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Präzise Rückkühlung bei der Kaltumformung  von Spezialstahl

Stahlverarbeiter nimmt energieeffiziente Kühlturmanlage in Betrieb

Ein Spezialist für die Kaltumformung von Spezialstahl und Titan hat eine neue Kühlturmanlage in Betrieb genommen. Sie liefert Kühlwasser für verschiedene Prozessschritte wie z.B. das Abkühlen nach dem Walzen und der Wärmebehandlung. Die neue Anlage zeichnet sich durch ein hohes Maß an Betriebssicherheit und Energieeffizienz aus.

Edelstahl ist nicht nur im Maschinen- und Apparatebau, sondern auch in der Medizintechnik ein gefragter Werkstoff. Im umfangreichen Programm der Spezial(edel)stähle gibt es besondere „Chirurgenstähle“, aus denen Instrumente wie Scheren und Klemmen gefertigt werden. Darüber hinaus stehen Sondergüten für chirurgische Nadeln oder schnell rotierende Instrumente zur Verfügung. Besonders hoch sind die Anforderungen an Edelstähle, die im menschlichen Körper implantiert werden – zum Beispiel bei Zahn- und Wirbelsäulen-OPs sowie bei gesichtschirurgischen Maßnahmen nach Unfällen.

Temperaturgeführte Prozesse

Ein deutsches Unternehmen, das Halbzeuge aus derartigen Spezialstählen fertigt und damit überwiegend die Medizintechnik beliefert, bildet in seinem Produktionswerk die gesamte Prozesskette der Kaltumformung ab – vom Walzen über verschiedene Arten der Wärmebehandlung und Veredelung bis zum Ablängen. Verschiedene dieser Prozesse finden unter Temperatureinwirkung statt – zum Beispiel das Walzen und, als Härteverfahren, das Glühen. Dabei ist eine exakte Temperaturführung auch beim nachfolgenden Abkühlen mitentscheidend für die Qualität der Endprodukte.

Für dieses Werk projektierte die L&R Kältetechnik GmbH & Co. KG, die umfassende Erfahrungen mit ähnlichen Projekten mitbringt, eine maßgeschneiderte Kühlanlage. Sie kühlt das 35 oC warme Wasser, das aus dem Rücklauf der Plattenwärmetauscher von Walzgerüst und Glüherei kommt, auf 25 oC herunter und speist es wieder in den Kühlkreislauf ein. Dabei sind mehr als 200 m3/h Kühlwasser im Umlauf.

Hohe Betriebssicherheit, geringes Geräusch, sehr gute Energieeffizienz

Die L&R-Kälteanlage besteht aus zwei separaten Kühlturmzellen, die eine Kühlleistung von je 1.150 kW erbringen. Dieses Konzept bietet den Vorteil einer höheren Betriebssicherheit: Beim Ausfall einer Zelle kann die andere die zentralen Produktionsanlagen kühlen. Um ein hohes Maß an Energieeffizienz zu erreichen,

kommen in den Kühltürmen doppelseitig saugende Niederdruck- Hochleistungsventilatoren zum Einsatz, die sich durch hohen Wirkungsgrad bei geringem Geräuschniveau auszeichnen. Die Antriebe der Ventilatoren werden entsprechend dem tatsächlichen Bedarf geregelt. Das führt zu einer exakten Temperaturregelung und zu zugleich zu Einsparungen an Antriebsenergie.

Die Versorgung der  Wärmetauscher-Kreisläufe erfolgt über drei Verbraucherpumpen mit je 30 kW Leistung. Zwei Pumpen sind als Grundlastpumpen mit Festdrehzahl ausgelegt und arbeiten im Wechsel. Eine dritte, drehzahlgeregelte Pumpe übernimmt die Spitzenlast und die genaue Regelung. Damit ist eine exakte, bedarfsgerechte und energieeffiziente Versorgung der Wärmetauscher mit rückgekühltem Wasser gewährleistet.

„All inclusive“ mit Entsalzung, Korrosionsschutz und Filtertechnik

Das von L&R projektierte und installierte Kühlsystem ist mit einer Absalzanlage ausgestattet, die dem Eindickungsprozess durch die Wasserverdunstung im Kühlturm entgegenwirkt, sowie mit einem System, das dem Kühlwasser kontinuierlich Korrosionsschutzmittel und Biozid (gegen biologischen Befall) zuführt.

Da es sich bei einer Kühlturmanlage um ein offenes Kühlsystem handelt, bei dem das Wasser direkt mit der Außenluft in Kontakt kommt, ist eine gute Wasseraufbereitung und eine umfassende Filtertechnik von großer Wichtigkeit. Dafür ist die Anlage mit einer Filtergruppe zur Ausfilterung von groben Partikeln (mit Differenzdrucküberwachung zur Überwachung des Verschmutzungsgrades) sowie mit einer Sandfilteranlage zur Ausfilterung von Feinpartikeln ausgerüstet. Bei dieser Anlage entsorgt eine automatische Rückspüleinrichtung die Schmutzpartikel. 

Um die notwendige Nachspeisewassermenge für die Verdunstungs- und die Abschlämmenge zu reduzieren, kann eine solche Anlage je nach Qualität des Nachspeisewassers durch eine vorgeschaltete Enthärtungsanlage noch optimiert werden. Mit der Gesamtheit dieser Maßnahmen ist eine stabile Wasserqualität sichergestellt.

Steuerungstechnik als Kernkompetenz

Auch Systemkomponenten zur Aufrechterhaltung der Wasserqualität sind in die zentrale Steuerungstechnik integriert, die bei L&R traditionell im eigenen Hause entwickelt und im eigenen Schaltschrankbau hergestellt wird. Die Bedienung über Touch Panel schafft die nötige Transparenz an der Mensch-Maschine-Schnittstelle.

Seit ihrer Installation – die reibungslos verlief – läuft die Anlage zur vollen Zufriedenheit des Betreibers. Damit nutzt der Spezialstahl-Verarbeiter nun eine zukunftssichere und energieeffiziente Kälteanlage für die Produktion hochwertiger Halbzeuge.

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