Späneabsaugung


Zuletzt aktualisiert von Rolf Gloor am 01.08.2011

Artikel Introbild
Die Späne von Holzbearbeitungsmaschinen müssen mit einer Geschwindigkeit von 20 bis 30 m/s abgesaugt und in Rohrleitungen mit mindestens 16 m/s gefördert werden. Die Späne werden im Filter abgeschiedenen und fallen in einen Behälter oder werden mit einem zweiten Ventilator weiter transportiert. Die notwendige Antriebsleistung ergibt sich aus Luftmenge, Druckverlust und Wirkungsgrad des Ventilators und des Antriebsmotors.

Übliche Späneabsauganlagen brauchen oft mehr elektrische Energie als die angeschlossenen Holzbearbeitungsmaschinen. Sie sind für die selten benötigte maximale Luftmenge gebaut und weisen einen schlechten Wirkungsgrad auf. Mit einer geregelten Unterdruckanlage kann gegenüber Standardanlagen bis zu 80% Energie eingespart werden.

absaugung
Prinzip einer einfachen Absauganlage. (Bild Gloor)
100% Elektrische Leistungsaufnahme
10% Verluste im Motor
45% Verluste im Ventilator
15% Druckverlust über die Filter
15% Druckverlust über die Rohrleitung
10% Betriebszeit ohne Späne
5% Betriebszeit mit Spänen (nützlich)
Beispiel des Energieflusses durch eine typische Absauganlage.
(Quelle: Gloor)

Kennzahlen

VergleichsgrösseDurchschnittZielwert
Ventilatorleistung pro m³ Luftmenge in der Stunde 1,5 W/(m³/h) 0,8 W/(m³/h)
Spezifische Ventilatorleistung einer Absauganlage.
(Quelle: 15 Grobanalysen, Gloor, 1998)

Energiesparmassnahmen

ProzessMassnahmeBemerkungen
Laufzeit reduzieren Ein- und Ausschalten mit einer Steuerung, welche über Stromsensoren in der Hauptverteilung den Betrieb der Bearbeitungsmaschinen erfasst. Die Erfassung von 12 Maschinen kostet zusammen etwa 600 Franken.
Einzelanlagen Bei grösseren Maschinenparks sind mehrere kleinere, unabhängig betriebene Absauganlagen sinnvoller, als eine grosse ungeregelte Anlage. Eine Kleinabsauganlage mit 2000 m³/h ist für 2000 Franken erhältlich.
Schieber schliessen Mit dem konsequenten schliessen der Handschieber sind, abhängig von der Ventilatorkennlinie, 3% bis 20% Einsparung möglich. Eine Automatisierung ist mit pneumatisch oder elektrisch angetriebenen Schiebern möglich. Ein automatischer Schieber kostet im Durchschnitt etwa 500 Franken.
Drehzahlregelung Einstellung der Ventilatordrehzahl mit einen Frequenzumrichter, je nach Schieberstellung der Maschinen. Eine durchschnittliche Reduktion der Ventilatordrehzahl um 25% bewirkt etwa 60% Energieeinsparung. Die Regelung einer 25 kW Absauganlage kostet etwa 15'000 Franken und spart pro Jahr etwa 30'000 kWh (6000 Franken) Strom.
Unterdrucksystem Bei einem Unterdrucksystem (Filter im Unterdruck) werden statt der üblichen Rohluftventilatoren (Wirkungsgrad 50%) industrielle Reinluftventilatoren mit einem Wirkungsgrad von über 80% verwendet. Dieses System ist bei einer Neuanlage oder Sanierung zu empfehlen.
Filterreinigung Die pneumatische Abreinigung einer guten Filteranlage läuft nur etwa zweimal pro Stunde. Die einzelnen Abblasventile müssen nur für einen Sekundenbruchteil geöffnet werden. Wenn über den Filtern mehr als 700 Pascal Druck abfällt, sind die Filter überlastet oder verstopft. Die richtige Zeiteinstellung ist in ein paar Minuten gemacht, sie reduziert den Druckluftverbrauch und schont die Filter.
Anordnung Die Rohrleitungen von den Absaugstellen bis zur Filteranlage sollten so gerade und kurz wie möglich sein. Optimal wäre die Installation der Filteranlage direkt über dem Spänesilo (Austragung mit Zellradschleuse). Lässt sich meistens nur bei neuen Anlagen und Umbauten wirtschaftlich umsetzen.
Spänetransport Bei geringen Spänemengen mit einem Spiralförderer oder manuell. Bei grösseren Mengen über einen Transportventilator (Zellradschleuse, Ringleitung) welcher nicht dauernd laufen muss, sondern über das Späneniveau im Filterboden gesteuert wird. Eine Reduktion der Laufzeit des Transportventilators um den Faktor 10 entspricht jährlichen Stromkosten von etwa 2000 Franken.
Luftrückführung Eine Absaugmenge von 10'000 m³/h, welche aus einem beheizten Raum mit 20°C ins Freie geblasen wird, erfordert bei einer Aussentemperatur von 0°C eine zusätzliche Heizleistung von 60 kW. Bei 10'000 m³/h spart die Luftrückführung pro Jahr die Heizenergie von etwa 4000 Liter Heizöl.
Alternativen Wo nur wenig Holzstaub anfällt (z.B. Gatter- und Bandsäge) ist ein energieeffizienter mechanischer Transport mit Vibrorinnen, Förderbänder, Kratzförderer möglich. Ein Spiralförderer mit 125 mm Durchmesser, 25 m Länge und 1,1 kW Motor kostet nur 6000 Franken.

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