Wie oft darf ein Schraubenkompressor innerhalb einer Stunde ein- und ausgeschaltet werden, damit man von häufigem An‑ und Abschalten sprechen kann?

Branchenbezogene Definition der Anzahl von Start‑ und Stoppvorgängen bei Schraubenkompressoren

In der industriellen Produktion hängt die Häufigkeit des An- und Abschaltens von Schraubenkompressoren unmittelbar mit dem Betriebszustand und der Lebensdauer der Anlagen zusammen. Bezüglich der Frage, wie oft innerhalb einer Stunde ein An‑ und Abschalten als häufiges Schalten gilt, wird in der Branche allgemein davon ausgegangen, dass…Ein An- und Abfahren innerhalb von einer Stunde, das mehr als drei bis vier Mal erfolgt, wird in der Regel als häufiges An- und Abfahren eingestuft.Allerdings unterscheiden sich die Belastungsfähigkeiten von Geräten unterschiedlicher Bauart und Leistung; der zuverlässigste Bewertungsmaßstab ist daher die strikte Berücksichtigung der vom Gerätehersteller bereitgestellten technischen Handbücher und Betriebsvorschriften.

Mögliche Schäden an Geräten durch häufiges Ein- und Ausschalten

Über das angemessene Maß hinausgehende Ein‑ und Ausschaltvorgänge können das Kompressorsystem in vielfacher Hinsicht negativ beeinflussen; dies zeigt sich vor allem in den folgenden Aspekten:

• Stoßbelastung des elektrischen Systems:Im Moment des Anlaufs eines Elektromotors entsteht ein Anlaufstrom, der das Mehrfache des Nennstroms beträgt. Häufige Anläufe führen zu einer beschleunigten Alterung elektrischer Komponenten wie Schützen und Relais und können sogar zum Verschweißen der Kontakte oder zu elektrischen Störungen führen.
• Zunehmender mechanischer Verschleiß:Bei jedem Anlauf unterliegen rotierende Bauteile wie Rotor, Lager und Zahnräder einem Stoß von der Stillstandstellung bis zur Hochdrehzahl. Häufiges An- und Abfahren beeinträchtigt die Stabilität des Schmierfilms und verstärkt den mechanischen Verschleiß.
• Risiko einer Überhitzung des Motors:Wenn die während des Anlaufvorgangs entstehende hohe Wärme nicht rechtzeitig abgeführt wird, kann dies zu einem raschen Anstieg der Temperatur der Motorwicklungen führen, die Alterung der Isoliermaterialien beschleunigen und im schlimmsten Fall zum Durchbrennen des Motors führen.
• Unstabilität des Schmierölsystems:Während des An- und Abfahrens kommt es zu starken Druckschwankungen im System, die zu einer Emulgierung oder Alterung des Schmieröls sowie zu einer Verschlechterung der Öl‑Gas‑Trennwirkung führen können und damit die Gesamtschmier‑ und Kühlleistung des Aggregats beeinträchtigen.

Häufige Ursachen für häufiges An- und Abfahren

Um das Problem des häufigen Starts und Stopps zu beheben, ist zunächst eine Ursachenanalyse erforderlich. Zu den häufigsten Auslösern gehören:

• Druckeinstellung nicht angemessen:Die Druckdifferenz zwischen dem Belastungsdruck und dem Entlastungsdruck ist zu gering eingestellt, sodass das Gerät innerhalb kürzester Zeit die Entlastungsbedingungen erreicht und abgeschaltet wird, um anschließend rasch auf den Belastungsdruck abzusinken und wieder hochzufahren.
• Es bestehen Leckagen im Rohrleitungsnetz:Es kommt zu erheblichen Gaslecks in der Gasversorgungsleitung oder an den Anschlussstellen, wodurch der Systemdruck nicht aufrechterhalten werden kann und der Kompressor gezwungen ist, sich häufig einzuschalten, um den Druck wieder aufzufüllen.
• Zu große Schwankungen im Gasverbrauch:Die im hinteren Netz eingesetzten Gasverbrauchsgeräte werden häufig ein- und ausgeschaltet, was zu starken, kurzfristigen Schwankungen des Gasverbrauchs führt, die die Pufferkapazität des Gasspeichers übersteigen.

Strategie zur Optimierung des Betriebs und zur Vermeidung häufiger Start‑Stopp‑Vorgänge

Um einen effizienten und stabilen Betrieb der Anlagen zu gewährleisten, können Unternehmen folgende Maßnahmen ergreifen, um häufige An- und Abschaltvorgänge zu vermeiden:

• Druckparameter angemessen anpassen:Entsprechend dem tatsächlichen Gasverbrauchsbedarf sind die Druckbandbreiten für das Be- und Entladen angemessen zu erweitern, um die Dauer eines einzelnen Betriebszyklus zu verlängern. Bei der Einstellung ist sicherzustellen, dass die minimal erforderlichen Druckwerte der Produktionsprozesse eingehalten werden.
• Verbesserung der Leckageerkennung im Rohrleitungsnetz:Führen Sie regelmäßige Inspektionen und Dichtheitsprüfungen der Druckluftleitungsnetze, Ventile und Anschlüsse durch, beheben Sie Leckstellen umgehend und reduzieren Sie so den unproduktiven Luftverbrauch.
• Erhöhung der Gasspeicher‑Pufferkapazität:Richten Sie am hinteren Ende des Kompressors einen Druckluftbehälter entsprechend aus oder erweitern Sie dessen Kapazität, um die kurzfristigen Schwankungen des Luftverbrauchs durch das Volumen des Behälters auszugleichen und die Zahl der Ein‑ und Ausschaltvorgänge des Kompressors zu verringern.
• Berücksichtigung einer Umstellung auf Frequenzumrichter:Bei Betriebsbedingungen mit stark schwankendem Gasverbrauch kann geprüft werden, ob bestehende Netzfrequenz‑Anlagen auf Frequenzumrichterbetrieb umgerüstet oder Frequenzumrichter‑Kompressoren eingesetzt werden. Die Frequenzumrichtertechnologie ermöglicht es, die Drehzahl des Motors entsprechend dem tatsächlichen Gasverbrauch anzupassen und so die Zahl der physischen An- und Abschaltvorgänge erheblich zu reduzieren.

Schlussfolgerung

Die Steuerung der Start‑ und Stoppfrequenz von Schraubenkompressoren ist ein entscheidender Faktor zur Verlängerung der Anlagenlebensdauer und zur Senkung des Energieverbrauchs. Betriebs‑ und Wartungspersonal sollten die Betriebsdaten genau beobachten und in Abstimmung mit den Herstellervorgaben angemessene Schutzparameter festlegen. Durch eine wissenschaftlich fundierte Anpassung der Parameter sowie durch regelmäßige Wartungsmaßnahmen lassen sich häufige Start‑ und Stoppvorgänge wirksam vermeiden, sodass ein sicherer, wirtschaftlicher und stabiler Betrieb der Druckluftanlage gewährleistet wird.