Moretto: Trocknungseinheiten der neuen Generation

Eine Reihe von Innovationen nach dem Jahr 2000

Das Jahr 2006 war für Moretto ein Jahr der Herausforderungen. Auf der Messe Plast in Mailand wurde die Technologie X DRYER erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt, eine innovative und exklusiv flexible Trocknungseinheit, die in 9 Größen erhältlich ist.

X DRYER erlangt dank mehrerer herausragender Eigenschaften rasch eine starke Marktposition:

-      Eine einzige Energiequelle
-      Elektrisch angetriebene Umschaltventile
-      Fünf-Zoll-Display, bei der aktuellen Baureihe auf 7 Zoll vergrößert
-      Luftkühlung (kein Kühlwasser erforderlich)
-    Energieverbrauch um etwa 45 % niedriger als bei anderen auf dem Markt verfügbaren Lösungen – ein bis heute unübertroffener Rekord.

Im Jahr 2006 wurde auch die neue Farbe Sky Blue, Himmelblau, eingeführt, die alle Lösungen von Moretto auszeichnet.

2008 folgte die Vorstellung der Baureihe XD 800, die auf dem konstruktiven und technologischen Know-how der Baureihe 20 aufbaut.

Abb. 1 Baureihe X DRYER 20 – im Jahr 2006 auf den Markt gebracht Abb. 2 Baureihe X DRYER 800 – erstes Gerät 2008 auf den Markt gebracht

Im Jahr 2010 wurde OTX auf den Markt gebracht, ein neuer hocheffizienter Trocknungstrichter, den viele erfolglos nachzuahmen versuchten. Dank des Supercomputers Leonardo – eines außergewöhnlichen Computers, der 22 Billionen Operationen pro Sekunde ausführen kann – ist der Trocknungstrichter OTX das Ergebnis von Studien und anspruchsvollen mathematischen Simulationen, die es uns ermöglichten, die Konzepte der Geometrie, Strömungsdynamik, Thermodynamik und des Materialflusses grundlegend zu überdenken und klar aufzuzeigen, wie sich der Energieaustausch bei der Kunststofftrocknung optimieren lässt. Dank seiner innovativen Geometrie gewährleistet der Trocknungstrichter OTX einen gleichmäßigen Fluss des Kunststoffgranulats und garantiert die korrekte Trocknung jedes einzelnen verarbeiteten Granulatkorns. Die Optimierung der Prozessparameter ermöglichte es zudem, die Trichtergröße, den Prozessluftvolumenstrom und die Trocknungszeit bei gleichem Stundendurchsatz um 40 % zu reduzieren. Die Verringerung der Größe des Trocknungstrichters wurde durch die Energieeffizienz der OTX-Technologie ermöglicht, die bei gleicher Produktionskapazität um 66 % gesteigert wurde. Der Einsatz eines kleineren Trocknungstrichters erfordert eine kleinere Trocknungseinheit. Diese Kombination bringt eine tatsächliche Energieeinsparung von etwa 41 %, was angesichts der aktuellen Kosten eine konkurrenzlose Optimierung gewährleistet.

Abb. 3 Innovativer Trocknungstrichter OTX Abb. 4 Supercomputer „Leonardo“

Darüber hinaus wurde 2012 ein Kondensatabscheider entwickelt, der erfolgreicher war als erwartet. Ein modulares Projekt, das zur Realisierung von Hunderten von Anwendungen pro Jahr führte, die auf die spezifischen Kundenbedürfnisse zugeschnitten waren. Diese für die Kondensatabscheidung im Trocknungskreislauf geeignete Lösung verbessert den Prozess, indem sie die Effizienz der Trocknungseinheiten deutlich erhöht. 

Abb. 5 Kondensatabscheider

Im Jahr 2014 wurde das Projekt des Turbokompressors HYPER FLOW abgeschlossen und das erste Gerät in Betrieb genommen, das 1 800 m³/h Prozessluft erzeugen kann. Eine Lösung, die mit dem Ziel entwickelt wurde, ein Gerät zu schaffen, das einen Luftstrom mit möglichst geringem Energieeinsatz bereitstellen kann.

Abb. 6 Turbokompressor-Baureihe

Früher wurden zur Deckung dieses Bedarfs üblicherweise Seitenkanalgebläse eingesetzt, die einen Wirkungsgrad von etwa 28 % und damit einen erheblichen Energieverbrauch aufwiesen. Angesichts der erzielten außergewöhnlichen Ergebnisse erweitert Moretto diese Baureihe um zwei neue, größere Modelle: 1 800 und 2 400 m³/h. Als Beispiel kann die von einem 15 kW starken Motor angetriebene Version Hyper Flow HF1800 genannt werden, die bei einem Druck von 220 mbar einen Volumenstrom von 1 800 m³/h erzeugt und im normalen Dauerbetrieb nur 4,8 kW verbraucht. Das sind bis zu 10 kW weniger als bei herkömmlichen Seitenkanal-Saugeinheiten, was eine Energiekosteneinsparung von 25 600 eur/Jahr bedeutet.

