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Zwei Kühlkreisläufe...

Autor: Michael Uhl, Universal Hydraulik GmbH

 

Zwei Kühlkreisläufe ersetzen Kühlturm

Primär- plus Sekundärkreislauf führen hohe Kühlleistung einer Presse ab


Kühlturm


Mangels Kühlturmes und entsprechend vorhandenen Wasserkreislaufes konzipierte ein Systemspezialist für das Abführen der Kühlleistung einer grossen hydraulischen Presse eine Lösung aus zwei miteinander verknüpften Kreisläufen.

Aufgabenstellung war es, bei einer großen hydraulischen Presse eine hohe Kühlleistung abzuführen. Allerdings war kein Kühlturm oder ein ähnlicher Wasserkreislauf vorhanden. Deshalb mussten zwei unterschiedliche, ineinandergreifende Kühlkreisläufe realisiert werden.

Universal Hydraulik GmbH hat hier den Primärkreislauf (Öl-Wasserkühlung) mit einem geschlossenen, kurzen Sekundärkreislauf (Wasser-Luftkühlung) verknüpft und beide Kühlanlagen realisiert. Die schlechteren thermischen Eigenschaften der Luft und der größere Lärmpegel der Luftkühlung wurde dabei in Kauf genommen.

Um die Presse im Nebenstrom zu kühlen wurde im ersten Schritt ein Kühl-Filtersystem konzipiert, das eine Öl-Wasserkühlung zur Grundlage hatte. Da kein Wasser zur Verfügung stand wurde als Aussenaufstellung ein Öl-Luftkreislauf angeschlossen, der die begrenzte Wassermenge permanent umwälzte. Das erhitzte Wasser-Glykolgemisch (50/50) wurde in der Öl-Luftkühlanlage direkt wieder gekühlt und anschließend zurückgeführt. Anstatt eines Kühlturms wurde, neben der Luftkühlung, lediglich ein kleiner Ausgleichsbehälter benötigt.


Der Primärkreislauf stand unterhalb des Hydraulikaggregates, um das große Öl-Volumen aufzunehmen. Eine Schraubenspindelpumpe mit Druckbegrenzungsventil wälzte die 2.755 l/min. bei 55°C mit einem pmax 15 bar um. Der 90 kW-Motor arbeitete bei 575V/ 60 Hz mit 1750 U/min. Der Motor war elektrisch und mechanisch nach NEMA gefertigt. Gefiltert wurde das Öl mittels eines Nebenstrom-Leitungsfilters mit einer Filterfeinheit von 5 my und 0,4 bar Druckverlust.

Als Öl-Wasser-Wärmetauscher wurde ein 1,5 to schwerer, geschraubter Plattenwärmetauscher von Universal Hydraulik GmbH eingesetzt. Der TL-650 mit 109 Platten konnte 525 kW Kühlleistung mit nur 0,7 bar Druckverlust abführen. Damit wurde das Wasser-Glykolgemisch um max. 3,5 °C erhitzt, was zum Sekundärkreislauf führte.

Der Senkundärkreislauf bestand aus einer Wasserpumpe, die 2.500 l/min förderte, einer Öl-Luftkühlanlage und einem 200 l Ausgleichsbehälter. Das Wasser-Glykolgemisch wurde um 3,5°C gekühlt und direkt wieder in den Plattenwärmetauscher des Primärkreislaufs geführt.

Die Öl-Luftkühlanlage wurde aus insgesamt 16 Stück der größten Öl-Luftkühler der Serie LKI gebildet. Diese Baureihe wurde von der Firma Universal Hydraulik GmbH entwickelt. Diese Kühlanlage musste ihrerseits genauso 525 kW bei max. 30°C Umgebungstemperatur und nur 0,68 bar Druckverlust abführen. Bedingt durch die Aussenauftstellung der Öl-Luftkühlanlage mussten die Öl-Luftkühler allerdings auch Minusgrade von bis zu –45°C standhalten. Die E-Motore waren ebenfalls elektrisch nach NEMA, desweiteren mit CSA-Zulassung und zusätzlich mit einer Stillstandsheizung ausgestattet. Die Lüfter mussten insgesamt 72 cbm/s Luftmenge bei 15,4 kPa Druckverlust fördern.

Die 16 großen Öl-Luftkühler wurden in einer kombinierten Reihen-Parallelschaltung auf zwei Gestellen verrohrt, die jeweils ca. 5 m lang und 3 m hoch waren. Die gesamten Verrohrungen beider Kühlkreisläufe wurden gemäß ASME-Bestimmungen ausgeführt.

Die Universal Hydraulik GmbH konnte beide Kühlkreisläufe als Systemspezialist projektieren und fertigen. Vorteilhaft war auch die Bestückung beider Anlagen mit eigenen Kühlern.

Neben der LKI-Baureihe (Öl-Luftkühler für industrielle Anwendungen) hat die Universal Hydraulik GmbH auch zwei Öl-Luftkühlerbaureihen auf den Markt gebracht, die für mobilhydraulische Anwendungen (LKM und LK-HYD) geeignet sind.