Kombination von Kältetrockner und Adsorber verbessert Energieeffizienz

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Bei gleichbleibender absoluter Feuchte ergeben sich am Adsorber-Eingang 20% relativer Feuchte. Diese niedrigere Eintrittsfeuchte und die höhere Eintrittstemperatur verringern die Kapazität des Trockenmittels um bis zu 80%. Die nötigen Gegenmaßnahmen (Einsatz von mehr Trockenmittel und größeren Behältern sowie Verkürzen der Zykluszeiten) führen zu höheren Anschaffungs-, Installations- und Energiekosten.

Kälte-Adsorptionstrocker nutzen Trockenmittel optimal aus

Kälte-Adsorptionstrocknung im Kombiverfahren ist auch dann wirtschaftlich sinnvoll, wenn ganzjährig Drucktaupunkte unter 3 °C erreicht werden sollen. Verglichen mit einem einzelnen Adsorptionstrockner erlauben es die niedrigere Eintrittstemperatur bei Sättigung und die geringere Wasserbeladung, das Trockenmittel optimal auszunutzen und den Trockenmittelbedarf zu reduzieren.

Kombitrockner können einen Drucktaupunkt von -40 °C bei voller Auslastung in einer Gesamtzykluszeit von 16 h erreichen. Einstufige Adsorptionstrockner haben oft einen Sechs-Stunden-Zyklus. Das bedeutet mehr Umschaltvorgänge zwischen den Trockenmittelbehältern.

Energiekosten sinken um bis zu zwei Drittel

Außerdem liegt die Regenerationstemperatur der Kombitrockner um bis zu 50 °C unter der einstufiger Adsorptionstrockner und sie muss weniger lang aufrechterhalten werden. Somit lässt sich erheblich Heizenergie einsparen.

Im Vergleich zu einstufigen warmregenerierenden Adsorptionstrocknern kann das Kombiverfahren die Energiekosten bei viermonatigen Frostperioden um bis zu 67% verringern. Bei ganzjährig erforderlichem Drucktaupunkt von -40 °C lassen sich immerhin noch bis zu 50% Kosten einsparen. Außerdem kann der Energiebedarf mit Teillastregelungen weiter gesenkt werden.

Kälte-Adsorptionstrocknung für niedrige Drucktaupunkte am wirtschaftlichsten

Der Kostenvergleich anhand eines Praxisbeispiels (Bild 3) bestätigt: Kältetrocknung ist als Standardverfahren für Drucktaupunkte bis 3 °C am wirtschaftlichsten. Für niedrigere Drucktaupunkte bis -40 °C empfiehlt sich Kälte-Adsorptionstrocknung im Kombiverfahren.

Entsprechende Trockner gibt es für Volumenströme ab 20 m3/min. Sie sind zwar konstruktiv anspruchsvoller und teurer in der Anschaffung als einstufige warmregenerierende Adsorptionstrockner, doch die Investition lohnt sich wegen höherer Effizienz und sie amortisiert sich rasch: bei einem mittleren Strompreis von 0,15 Euro pro Kilowattstunde und 8760 jährlichen Betriebsstunden zum Beispiel innerhalb eines knappen Jahres. (Die Daten beziehen sich auf einen Betrieb nach ISO 7183, Option A).

Dipl.-Ing. (FH) Erwin Ruppelt ist leitender Projektingenieur der Kaeser Kompressoren GmbH in 96450 Coburg; Michael Bahr ist Pressereferent im selben Unternehmen.

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