Schraubenkompressoren dienen als Schlüsselausrüstung beim Transport trockener Massengüter

Als Leseliste speichern Veröffentlicht von Lydia Woellwarth, Redakteurin Dry Bulk, Montag, 06. Dezember 2021, 12:00 Uhr

Die neuen Euro-6-Lkw-Vorschriften sehen strenge Größen- und Gewichtsbeschränkungen für Transportfahrzeuge vor, die als Lebensnerv der Schüttguttransportbranche dienen. Allerdings wollen Lkw-Hersteller immer noch die gleichen Nutzlastkapazitäten für den Produkttransport beibehalten, was jetzt problematisch wird, da Größe und Gewicht im Fadenkreuz stehen.

Um diese Vorschriften zu erfüllen, die auch dazu beitragen, die Effizienz von Transport-Lkw zu verbessern, entwickeln Hersteller leichtere Fahrzeuge und Anhänger. Diese neuen Abmessungen und leichteren Sattelzugmaschinen gehen jedoch nicht ohne Abstriche. Da Lkw-Hersteller immer noch so viele Produkte wie möglich transportieren möchten, wird Raum zu einem Premiumgut, was die Transportausrüstung kritisch im Auge behält. Leider sind die meisten Transportgeräte nicht für ihre Kompaktheit bekannt.

Dennoch gibt es ein Gerät, das eine Schlüsselrolle dabei spielen kann, Lkw-Herstellern nicht nur dabei zu helfen, diese neuen Vorschriften einzuhalten, sondern auch effiziente Energie auf kleinem Raum bereitzustellen. Schraubenkompressoren verfügen über diese Eigenschaften und eignen sich gut für Massentransportanwendungen, unabhängig vom transportierten Produkt.

In diesem Artikel wird erläutert, warum Schraubenkompressoren eine ideale Wahl für Transportfahrzeuge in der Schüttguttransportbranche sind.

Schraubenkompressor MX12.

Der Aufbau von Schraubenkompressoren ist relativ einfach. Die männliche und weibliche Schraube kämmen ineinander und drehen sich in entgegengesetzte Richtungen innerhalb des Gehäuses, das mit Einlass- und Auslassöffnungen ausgestattet ist.

Durch die Rotation entsteht eine Volumenzunahme an der Innenseite zwischen Gewindegängen und Rillen – was dem Einlass entspricht – und eine Volumenverringerung an der Oberseite, was einer Kompression entspricht.

Auf der Seite des Auslassanschlusses synchronisiert ein Satz Zahnräder die männliche und die weibliche Schraube und stellt so sicher, dass sie sich nicht berühren. Die austretende Luft kommt nicht mit Reibungsteilen in Berührung und bleibt sauber und frei von Partikeln.

Auf der Antriebswellenseite treibt ein Satz Übersetzungsräder die Innenschraube an. Eine Ölpumpe fördert unter Druck stehendes Öl, das Zahnräder und Kugellager schmiert. Die Abdichtung zwischen geschmierten Teilen und der Druckstufe erfolgt mittels Labyrinthdichtungen. Diese Dichtungen haben keinen Kontakt zur Welle und unterliegen keinem Verschleiß.

Auf den ersten Blick scheint es, dass Schüttguttransporter nicht nur reichlich Platz für Produkte, sondern auch für eine Vielzahl verschiedener Geräte bieten. Wenn man jedoch alles zusammenzählt, werden die Grenzen deutlich. Transportfahrzeuge gibt es in verschiedenen Radkonfigurationen, darunter 4×2, 6×2, 6×4 und 6×6. Von dort aus verfügt jedes Fahrzeug über mehrere notwendige Zubehörteile, darunter Retarder, Boxen und ein Reserverad. Aufgrund der Euro-6-Vorschriften sind außerdem zusätzliche Zubehörteile erforderlich, beispielsweise ein blauer Tank und ein Katalysator-Schalldämpfer im Fahrzeugrahmen. Wenn man all diese Zubehörteile zusammenzählt, scheint der Platz für einen Schraubenkompressor begrenzt oder gar nicht vorhanden zu sein.

Platz ist vorhanden, es bedeutet aber nur, dass der Schraubenkompressor kompakt sein muss. Um diesen begrenzten Platz zu nutzen, hat Mouvex einen Schraubenkompressor mit geringer Stellfläche entwickelt, den sogenannten MX12-Schraubenkompressor. Es ist zwischen 541 und 569 mm lang, 346 mm breit und 451 mm hoch. Aufgrund dieser Stellfläche können der MX12 und ähnliche Schraubenkompressoren auf nahezu alle Fahrzeugchassis passen, ohne Platz für andere Geräte oder, was am wichtigsten ist, für Massengüter zu opfern. Eine kompakte Stellfläche bedeutet auch weniger Gewicht, was für diese Anwendungen ein gutes Zeichen ist, da der Schraubenkompressor die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt. Der MX12 wiegt nur 110 kg.