Was den Turbokompressor von Moretto auszeichnet, ist die Drehzahl des Laufrads, die je nach Modell zwischen 6 000 und 20 000 ot/min liegt. Die Entscheidung, den Hochgeschwindigkeitsmotor direkt am Laufrad zu installieren, ermöglicht den Verzicht auf einen Riemenantrieb, der ein zusätzliches Verschleißteil darstellen und somit eine regelmäßige Wartung erfordern würde. Die Turbokompressoren Hyper Flow sind in zehn Größen erhältlich: 15, 30, 90, 150, 240, 400, 800, 1200, 1800 und 2400 m³/h.

Angesichts der bemerkenswerten Ergebnisse hinsichtlich der Energieeffizienz wurden die Turbokompressoren Hyper Flow bereits 2016 in die Trocknungseinheiten der Baureihen X MAX und XD 800 eingebaut. Bald werden sie auch in der gesamten Baureihe der Trocknungseinheiten XD20 eingesetzt.

Der Turbokompressor von Moretto wurde erstmals auf Anforderung eines großen amerikanischen Kunden eingesetzt, der ein PET-Trocknungssystem mit einem stündlichen Durchsatz von 8 800 kg/h in Betrieb nahm. Unter Einsatz der entwickelten Technologien wurde im Rahmen des Projekts ein Trocknungssystem mit 7 Trocknungseinheiten realisiert, die 12 600 m³/h erzeugen können. Eine erfolgreiche Lieferung, die auch nach 8 Jahren zur vollen Zufriedenheit des Kunden funktioniert, mit einem Energieverbrauch von nur 60,2 W/kg und einer angestrebten Endfeuchte von 25 ppm. Diese Ergebnisse wurden durch eine Reihe von verfahrens- und konstruktionstechnischen Verbesserungen erzielt, wie beispielsweise:

-  X Dryer-Technologie
-  Elektrisch betätigtes Umschaltventil
-  Luftkühlung (ohne Kühlwasserbedarf)
-  Gesamtenergieeinsparung
-  OTX (Original Thermal eXchanger)
-  Turbokompressor Hyper Flow
-  Trocknungseinheit X MAX

Abb. 7 Trocknungseinheit X MAX

Eine Kombination von Lösungen, die im Vergleich zu bestehenden Anlagen auf dem Markt zu Einsparungen von bis zu 41 % führt.

Nachstehend ein Beispiel: 

Material: PET-Granulat

Die mit dem Produkt von Moretto im Vergleich zu anderen Lösungen auf dem Markt erzielten Einsparungen gewährleisten eine Amortisation der Investition in nur 21,2 Monaten. Möglich wird dies durch die Leistung des Trocknungstrichters OTX und der Turbokompressoren Hyper Flow.

In der Kunststoffverarbeitung sind die Rohstoffkosten der wichtigste Faktor, gefolgt von den Energiekosten. Eine Einsparung von 39 kW/h mag gering erscheinen, ist jedoch über das Jahr betrachtet erheblich.

Im aktuellen makroökonomischen Umfeld gelten die Energiekosten als kritischer und besonders interessanter Faktor. Mit seinen Lösungen bietet Moretto insbesondere den energieintensivsten Betrieben konkrete Unterstützung.

Feuchtemessgerät

Als Ergänzung zu den bisherigen wichtigsten Innovationen wurde 2016 das Feuchtemessgerät Moisture Meter auf den Markt gebracht, das einzige Gerät zur kontinuierlichen Feuchtemessung im laufenden Betrieb, das keine Kalibrierung erfordert. Dieses an die Trocknungseinheit angeschlossene Gerät steuert den Prozess durch automatische Anpassung des Trockners an den Feuchtegehalt des Granulats. 

Die Version Manager umfasst ein Gerät, das die Feuchte der in den Trichter eintretenden Materialien erfasst und die Informationen an die Trocknungseinheit übermittelt, die die Leistungsstufe bedarfsgerecht einstellt, um den gewünschten Feuchtewert sicherzustellen. Ein zweites Gerät misst die Feuchte des aus dem Trocknungstrichter austretenden Materials unmittelbar vor der Verarbeitung. Dadurch wird sichergestellt, dass nur die Energie verbraucht wird, die für eine qualitativ hochwertige Produktion unbedingt erforderlich ist, und die Energiekosten somit auf ein absolutes Minimum reduziert werden. Moisture Meter Manager überwacht und steuert den Trocknungsprozess, indem er das Ergebnis hinsichtlich der Endfeuchte kontrolliert, ausgehend von der anfänglichen Erfassung, die der Trocknungseinheit die erforderliche Leistungsstufe vorgibt, und den Prozess vorausschauend Minute für Minute anpasst.

Ein System, das auch aus der Ferne über die von Moretto zur Überwachung und Steuerung des gesamten Produktionsprozesses entwickelte Softwareplattform MOWIS überwacht werden kann. Ein modulares und individuell konfigurierbares Werkzeug, das lokal und per Fernzugriff genutzt werden kann und dank des OPC UA-Protokolls eine vollständige Vernetzung zwischen Anlagen und Prozessen ermöglicht. Das System MOWIS entspricht Industrie 4.0.

-        Trocknungseinheit mit X Dryer-Technologie
-        Trocknungstrichter OTX
-        Turbokompressor Hyper Flow
-        Feuchtemessgerät Moisture Meter Manager
-        Überwachungssystem MOWIS

Abb. 8 Integriertes Überwachungssystem MOWIS

Mehr als 40 Jahre Innovation machen die Produkte von Moretto zur Weltspitze.