Schneller entlacken mit weniger Energie

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  • _____ Der Lack muss von den Gehn-gen runter mit der Chemie geht das nicht mehr. So lautete vor 35 Jahren die Forderung eines lackierenden Betriebes, fr den der Ofenhersteller Strunz seinen ersten Entlackungsofen baute, damals Schwelgasofen genannt. Sehr schnell kamen weitere Anforde-rung hinzu, wie zum Beispiel die Sicher-heit, denn bei dem thermischen Prozess aus den Lackanhaftungen entstehen brennbare Gase, die unter Umstnden explodieren knnen. Auch dem Umwelt-schutz kam schnell mehr Bedeutung zu. Eine vergleichsweise geringe spielte zu

    dieser Zeit der Energieverbrauch. Ob Heizl oder Gas die Energiekosten waren kein wirkliches Entscheidungs-kriterium.

    Die ersten Entlackungsfen waren zunchst sehr klein. Das Ofenvolumen und die Zahl der Anwendungen stieg erst in den 80-er Jahren mit den Entla-ckungsfen fr die Automobilindustrie, die bis dato ihre Gehnge, Roste und Schlitten noch selbst entlackten.

    Spter bernahmen die Dienstleis-tungsbetriebe nahezu 90 % des deut-schen Entlackungsmarktes. So waren es dann auch Lohnentlacker, die die Anfor-

    derungen an eine thermische Entla-ckungsanlage definierten: __ saubere und materialschonende

    Entlackung, __ sicherer Betrieb, __ Umweltbedingungen entsprechend

    TA-Luft und den behrdlichen Auf-lagen,

    __ belastbare und betriebssichere Anlagentechnik.

    Fr Lohnentlacker, die meist ber Ofen-kammern-Volumen von 40 bis 80 m3 verfgen und bis zu 800 kg Lack pro Charge entfernen, ist der Entlackungs-ofen keine unproduktive Nebensache, sondern Herzstck des Betriebes und damit wichtig fr den Unternehmenser-folg. Es gilt daher eine Verpuffung oder Explosion auszuschlieen. Dies wurde mit dem von Strunz entwickelten Schwel-verfahren in einer sauerstoffarmen Ofenatmosphre erreicht.

    Energiekosten verdreifachtLange Zeit spielte es bei den Lohnent-lackern keine groe Rolle, dass das Schwelverfahren neben Sicherheit und Umweltvertrglichkeit auch erhebliche Energievorteile gegenber den her-kmmlichen Abbrennfen bietet. Erst angesichts steigender Energiepreise und aufkommender Diskussion um CO2-Emissionen rckte der Energieverbrauch

    Energiesparendes Konzept fr Entlackungsfen

    Schneller entlacken mit weniger EnergieEnergie ist beim thermischen Entlacken der grte Kostenfaktor. Durch intelligente Verknpfung von zwei fen sowie einer thermischen Nachverbrennung mit Wrmetauscher lsst sich der Energieverbrauch um bis zu 50 Prozent reduzieren. Das innovative energiesparende Konzept hat sich bei einem groen Lohnentlacker voll bewhrt.

    In dieser Anlage mit zwei fen werden Skids, Gitterroste und Gehnge fr die Automobilindustrie thermisch entlackt

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    entlacken

  • in den Fokus der Entlackungsbetriebe. Lagen vor 15 Jahren die Energiekosten einer Groanlage im 2-Schichtbetrieb bei etwa 10 Prozent der Gesamtkosten einer Charge, so hat sich dieser Anteil bis heute nahezu verdreifacht.

    Im Zuge immer hherer Lackeinstze stiegen die Anforderungen an die Tem-peraturregelung der Ofenkammer. Modu-

    lierend arbeitende Industriebrenner mit einem breiten Leistungsbereich reichten bald nicht mehr aus, um ein berschwin-gen der Ofen- beziehungsweise Objekt-temperatur zu verhindern. Das Sprhen von Wasser in den Ofenraum ist in die-sem Fall zwar eine naheliegende und billige Lsung, jedoch verfahrens- und umwelttechnisch nicht optimal.

    Neben mglichen Schden an der zu entlackenden Ware entsteht beim Einsprhen ber Dsen ein enormes Dampfvolumen, das ber die ther-mische Nachverbrennung gefhrt zum einen den Fremdenergiebedarf erhht und zum anderen die Verweilzeit der zu verbrennenden Schwelgase in der Hoch-temperaturzone erheblich herabsetzt.

    Gegenber Einzelanlagen mit jeweils zwei Ofenkammern und Nachverbrennung sanlagen ermglicht das Mehrkammersystem mit integrierten Wrmetauschern eine deutliche Reduzierung des Energieverbrauchs und des CO2Ausstoes

    Fliebild einer Doppelanlage mit in die Ofenkammern integrierten Wrmetauschern

    entlacken

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  • Die Autoren: Dr. Roland Fronek, Gerhard Hirschmann,

    Strunz Anlagentechnik GmbH, Altdorf, Tel.: 09187 93662012,

    fronek@strunzgmbh.de, www.strunzgmbh.de

    Hierfr hat Strunz ein Verfahren ent-wickelt, das sowohl eine Verkrzung der Betriebszeit ermglicht, als auch eine deutliche Reduzierung der Fremdener-gie und damit der CO2-Emission. Das Verfahren basiert auf zwei Hauptkompo-nenten: einer weiteren Ofenkammer und einem integrierten Wrmetauscher. Bei-de Komponenten knnen allein oder mit-einander eingesetzt werden.

