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Roots-Gebläse

Verdrängergebläse, speziell für die pneumatische Förderung angepasst

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Zusammenfassung des Abschnitts
1. Einführung
2. Konstruktion
3. Leistungsdaten
4. Wichtige Auslegungskriterien
5. Alternative Gebläsebauarten

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1. Einführung

Gebläse bilden die Luftförderer in vielen pneumatischen Fördersystemen im Dünnphasenbetrieb. Sie können am Anfang der Leitung platziert werden, um Überdruck zu erzeugen, oder am Ende der Leitung, um ein Vakuum zu erzeugen. Die am häufigsten verwendete Gebläseart für diesen Zweck ist das Roots-Gebläse, ein Verdrängergebläse, das sowohl im Druck- als auch im Vakuumbetrieb ohne spezifische Änderungen eingesetzt werden kann.

2. Konstruktion von Drehkolbengebläsen

Roots-Gebläse sind mit 2 Rotoren ausgestattet, die durch Rotation und Ineinandergreifen Luft von der Saugseite zur Druckseite transportieren. Ältere Rotorkonstruktionen verfügen über 2 Lappen, während neuere Ausführungen 3 Lappen pro Rotor verwenden, was eine bessere Effizienz für die Dünnphasen-Förderung ermöglicht. Roots-Gebläse sind Verdränger- (volumetrische) Gebläse.

Aufgrund der geringen Spaltmaße zwischen Gehäuse und Rotor muss die geförderte Luft besonders sauber sein, da Staubpartikel zu Schäden am Gebläse führen können. Um das Eindringen von Staub zu verhindern, sind solche Gebläse mit einem Filter auf der Saugseite ausgestattet.

Für hygienische Anwendungen müssen ölfreie Systeme spezifiziert werden.

3. Leistungsdaten von Drehkolbengebläsen in der pneumatischen Förderung

Roots-Gebläse erreichen maximal 1 bar (ü) im Druckbetrieb und maximal -0,5 bar (ü) im Vakuumbetrieb. Die maximalen Betriebsdrücke von Fördergebläsen werden daher oft auf 0,7–0,8 bar (ü) im Druckbetrieb und -0,5 bar (ü) im Vakuumbetrieb begrenzt.

Tabelle 1: Betriebs- und Maximaldrücke von Roots-Gebläsen im pneumatischen Förderdienst

4. Wichtige Auslegungskriterien

Roots-Gebläse sind volumetrische Verdichter; sie fördern stets ein bestimmtes Luftvolumen und bringen es auf neue Bedingungen. Daher muss bei der Auslegung berücksichtigt werden, dass bei steigendem Förderdruck das geförderte Volumen abnimmt, was zu einer geringeren Luftgeschwindigkeit in der Rohrleitung führt. Es muss ein ausreichender Sicherheitsabstand eingeplant werden, damit die Luftgeschwindigkeit im Druckbetrieb hoch genug bleibt, um eine Dünnphasenförderung zu gewährleisten (Geschwindigkeit > Sinkgeschwindigkeit oder Stopfgeschwindigkeit für das geförderte Produkt).

5. Weitere Auslegungskriterien

Die Energieeffizienz der gewählten Gebläsetechnologie ist ein weiteres Auswahlkriterium. Hybrid- oder Schraubengebläse können bei intensiver Nutzung eine Amortisationszeit von etwa 2 Jahren im Vergleich zu klassischen Roots-Gebläsen aufweisen.