Gefriertrocknungsanwendungen mit GEA LYOAIR® und MIRAI-Luftkreislauftechnologie

Einer der bedeutendsten Beiträge zur globalen Erwärmung ist die Verwendung von fluorierten Gasen. Emissionen aus Geräten, die diese nutzen, gelten heute als schädlich für die Atmosphäre und haben eine bis zu 23.000-mal größere Wirkung als Kohlendioxid. Obwohl sie seit Jahrzehnten regelmäßig in Gefriertrocknern verwendet werden, fordert die Gesetzgebung der Europäischen Union nun, dass Alternativen gefunden werden müssen.

Daher hat GEA nach alternativen Niedertemperatur-Kühlungslösungen gesucht, die natürliche Kältemittel in großtechnischen Gefriertrocknungsanwendungen verwenden. Infolgedessen hat das Unternehmen ein innovatives System entwickelt, das eine Kombination aus Luftkreislauf (Brayton- oder Coleman-Kreislauf) und Kohlendioxid (CO2)-basierter Kühlung verwendet.

Das GEA LYOAIR®-System, das hohe Durchsatzraten und Zuverlässigkeit zeigt, kann ohne spezielle ATEX-Anforderungen betrieben und/oder in einem nicht ATEX-ausgerüsteten Raum installiert werden.

Der von MIRAI Intex bereitgestellte Luftkreislaufkühler wird für eine optimale Energieausnutzung sowohl zum Kühlen des Kondensators als auch indirekt der Gefriertrocknerregale verwendet. Der Kondensator fungiert während des Gefrierprozesses als Kaltölquelle.

Eingekapseltes Ethan/Propan-Kaskadenkühlsystem. Foto GEA

Der GEA CO2-Booster kann Regaltiefsttemperaturen von bis zu -50 °C erreichen und ist für eine Vielzahl von Produkttiefkühlanwendungen geeignet. Das Kühlsystem verwendet natürliche Kältemittel (Luft und CO2) und hat ein Treibhauspotenzial (GWP) von 1 (entspricht CO2). In Kombination mit dem entsprechenden Luftkreislaufkühler kann das GEA LYOAIR®-System -60 °C auf den Regalen und bis zu -90 °C an den Kondensatorspulen erreichen.

Kohlendioxid hat ein GWP von 1, das als Basiswert oder Standard für den Vergleich gilt. Wenn beispielsweise 1 kg des HFKW-Kältemittelgemisches R507 in die Atmosphäre freigesetzt und verdampft (gasförmig wird), entspricht dies der Freisetzung von 3985 kg CO2 (Quelle: AR5: IPCC V, 2014).

Das GEA LYOAIR®-Kühlsystem verwendet nicht nur natürliche Kältemittel, die den aktuellen Treibhausgasvorschriften entsprechen, sondern profitiert auch von der Integration hocheffizienter und wirtschaftlicher Kompressoren von Drittanbietern. Die Kombination eines Luftkreislaufsystems (von MIRAI Intex) mit einem CO2-Booster bietet ein energiesparenderes System für Gefriertrockner im Vergleich zu einem herkömmlichen Luftkreislaufsystem und liefert die gesamte Bandbreite an Temperaturen, die für einen effektiven Betrieb erforderlich sind.

Weitere Vorteile sind die Eliminierung explosiver oder giftiger natürlicher Gase, weniger Vibrationen und eine ruhigere Funktionsweise. Es ist auch einfach zu warten und erheblich günstiger im Betrieb als Alternativen mit flüssigem Stickstoff. Tests haben bereits gezeigt, dass das System 90.000 Stunden (etwa 10 Jahre Dauerbetrieb) ohne die Notwendigkeit einer größeren Überholung laufen kann. Darüber hinaus ist das GEA LYOAIR®-System mit allen GEA Lyophil-Gefriertrocknern nachrüstbar.

Aus geschäftlicher Sicht wird geschätzt, dass die jährlichen Betriebskosten bei der Verwendung von flüssigem Stickstoff zehnmal höher sind als bei der Verwendung des neu entwickelten GEA LYOAIR®-Systems. In Bezug auf die Amortisation würde die Energieeinsparung in weniger als 5 Jahren (ohne Servicegebühren) zu einer kapitalneutralen Situation führen. Hinzu kommt der Vorteil, dass die Atmosphäre und Umwelt nicht mit fluorierten Gasen verschmutzt werden, die ins lokale Grundwasser sickern und sehr schwer zu entfernen sind. GEA hat berechnet, dass bei großtechnischen Gefriertrocknern pro Maschine bis zu 1000 Tonnen CO2-Äquivalent eingespart werden können.

Wichtige Vorteile des Luftkreislaufsystems:

• Technologie basierend auf dem umgekehrten Brayton- oder Bell-Coleman-Kreislauf, ohne chemische Kältemittel
• Effizient bei Temperaturen unter -65 °C
• Sehr niedrige erreichbare Temperaturen: bis zu -90 °C
• Ruhiger Betrieb
• Intelligente Redundanz durch mehrere Kreisläufe
• 90.000 Stunden (10 Jahre) wartungsfreier Betrieb für das Luftkühlsystem

Für eine unschlagbare Kombination aus Qualität, hervorragender Leistung und nachhaltigem Betrieb stellt GEA LYOAIR® eine neue Möglichkeit dar, Ihre langfristigen Anforderungen an die unternehmerische Sozialverantwortung zu erfüllen.

Für weitere Informationen über das GEA LYOAIR® besuchen Sie die GEA-Website oder kontaktieren Sie sales@mirai-intex.com.

Quelle: www.gea.com

GEA LYOAIR® ist als Marke in mehreren Ländern weltweit registriert.

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