    Zustzliche OfenkammerHauptenergieverbraucher einer ther-mischen Entlackungsanlage sind die Industriegasbrenner, die die Ofenkammer beziehungsweise die thermische Nach-brennkammer beheizen. Die Nachbrenn-kammer muss eine Mindesttemperatur von 800 bis 850 C aufweisen, bevor die Beheizung der Ofenkammer startet. Die-se Temperatur ist ber 6 bis 10 Stunden zu halten, also die gesamte Zeit, die fr die Entlackung einer Charge ntig ist.

    Zwei Drittel der bentigten Fremd-energie wird durch die thermische Nach-brennkammer verbraucht. Zwar steht ersatzweise Energie aus den Schwel-gasen zur Verfgung, jedoch nur in der Schwelphase, die sich ber circa 2 bis 3 Stunden erstreckt. Der Energiepeak der Schwelgase dauert der Regel nur eine Stunde. Auf diese kurze Hauptschwel-phase muss die thermische Nachver-brennung hinsichtlich Lnge, Durchmes-ser und Versorgung mit Verbrennungs-luft ausgelegt werden.

    Es liegt deshalb nahe, die thermische Nachbrennkammer durch Einbindung

    einer weiteren Ofenkammer mehrfach zu nutzen. Voraussetzung hierfr ist, dass die beiden Kammern zeitversetzt gestartet werden, sodass sich die Haupt-schwelphasen zeitlich nicht berschnei-den.

    Integrierter WrmetauscherIn die gleiche Richtung zielt primr die Einbindung eines Wrmeaustauschers in das Beheizungssystem der Ofenkam-mer. Dabei geht es weniger um die Gewinnung von Energie, wie zum Bei-spiel beim Wrmetauscher im Abluftsys-tem einer thermischen Nachverbren-nung. Vielmehr ist der Wrmeaustau-scher hier ein Instrument zur Beeinflus-sung und Regulierung der Ofenkammer-temperatur, der die standardmige Ausstattung mit modulierenden Indus-triebrennern und einer Wassereind-sung in die Ofenkammer ergnzt.

    Weniger Energieverbrauch und exakte TemperaturfhrungBei einem groen Entlackungsdienst-leister, der seit langem mehrere gleich groe Entlackungsfen betreibt, wurde eine Doppelanlage, bestehend aus zwei fen mit 50 beziehungsweise 60 m3 Volumen, die auf jeweils 600 kg Lack pro Charge ausgelegt sind, in Betrieb genom-men. Seit der Inbetriebnahme vor zwei Jahren hat sich gezeigt, dass der Ener-gieverbrauch der Doppelanlage im Durchschnitt 40 Prozent unter dem eines konventionellen Entlackungsofens liegt. Die Energiereduzierung wird in etwa zu

    gleichen Teilen durch die zweite Ofen-kammer und den integrierten Wrme-tauscher erzielt. Neben dem geringeren Energieverbrauch erzielt der Entla-ckungsbetrieb auch qualitative Vorteile durch die exakte Temperaturfhrung am Entlackungsgut ohne Eindsung.

    Umsetzung auch in kleineren AnlagenDas Mehrkammersystem und die Ein-bindung eines Wrmetauschers fr die Beheizung der Ofenkammern haben sich bei dem Dienstleister bestens bewhrt. Bei Neuanschaffung einer Entlackungs-anlage ist es mglich, die Anlagenkon-zeption so auszulegen, dass eine sptere Erweiterung um eine zweite Ofenkam-mer mit wenig Zusatzaufwand mglich ist.

    Ziel des Ofenbauers Strunz ist es, die-se Technologien, die sich in groen Anla-gen bewhrt haben, auch in kleineren Einheiten erfolgreich einzusetzen. Ein solches Mehrkammersystem kann nur dann wirtschaftlich arbeiten, wenn die zu entlackende Ware auf zwei Kammern aufteilbar ist. Um beide Kammern mg-lichst tglich betreiben zu knnen muss eine entsprechend hohe Menge an Ent-lackungsgut vorhanden oder eine sp-tere Ausweitung der Entlackungskapazi-tt mglich sein. __|

    Die Meinung des Betreibers

    Der Entlackungsdienstleister Thermo-Clean mit Hauptsitz in Belgien und Produktions-sttten in Belgien, Frankreich und Deutschland hat 2007 in Lyon erstmals eine Doppelanlage mit zwei groen Ofenkammern und eine gemeinsame thermische Nach-verbrennung in Betrieb genommen. Geschftsfhrer Robert Mol ist von dem System berzeugt: Im direkten Vergleich mit entsprechend groen Einzelanlagen ist der Energieverbrauch um 40% geringer. Entsprechend niedriger sind die CO2-Emissionen. Die Betriebszeiten fr die Chargen konnten um 20 % gesenkt werden und auch die Abkhlzeiten sind erheblich krzer. Zudem erreichen wir ohne Wassereindsung whrend der Betriebszeit eine wesentlich exaktere Temperaturfhrung im Ofen.

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