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Verdampferanlagen

Verdampferanlagen energieoptimiert betreiben

| Autor/ Redakteur: Dipl.-Ing. Wolfgang Hansen / Anke Geipel-Kern

Die Energiekosten sind mittlerweile zum Dauerbrenner in nahezu allen Industriezweigen avanciert und entwickeln sich zu einem wichtigen Wirtschaftlichkeitsfaktor. Doch häufig kommen Betreiber um energetisch aufwändige Verdampferanlagen nicht herum. Die Ingenieure von GEA Wiegand haben technische Möglichkeiten gefunden, den Energiebedarf zu begrenzen und damit Klimaschutz und Kosteneffizienz zu vereinen.

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(Bild: GEA Wiegand)

Ob in der Umwelttechnik, der chemisch/pharmazeutischen oder der Nahrungsmittelindustrie, immer wenn es um Eindampfen oder Reinigen von Abwässern, die Rückgewinnung von Lösemitteln oder beispielweise das Aufkonzentrieren von Produkten geht, sind Verdampferanlagen im Spiel, die dem Betreiber viele Vorteile bieten, aber wie alle thermischen Verfahren einen entscheidenden Nachteil aufweisen: Der Verdampfungsprozess verschlingt physikalisch bedingt große Mengen an Primärenergie und wirkt sich ungünstig auf die Energiebilanz eines Unternehmens aus. Energieeffizienz ist deshalb das wichtigste Ziel, das die Verfahrenstechniker von GEA Wiegand bei der Konzeption ihrer Verdampferanlagen vor Augen haben. Dazu haben die Ingenieure aus Ettlingen eine Reihe intelligenter Technologien entwickelt, dank deren Einsatz Betreiber fossile Ressourcen schonen und die CO2-Bilanz ihrer Unternehmen verbessern können.

Eine davon ist beispielsweise in einer Stärkefabrik in Süddeutschland verwirklicht. Auf dem Werksgelände wächst eine 45 Meter hohe Verdampferanlage in den Himmel, die mit einem sehr wirtschaftlichen Verfahren ausgestattet ist, der mechanischen Brüdenverdichtung. Bei der Stärkeherstellung aus Kartoffeln fallen große Mengen an Fruchtwasser an, die zu einem Brüdenkondensat reduziert werden, das schließlich als Abwasser entsorgt werden kann.

Entscheidend für den wirtschaftlichen Betrieb der Verdampfer ist die verfügbare Energie. Der Energiespartrick der mechanischen Brüdenverdichtung beruht darauf, dass der mechanisch arbeitende Kompressor die aus dem Produkt ausgedampften Brüden auf den höheren Druck des Heizraumes des Verdampfers verdichtet. Ein relativ kleiner Energiebetrag bessert die Prozesswärme energetisch auf, die dem Prozess wieder zur Verfügung steht. Die Arbeit, die der Kompressor zur Verdichtung der Brüden verrichten muss, ist nämlich weitaus geringer als die bei der thermischen Verdichtung benötigte Verdampfungsenthalpie. Darum ist diese Methode bei den täglich anfallenden Mengen energetisch günstiger als z.B. die thermische Brüdenverdichtung.

Welcher Kompressor bei der mechanischen Brüdenverdichtung verwendet wird – es gibt Turbokompressoren und Hochleistungsventilatoren – hängt von den Betriebsbedingungen ab, sprich der Temperaturdifferenz und dem damit verbundenen Kompressionsverhältnis.

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