Coole Produktion
Gegenstromkühlung in der Kunststoffverarbeitung
Seit mehr als 40 Jahren fertigt die Schock GmbH Spülbecken aus Acryl-Quarz-Komposit. Der dazu benötigte Kunststoff muss vor der Verarbeitung auf optimale Prozesstemperatur gebracht werden. Hierzu entwickelte und installierte der Gebäudetechnik-Spezialist Caverion einen neuen Doppelrohrkühler, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet.
Die 1924 gegründete Schock GmbH in Regen gilt als Erfinder von Spülbecken aus Quarz-Komposit. Das widerstandsfähige Material wird unter den Markennamen „Cristalite“ und „Cristadur“ produziert und vertrieben. Im Werk im Bayerischen Wald entsteht mittlerweile ein breites Sortiment hochwertiger Küchenspülen. Die Materialien bestehen zu bis zu 75 % aus heimischem Quarzsand und werden von Schock kontinuierlich weiterentwickelt. So gibt es mittlerweile die „Cristadur Green Line“, die zu mehr als 99 % aus natürlichen, nachwachsenden oder recycelten Rohstoffen besteht. Die leicht raue bis seidig glänzende Oberfläche der Schock-Spülen ist nicht nur ausgesprochen schlag- und kratzfest, sondern auch unempfindlich gegen Temperaturschwankungen und durch den natürlichen Abperleffekt schmutzabweisend und leicht zu reinigen.
Acrylglas verfestigt Quarzsand
Ein wichtiger Bestandteil von Quarz-Komposit ist der transparente, thermoplastische Kunststoff Polymethylmethacrylat (PMMA), auch Acrylglas genannt. PMMA wird als Vorstufe der Gießmasse in Methacrylsäuremethylester (MMA) gelöst und in Rohren transportiert. Die PMMA-MMA-Mischung, der so genannte Sirup, muss zur Verarbeitung auf die passende Prozesstemperatur gebracht werden. Der Sirup polymerisiert bereits bei Temperaturen über +25 °C. Vor dem Hintergrund gilt es, die Mischung in drei Stunden von ihrer Ausgangstemperatur von +20 °C auf +13 °C herunterzukühlen.
Rohr-im-Rohr-Wärmetauscher
„Mit Blick auf die speziellen Anforderungen dieses Projektes haben wir ein neues Kühl- und Wärmetauschersystem entwickelt und umgesetzt“, erklärt Karl-Heinz Muhr, Betriebsleiter Kälte bei der Caverion-Niederlassung Deggendorf. „Dabei entschieden wir uns für eine Gegenstromkühlung, die nach dem Prinzip des bekannten Liebig-Kühlers arbeitet.“
Das System besteht aus zwei ineinander liegenden Edelstahlrohren, die mit Abstandshaltern in ihrer Position fixiert werden. Im innenliegenden Transportrohr fließt der PMMA-MMA-Sirup. Durch das umgebende Kühlrohr wird, entgegen zur Förderrichtung, Kühlwasser gepumpt. „Das Gegenstromverfahren garantiert jederzeit einen größtmöglichen Temperaturgradienten und damit eine schnelle Energieabfuhr“, weiß Karl-Heinz Muhr. „Die Durchflussmenge des Kühlmittels wird präzise nach der Kühlleistung geregelt. Um die beiden Rohre haben wir außerdem noch eine Isolierschicht angebracht – denn wir wollen ja den Sirup kühlen und nicht das Werksgebäude.“
Freikühlung ab +5 °C
Das Kühlwasser für den Prozess wird von einer Wärmepumpe auf die richtige Temperatur gebracht. Bei einer Außentemperatur von mehr als +5 °C schaltet die Anlage automatisch auf Freikühlung um. Die durch die Neuinstallation ersetzte alte Kältemaschine kann über eine Noteinspeisung weiterhin als Backup-System genutzt werden. Schnittstellen gibt es zum Labor und zu der Prozesssteuerung der Firma Schock, von wo aus die Anlage laufend überwacht wird.
Neben der individuellen Planung und Konzeption des neuen Kühlsystems übernahm Caverion auch die komplette Installation. Der Gebäudetechnik-Spezialist und Facility Manager ist zudem für die laufende Wartung verantwortlich. „Dass wir in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden individuelle Anlagen konzipieren, ist für uns keine Seltenheit“, fasst Karl-Heinz Muhr zusammen. „Für Produktionsprozesse wie bei Schock gibt es nun mal keine fertigen Systeme von der Stange. Unsere langjährige Erfahrung im Bereich Kältetechnik erlaubt uns aber, schnell auf Kundenanforderungen zu reagieren und zeitnah praktikable wie auch effiziente Komplettlösungen anzubieten.“
