Perslucht- en stikstofvoorziening door KAESER voor R&D-autoclaaf.
Het centrum voor lichtgewicht constructietechnologie van het Duitse centrum voor lucht- en ruimtevaart voert onderzoek uit naar methodes voor tijdsbesparende, volledig geautomatiseerde serieproductie van vederlichte carbononderdelen. Het zet daarbij zware middelen in. Plus knowhow van Kaeser.
Of het nu gaat om vliegtuigen, auto's of fietsen: vandaag wordt er gekozen voor lichtgewicht ontwerpen met het oog op energie-efficiëntie. Een sleutelrol is daarbij weggelegd voor CVK: met carbon (koolstofvezel) versterkte kunststof. Het geldt als hét materiaal van de toekomst.
Het centrum voor lichtgewicht constructietechnologie (ZLP) van het Duitse centrum voor lucht- en ruimtevaart in Stade zoekt naar methodes om volledig geautomatiseerde productie van kwalitatief hoogwaardige CVK-onderdelen in seriegroottes tot 100 000 stuks per jaar rendabeler te maken. Die kunnen dan ook interessant zijn voor andere toepassingsgebieden. Om de effecten op materiaal of op de installatie in daadwerkelijke afmetingen te onderzoeken, schaalt het ZLP theoretische kennis die opgedaan is in het laboratorium, op naar industriële schaal. Daartoe worden toepassingsscenario's volledig gesimuleerd. En dat gebeurt in de R&D-autoclaaf.
Het is een kolos. Sterker nog, het is 's werelds grootste autoclaaf voor onderzoeksdoeleinden.
Een autoclaaf is een oven waarin materialen bij hoge temperaturen en onder druk een verbinding met elkaar aangaan. Met andere woorden: hij functioneert als een snelkookpan, waarin bijvoorbeeld vliegtuigcarosseriedelen, vleugels of staartvlakken volledig kunnen worden geproduceerd en geanalyseerd. Met een buitenlengte van 27 m en een buitendiameter van 6,50 m is de buis van 181 ton een imposante verschijning.
Het transport – een logistieke uitdaging.
De autoclaaf moest wel van de fabriek in Coesfeld naar Stade worden getransporteerd. Eerst werd hij naar de binnenhaven van Coesfeld gebracht. Daar werd de autoclaaf geladen op een schip, dat hem meer dan 300 km ver transporteerde naar Stade. Na het overladen op een zwaartransportcombinatie moest het gevaarte nog een rit afleggen op de snelweg A26, die speciaal was afgezet.
De autoclaaf – een "snelkookpan" die werkt op perslucht en stikstof.
In Stade wordt de R&D-autoclaaf gebruikt op 420 °C. Bij dergelijke temperaturen bestaat er gevaar dat de onderzoeksobjecten binnenin in brand vliegen. Daarom wordt er stikstof toegepast, die als beschermend gas dienstdoet en verhindert dat de onderdelen ontbranden.
Kaeser levert daarbij een belangrijke bijdrage: perslucht wordt in een Kaeser stikstofgenerator ontleed in de componenten stikstof en zuurstof.
Eerst wordt de lucht in een adsorptiedroger (DC 169 E) ontvochtigd, voordat de boosters die tot 35 bar comprimeren. Twee andere koeldrogers (THP 142-45) en nog twee microfilter-actieve-kooladsorbercombinaties zorgen ervoor dat alleen droge en uiterst zuivere perslucht in de stikstofgenerator stroomt.
De tweede trap van de tweetraps persluchtinstallatie bestaat uit twee schroefcompressoren van de serie CSD 125 SFC (75 kW, toerentalgeregeld), die afwisselend een persluchtnet van 9,5 bar of driezuigerbooster (N 502-G 9,5/35 bar) voeden.
De stikstof wordt ten slotte met ongeveer 30 bar druk opgeslagen in twee drukreservoirs van elk 200 kubieke meter.
De 9,5 bar perslucht, die wordt gedroogd in een energiezuinige koeldroger (TF 251) en gereinigd met een microfilter-actieve-koolabsorbercombinatie, dient voor de werking van luchtkussentransportmiddelen. Die kunnen nuttige lasten tot 70 ton opnemen. Efficiëntie is troef bij Kaeser!
Carbon – niets brandt aan.