenluft-/ Umluftklappe Außenluftfilter Zuluftventilatoren (2 Stk.) Fortluftkanal Abluftkanal Plattenwärmetauscher mit Bypass und Klappen Kondensatwanne mit Ablauf Luftverteilung Nachheiz- oder Kühlregister mit Frostwächter und Hydraulikbaugruppe (optional)

16 16 ProcessVent - Wärmerückgewinnung Öldicht geschweisste Ausführung der Abluft-/ und Fortluftseite Wärmerückgewinnung in öldichter Ausführung Geschweißte Seitenwände Plattenverbindung öl- und luftdicht durch speziellen Verguss der Platten Plattenpaket korrosionsgeschützt durch Epoxidharzbeschichtung

17 17 ProcessVent Optionen Luftverteilung Kanalanschluss Kanalanschluss auf zwei Seiten möglich Kompensatoren werden mitgeliefert Geräteaufstellung außerhalb des Produktionsbereichs möglich (Technikbühne) Luftverteilung Quellluftauslass Geräteverkleidung im unteren Bereich als Lochbleche ausgeführt Impulsarme Einbringung der Zuluft in den Raum (v < 0,3 m/s) Lufteinbringung direkt im Produktionsbereich

18 18 ProcessVent Technische Daten Nennluftmenge: 10'000 m³/h Rückwärmzahl: 61% 65% Abluft: 26 C / 35% Außenluft: -14 C / 90% Leistungsaufnahme: 2 x 1,95 kw Stromaufnahme: 2 x 1,87 A Heizleistung: bis 191 kw Kühlleistung gesamt: bis 124 kw

19 19 ProcessExit Vent Prozessluftförderung Prozessabluftventilatoren Robuste öldicht geschweißte Radialventilatoren speziell ausgeführt als platzsparendes Aufsatzgerät für ProcessVent Gerät Aufgebaute Prozessabluftventilatoren für m³/h verfügbar in 4 Leistungsabstufungen 2800 Pa / 15 kw 3500 Pa / 18,5 kw 4000 Pa / 22 kw 5000 Pa / 30 kw 2 Möglichkeiten für Rohrleitungsanschluß (horizontal oder vertikal) Passendes Kulissenschalldämpferprogramm zur Schalldruckreduzierung auf < 75 db(a) in 1m Abstand

20 20 ProcessNet MSR-Konzept

21 ProcessLine Kundennutzen Flexibilität Abgestimmte Einheit Optimale Produktionsbedingungen Einfache Installation und Instandhaltung Energieoptimierter Betrieb 21

22 22 ProcessLine Kundennutzen Optimale Produktionsbedingungen Flexibilität Schaffung optimaler Luftqualität durch Abführung von Restemisionen, Gerüchen aus dem Gebäude Keine Übertragung von Verunreinigungen, Gerüchen, Feuchtigkeit auf die Zuluft durch öldicht ausgeführten Plattenwärmetauscher Impulsarme und zonenabhängige Belüftung und Klimatisierung für optimale Arbeitsbedingungen und Behaglichkeit am Arbeitsplatz

23 23 ProcessLine Kundennutzen Einfache Erweiterung durch zusätzliche Geräte Flexibilität Flexible Anpassung an die Betriebsbedingungen möglich Hohe Redundanz durch mehrere Einheiten Integrierte Luftverteilung Luftverteilung über bestehendes Kanalsystem Einfach nachrüstbar

24 24 ProcessLine Kundennutzen Flexibilität Geringste Planungs- und Abwicklungskosten durch standardisierte und dezentrale Einheit Abgestimmte Einheit Einfache Installation und Instandhaltung Lieferung als funktionsfähige kompakte Einheit ermöglicht geringste Montageaufwendungen Einfache Zugänglichkeit und standardisierte Ausführung ermöglicht einfachste Instandhaltung

25 25 ProcessLine Kundennutzen Energierückgewinnung Flexibilität Schichtlüftung Luftverteilung über Quellluftauslässe Kurze Kanäle Zonenabhängige Lüftung Energieoptimierter Betrieb

26 26 ProcessLine Kundennutzen Optimierte MSR abgestimmt auf die Abluftreinigungsanlage Abgestimmte Einheit Standardisierte Einheit mit aufeinander abgestimmten Komponenten Einen kompetenten Ansprechpartner für den Kunden

27 27 ProcessLine Kundennutzen Investitionskosten/Betriebskosten Beispiel Anlage 1: Prozessabluft ohne Wärmerückgewinnung Zuluftanlage ohne Wärmerückgewinnung Anlage 2: Wärmerückgewinnung mit Prozessabluft und Zuluft mittels Hoval ProcessVent

28 28 ProcessLine Kundennutzen Investitionskosten/Betriebskosten Beispiel Randbedingungen Betriebszeit: 12 h/d (6:00-18:00) Montag-Freitag Wetterdaten: Stuttgart Abluft Prozess: 26 C / 45% Abluft Raum: 20 C / 45% Raumtemperatur: 18 C

29 29 ProcessVent Kundennutzen Investitionskosten/Betriebskosten Beispiel Investitionskosten Gerät inkl. Hydraulik/Elektrik/Installation Hoval ProcessVent EUR ~ ,-- Zuluftgerät ohne Wärmerückgewinnung EUR ~ ,-- Mehrinvestitionskosten: EUR ~ ,--

30 Energiebedarf in kwh ProcessVent Kundennutzen Investitionskosten/Betriebskosten Beispiel ohne WRG WRG aus Raumabluft WRG aus Prozessabluft Einsparung Betriebskosten durch WRG aus Prozessabluft bis zu 98% (mit Raumluft bis zu 75%) 30

31 Nettokapitalwert in [EUR] 31 ProcessVent Kundennutzen Amortisation Wärmerückgewinnung / NPV Kapitalzinssatz: 8% Energiepreis Wärmeenergie: 0.06 EUR/kWh Jährliche Energiepreissteigerung: 10% Nettokapitalwert Amortisation: < 3 Jahre NPV: EUR 75'000,-- auf 15 Jahre Nettokapitalwert

32 32 ProcessVent Referenzen Auszug: Wer baut auf ProcessLine? VW Salzgitter Motorenwerk Absaugung von Werkzeugmaschinen Daimler Peking, CN Motorenwerk Absaugung von Werkzeugmaschinen Aescualp Tuttlingen Medizintechnik Produktion Absaugung Schleifmaschinen

33 Technologisch überlegene Raumklima-Lösungen aus den Alpen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dipl. Ing. (FH) Georg Eberharter 33