Wärmerückgewinnung bei Sprühtrocknern Sprühtrocknungsanlagen haben einen relativ hohen Energiebedarf. Die Energie wird u.a. dazu benötigt, flüssige Produkte in einer Sprühtrocknungsanlage zu Pulver zu verarbeiten.
Die für diesen Vorgang benötigte Trocknungsluft verläßt mit einer Temperatur von 70-90°C den Trockner und kann mit Hilfe einer Wärmerückgewinnung einen deutlichen Beitrag zur Energiesparung leisten.
Bei einem täglichen Einsatz einer Sprühtrocknungsanlage ergeben sich erhebliche Energiemengen, die zum Vorheizen der Prozessluft der Anlage verwendet werden könnten (s. Fließbild unten).
Sprühtrockner mit Wärmerückführungssystem
Heutzutage ist der größte Teil der Sprühtrocknungsanlagen mit Schlauchfiltern ausgerüstet, sodass nur eine geringfügige Reststaubmenge durch die Schlauchfilter in die Abluft gelangt. Ein Wärmetauscher in der Abluft zur Rückgewinnung der Wärme wird daher während des Betriebs nur geringfügig verschmutzt. Die Reinigung des Wärmetauschers beeinträchtigt somit nicht den Produktionsablauf.
Die Wärmerückgewinnung kann auch durch Wärmetauscher, die in der Verbrennungsluft eines Dampfkessels, in einem Heißölkreislauf oder in indirekten Gaserhitzern installiert sind, ergänzt werden, um die Temperatur des zirkulierenden Wassers auf bis zu 95°C anzuheben. Eine weitere Erhöhung der Temperatur sollte jedoch vermieden werden, da in diesem Fall die Wärmerückgewinnung als Hochdrucksystem ausgelegt werden müsste, was auch eine ineffizientere Wärmeübertragung zur Folge hätte.
CIP-Fähigkeit des Wärmerückgewinnungssystems Der in der Abluft des Sprühtrockners installierte Wärmetauscher sollte bei Lebensmitteln den allgemeinen Hygienerichtlinien entsprechen und zur Entfernung von möglichen Pulverablagerungen auf der Erhitzeroberfläche auch CIP-bar sein, da sich sonst die Wärmeübertragung mit der Zeit verschlechtert.
Um den Hygieneanforderungen gerecht zu werden, ist der Wärmetauscher aus einzelnen Plattenelementen aufgebaut. Jedes dieser Elemente besteht aus zwei, an bestimmten Punkten und an den Rändern zusammengeschweißten Edelstahlblechen. Nach dem Schweißvorgang werden die Plattenelemente hydraulisch aufgeweitet. Dabei entstehen zwischen den verschweißten Platten Hohlräume für die Zirkulation des heißen Wassers.
Die Plattenelemente werden parallel im Abluftkanal plaziert, wo die heiße Luft auf der Außenseite zwischen ihnen hindurchströmt. Dabei wird die Wärme auf das Wasser, welches im Inneren der Plattenkörper im Gegenstrom zirkuliert, übertragen.
Bei verschiedenen chemischen Produkten sind die Hygieneanforderungen nicht relevant, jedoch hat dieses System den Vorteil von weniger Ablagerungen. Außerdem ist es im Falle von Ablagerungen reinigbar.
Die Wärmerückgewinnung ist eine komplette Einheit, die sich vollständig in die Gesamtanlage integrieren läßt.
Energieersparnis Die Leistungsfähigkeit wird durch ein Steuerungssystem gewährleistet, das, um eine maximale Energieersparnis zu erreichen, die Zirkulationsmengen, die Temperaturen usw. erfasst und regelt.
Um eine optimale Auslegung zu ermöglichen, müssen alle relevanten Anlagenparameter bekannt sein. Dies gilt insbesondere bei der Umrüstung von älteren Anlagen.
Es besteht die Chance, eine Energieeinsparung an Dampf, Elektroenergie, Gas von ca. 20% der ansonsten für die Sprühtrocknung benötigten Menge zu realisieren.
Bei den derzeit herrschenden Energiepreisen, ist eine Amortisation in nur 2-3 Jahren durchaus realistisch.
Des weiteren sollte nicht unerwähnt bleiben, dass eine derartige Investition eine gute Möglichkeit zur Reduzierung von CO2 Emissionen bei der Betreibung von Sprühtrocknern ist.
GEA Niro stellt unterschiedliche, dem jeweiligen Anwendungszweck angepasste Wärmetauscher her, davon einige auch mit CIP-Reinigung.
GEA Niro kann Ihnen kurzfristig einen Überblick über die möglichen Energieeinspar möglichkeiten bei Ihrer Anlage geben.