Die Hersteller von Massenguttransportern wissen nicht, was die Zukunft bringt, aber das sollte sie nicht davon abhalten, sie vorherzusehen und ihre Fahrzeuge mit anpassungsfähiger Ausrüstung auszustatten. Schraubenkompressoren erfüllen die aktuellen und künftigen Vorschriften gut, wenn sie modular aufgebaut sind.

Dieser Designansatz des MX12 bietet Lkw-Herstellern Flexibilität bei der Integration in ihre Fahrzeuge. Dank des modularen Designs können diese Hersteller den Kompressor an verschiedenen Standorten platzieren, insbesondere wenn der Kompressor über zahlreiche Montagekonfigurationen verfügt, ein Merkmal des MX12. Diese Art von Kompressoren bieten Herstellern auch die Möglichkeit, sie bei Bedarf schnell zu reparieren oder Modifikationen oder Upgrades vorzunehmen.

Ein kompakter, modularer Schraubenkompressor passt auf ein Massentransportfahrzeug, aber diese Fähigkeit nützt nicht viel, wenn die tatsächliche Ausrüstung nicht die erforderliche Leistung erbringt. Glücklicherweise muss ein kompakter Schraubenkompressor keine Abstriche bei der Leistung machen, um die richtige Passform zu gewährleisten.

Natürlich müssen Schraubenkompressoren in Massentransportanwendungen eine konstante und zuverlässige Leistung erbringen, um die Entladung einer Vielzahl von Schüttgütern, von Kies und Sand bis hin zu Zement und Mehl, zu unterstützen.

Zu den zwingenden Merkmalen für diese Anwendungen gehören eine zuverlässige und schnelle Durchflussrate, ein konstanter Druck und eine niedrige Einlassgeschwindigkeit. Durchflussraten bis zu 4975 Gallonen/Min. (1130 m3/h) bietet Transportunternehmen ausreichend Durchfluss, um die Zeit zum Entladen eines Massenprodukts zu verkürzen.

Mit dieser Durchflussrate, die der MX12 ermöglicht, kann beispielsweise eine Standard-Schüttgutladung innerhalb von 30 bis 50 Minuten entladen werden. Ein durchschnittlicher Schraubenkompressor ohne eine so hohe Durchflussrate erledigt die gleiche Aufgabe in einer Stunde oder möglicherweise länger. Während die Größe der Nutzlast wichtig ist, kann die Einsparung von Zeit für zusätzliche Nutzlasten das Endergebnis jedes Betriebs verbessern.

Ein weiteres Merkmal, das mit einer schnellen Durchflussrate einhergehen sollte, ist ein robuster Luftdruck. Ein ausreichender Luftdruck gewährleistet die Unversehrtheit des zu transportierenden Produkts. Ein guter Druckrichtwert für Schraubenkompressoren in diesen Anwendungen ist 29 psi (2 bar). Mit diesem Druck sind Bediener in der Lage, große Ladungen aller Größen und Konsistenzen zu handhaben.

Da ein schneller Durchfluss und ein robuster Druck erreicht werden, ist die niedrige Einlassgeschwindigkeit ein weiteres wesentliches Merkmal eines Schraubenkompressors in diesen Anwendungen. Dies wirkt sich positiv auf die Kraftstoffkosten und den Verbrauch aus und hält beide Werte niedrig.

Während jede Ausrüstung in Schüttguttransportanwendungen ihre Nachteile hat, verfügen Schraubenkompressoren über Schutzmaßnahmen, die allgemeine Herausforderungen bewältigen. Beispielsweise sind Vibrationen für Kompressoren schädlich, sie erzeugen sie jedoch allein durch den Betrieb. Um dem entgegenzuwirken, besteht eine Lösung darin, Halterungen oder Klemmen anzubringen, um Vibrationen zu reduzieren. Mit der Zeit wird der Kompressor jedoch trotzdem beschädigt. Eine bessere Möglichkeit besteht darin, einen Schraubenkompressor mit Antivibrationseigenschaften zu konstruieren. Mit diesem integrierten Schutz werden Vibrationen weniger störend, was Ausfallzeiten reduziert und die Lebensdauer der Ausrüstung erhöht.

Ein weiteres häufiges Problem bei Schraubenkompressoren ist die Überhitzung, die dazu führt, dass diese Ausrüstung blockiert und der Entladevorgang unterbrochen wird. Der Einbau eines Ölkühlers löst dieses Problem, da er die Innentemperatur des Schraubenkompressors reguliert. Diese Funktion verhindert eine Überhitzung, wodurch ein Stillstand des Geräts unwahrscheinlich ist.

Schraubenkompressoren verwenden ein männliches und ein weibliches Schraubengeflecht, um eine Kompression zu erreichen.

