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Fallstudie

Energieeinsparungen und weniger Verschleiß in den Anlagen von Hydro Polymers

Hydro Polymers in Stenungsund, Schweden, produziert Polyvinylchlorid. Emotron Frequenzumrichter und Softstarter werden für die Steuerung der Pumpen, Ventilatoren, Gebläse, Mischanlagen, Mühlen und Zentrifugen im Produktionsprozess eingesetzt. Die wichtigsten Vorteile der Emotron Produkte für Hydro Polymers sind niedrigerer Energieverbrauch und geringerer Verschleiß der Anlagen.

[19 Februar 2007]

Foto: Martin Ljungqvist, Chefelektriker bei Hydro Polymers, kontrolliert die Rauchgasventilatoren im Kesselraum, die von Emotron Frequenzumrichtern gesteuert werden.

Mit einer Jahresproduktion von über 25 Mio. Tonnen ist Polyvinylchlorid oder PVC der weltweit am zweithäufigsten genutzte Kunststoff. Im Bereich der Krankenpflege ist PVC das am häufigsten verwendete Material für Handschuhe, Rohre, Blutbeutel und viele andere Gegenstände. In der Bauindustrie wird PVC beispielsweise für Rohrleitungen, Kabelisolierungen, Fensterrahmen und Bodenbeläge verwendet.

Die PVC-Produktionsanlage von Hydro Polymers befindet sich in Stenungsund, 50 km nördlich der schwedischen Großstadt Göteborg. Diese Region ist seit den sechziger Jahren das Zentrum der petrolchemischen Industrie in Schweden, weil sich dort das größte Erdölterminal des Landes befindet und die Region verkehrstechnisch ausgezeichnet erschlossen ist. Die Produktionsanlage ist die einzige dieser Art in Schweden und produziert jährlich 210.000 Tonnen PVC. Das Unternehmen beschäftigt 350 Mitarbeiter und erwirtschaftet einen Jahresumsatz von etwa 2 Mrd. SEK.

Chemischer Prozess in mehreren Schritten

Die Herstellung von PVC erfolgt durch einen chemischen Prozess in mehreren Schritten. Im ersten Schritt erfolgt eine Elektrolyse von Salzwasser, um unter anderem Chlorgas und Natriumhydroxyd zu gewinnen. Das Natriumhydroxyd wird primär an die Zellstoff- und Papierindustrie verkauft, während das Chlorgas im nächsten Schritt des Prozesses verwendet wird, wo es mit Äthylen reagiert und in Vinylchloridmonomer (VCM) verwandelt wird. Wenn die VCM-Moleküle miteinander verbunden werden, entsteht ein weißes Pulver.

Pumpen, Ventilatoren, Gebläse, Mischanlagen, Mühlen und Zentrifugen im Produktionsprozess werden durch Emotron Frequenzumrichter und Softstarter gesteuert. In Kooperation mit einem lokalen Gerätebauer lieferte Emotron dem Unternehmen komplette Schaltschränke, die über einen zentralen Kontrollraum gesteuert werden.

Im Kesselraum der Anlage, der den für den Produktionsprozess benötigten Dampf erzeugt, befinden sich zwei große Kessel und drei Ventilatoren, ein Rauchgasventilator, ein Verbrennungsluftventilator und ein Rauchgasumwälzventilator, die alle von Emotron Frequenzumrichtern gesteuert werden. Dank der in den Frequenzumrichtern integrierten Vektorbremsfunktion sind keine Bremschopper und Bremswiderstände erforderlich, um die Maschinen schnell und sicher zu stoppen.

Foto: Martin Ljungqvist ist sehr zufrieden mit der Lösung von Emotron. „Die Steuerung der Pumpendrehzahlen anstelle der Nutzung von Drosselventilen bringt uns erhebliche Vorteile. So sparen wir Energie und reduzieren den Verschleiß der Maschinen.“

Sparen Energie und reduzieren den Verschleiß der Maschinen

Emotron MSF Softstarter werden für die Steuerung der Pumpen, Mühlen und Ventilatoren im PVC-Produktionsprozess eingesetzt. Emotron Frequenzumrichter steuern die Drehzahl der Mischer in den Reaktoren, in denen die Partikel geformt werden. Die Drehzahl hat einen entscheidenden Einfluss auf die gewünschten Produkteigenschaften. Im nächsten Schritt werden die Partikel getrocknet und bei einigen PVC-Sorten gemahlen, um das Endprodukt zu erhalten, das an Kartoffelmehl erinnert. Nach dem Trocknen und Mahlen wird das Pulver zu Silos transportiert, in denen es bis zur Lieferung an die Kunden lagert.

„In Prozessschritten, in denen Pumpen mit niedrigen Drehzahlen laufen, gewährleisten die Frequenzumrichter einen hocheffektiven und effizienten Betrieb“, erklärt Martin Ljungqvist.

Emotron Frequenzumrichter steuern auch die Gebläse zur Belüftung und Sauerstoffanreicherung der Abwässer im Klärwerk der Produktionsanlage. PVC-Rückstände im Abwasser werden wiederaufbereitet und an Kunden, insbesondere aus der Bodenbelagsindustrie, verkauft. Kürzlich wurde eine neue Zentrifuge zur Aufbereitung des Klärschlamms im Klärwerk installiert. Auch diese wird von einem Emotron Frequenzumrichter gesteuert.

Martin Ljungqvist erläutert die wichtigsten Vorteile der Frequenzumrichter:

„Der größte Vorteil besteht darin, dass wir die Drehzahlen der Motoren steuern können und keine Drosselventile benötigen. So sparen wir Energie und reduzieren den Verschleiß der Motoren. Im Rahmen der geplanten Erneuerungen des Maschinenparks werden wir weitere Frequenzumrichter installieren.“