Schraubenkompressoren eignen sich gut für Massentransportanwendungen, da es sich um vielseitige Geräte handelt. Selbst wenn sie anspruchsvollen Produkten oder Umgebungen ausgesetzt sind, können Schraubenkompressoren so konzipiert und ausgestattet werden, dass sie den meisten Nachteilen entgegenwirken.

Wenn es beispielsweise um den Umgang mit Baumaterialien wie Zement geht, sorgt ein integriertes Zapfwellenmodul dafür, dass der Schraubenkompressor mit den meisten europäischen LKW-Rahmen kompatibel ist. Das bedeutet, dass keine Drehmomentbegrenzer, Kardanringe oder Halterungen erforderlich sind.

Bei Trockenmassenanwendungen mit extrem niedrigen atmosphärischen Temperaturen (-22 °F [-30 °C]) können Schraubenkompressoren aus gehärtetem Stahl oder Gusseisen hergestellt werden, was eine ordnungsgemäße Funktionalität und hervorragende Materialverträglichkeit gewährleistet.

Wenn der Platz noch eingeschränkter ist als üblich, können Hersteller Schraubenkompressoren mit einer Stellfläche von nur 549 × 348 × 280 mm (22 × 14 × 11 Zoll) und einem Gewicht von nur 94 kg (207 lb) entwickeln.

Beim Transport und Entladen flüssiger Ladung sollten Schraubenkompressoren mit Schutzmitteln ausgestattet werden. Dazu gehören Außenkomponenten aus Edelstahl sowie Schutzvorrichtungen am Kompressorgehäuse und an den Schrauben, sodass die Ausrüstung eine größere Bandbreite an Chemikalien besser verarbeiten kann. Diese Schutzmaßnahmen verringern auch die Wahrscheinlichkeit von Abrieb und Korrosion.

Die Erörterung der Fähigkeiten von Schraubenkompressoren im Massentransport zeigt ihren Wert für diese Branche. Um noch mehr hervorzuheben, wie wichtig sie für eine sich entwickelnde Branche mit neuen Vorschriften sind, stellte Mouvex Lomas Distribution, einem der größten privaten Transportunternehmen Westeuropas, einen MX12-Schraubenkompressor zur Verfügung, um zu sehen, wie er in diesen Anwendungen funktionieren würde.

Meller Flow Trans (MFT), ein in Bradford, West Yorkshire, Großbritannien, ansässiger Vertriebspartner von Mouvex, wählte Lomas Distribution, um den MX12-Schraubenkompressor vor Ort zu testen. Ziel war es herauszufinden, ob ein kompakter, auf einem LKW montierter Schraubenkompressor konstant und zuverlässig genug Luftdruck liefern kann, um schwierige Trockenschüttgüter zu entladen. MFT wurde 1960 gegründet und konzentriert sich auf die Entwicklung flüssigkeits- und pulverbasierter Produkttransferlösungen für den Transportmarkt, unabhängig von der Branche.

Kevin Mears, ein erfahrener Transport-Lkw-Fahrer, konnte die Leistungsfähigkeit eines Schraubenkompressors an seinem Fahrzeug aus erster Hand erleben. Seine ersten Erfahrungen sammelte er beim Abladen von Eisensulfat, einem körnigen Produkt, das viel Luft benötigt. Beim Einsatz des MX12 betrug seine Bestzeit 29 t Produkt in 22 Minuten.

Dies war auch nicht das einzige Produkt, an dem er den MX12 getestet hat. Als er Flugasche transportierte, ein Nebenprodukt verbrannter Kohle, die häufig in Zement vorkommt, konnte er 22 Tonnen in 15 Minuten entladen.

Diese Entladezeiten sind aufgrund des Luftdrucks des Schraubenkompressors von 29 psi (2 bar) möglich, wodurch Durchflussraten von bis zu 1130 m3/h (18.833 l/min) erreicht werden können. Diese Leistungsmerkmale ermöglichten es Mears, einen 28-Tonnen-Anhänger im Durchschnitt in 35 bis 45 Minuten zu entladen, ein Vorgang, für den er zuvor mehr als eine Stunde benötigte.

Die Forderungen nach strengeren Emissionsvorschriften sowie leichteren und kompakteren Fahrzeugen werden in naher oder ferner Zukunft voraussichtlich nicht an Dynamik verlieren. Der Platz in diesen Fahrzeugen ist aus gutem Grund knapp und wichtige Ausrüstungsgegenstände wie Schraubenkompressoren sollten nicht zugunsten weniger effektiver Technologie geopfert werden.

Der Mouvex MX12 ist ein Beispiel für einen Schraubenkompressor, der die erforderliche Stellfläche und Leistung bietet, um Betreiber bei ihren Schüttguttransportanforderungen zu unterstützen, ohne Kompromisse bei Effizienz oder Funktionalität eingehen zu müssen.

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Bedeschi hat einen Auftrag für die Lieferung eines kreisförmigen Speichers für den Kohleumschlag im Zementwerk Djizzak in Jizzak, Usbekistan, erhalten.

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