Die Bedeutung der Luftfiltration für die Leistung von Hubkolbenmotoren

In der Welt der Stromerzeugung mit Kolbenmotoren können die Verbrennungslufteinlass-Filtration und der Belüftungs-Filtration eine wichtige Rolle spielen, um die Betriebsleistung zu verbessern.

Die Luftfiltration hat einen erheblichen Einfluss auf die Motorleistung, speziell durch den Schutz des Turboladers und der Nachkühlersysteme in Bezug auf das Eindringen von Schmutz und Ablagerungen. Schäden am Turbolader und/oder am Nachkühler sind oft der erste Hinweis darauf, dass ein Ansaugluftfiltersystem oder die Filtrationseffizienz für eine bestimmte Anwendung nicht geeignet sind.

In diesem Artikel werden wir den Bedarf an Luftfiltration bewerten und untersuchen, inwiefern die Qualität der Umgebungsluft und die sich verändernde Dynamik auf dem Motorenmarkt eine Rolle spielen, wenn es darum geht, die erforderliche Filtrationsart zu bestimmen. Die Luftfiltration muss als eine Funktion der Gesamtmasse der aufgenommenen Verunreinigungen betrachtet werden, die direkt von der Art der atmosphärischen und industriellen Umgebung, d.h. der Umgebungsluftqualität einer bestimmten Anlage, beeinflusst wird.

Luftverschmutzung kann durch natürliche pflanzliche Stoffe oder feste Partikel in der Luft verursacht werden. Sie kann auch durch die vom Menschen verursachte Verschmutzung der Luft verursacht werden. Das Verständnis der Anforderungen an die Luftqualität eines bestimmten Standorts oder einer Anlage kann hilfreich sein, die optimale Luftfilterlösung zu finden, um die Motorleistung zu verbessern. Lassen Sie uns damit beginnen, die Hauptherausforderungen der Luftqualität zu erkunden, die die Motorleistung beeinträchtigen können.

Verständnis der Herausforderungen der Luftqualität

• Industriell – In industriellen und urbanen Umgebungen kann die Luftqualität besonders niedrig sein, mit einer hohen Konzentration von Partikeln aus der Energieerzeugung, dem Verkehrsaufkommen, industriellen Prozessen, dem Bau von Gebäuden und Abrissprojekten.
• Hohes Staubaufkommen – In Wüsten, ariden und trockenen Umgebungen stellen hohe Konzentrationen von Staubpartikeln die größte Herausforderung dar. Dies gilt besonders für Zonen, in denen Sandstürme auftreten können und wo die Partikel stundenlang in der Luft schweben können.
• Anhaltende Feuchtigkeit – Länger anhaltende freie Feuchtigkeit führt dazu, dass Partikel an der Außenfläche der Luftfilter aufquellen. Dadurch formt sich um das Filter eine „Anbackung“, die sich nicht leicht entfernen lässt, auch nicht mit der Rückwärtsimpuls-Reinigung. Dies führt zu einem Anstieg des Druckabfalls.
• Ländlich – In ländlichen und landwirtschaftlichen Umgebungen ist die Luftverschmutzung oft saisonbedingt und umfasst Pollen, Samen und Insekten. Die Pollensaison wird von den Bäumen und Pflanzen in der Umgebung bestimmt und kann zu einem sehr hohen Feinstaubaufkommen in der Luft führen. Bei der Landwirtschaft entstehen während der Pflugsaison hohe Staubkonzentrationen.
• Küstengebiete – In Küstengebieten sind die anhaltend hohe Luftfeuchtigkeit und die Entfernung von Salz die größten Herausforderungen. Salz kommt sowohl als trockener Partikel als auch als Aerosol vor. Es wird in der Regel in hohen Konzentrationen gefunden, da der vorherrschende Wind die Gischt von den Wellen aufnimmt.
• Extreme Hitze – Extreme Hitze ist ein übliches Problem in Maschinenhallen. Dies wird durch die Belüftung kontrolliert. Allerdings muss die Luft mit einem geeigneten Schalldämpfer gefiltert werden, um den Lärm insgesamt zu reduzieren. In bestimmten Klimazonen reicht die Belüftung nicht aus. Eine Luftkühlungslösung ist erforderlich wie z. B. ein Verdunstungskühler.
• Schnee & Eis – In Klimazonen unter dem Gefrierpunkt sind Schnee und Eis die größte Gefahren, da sie oft die Außenfläche der Filterelemente bedecken und den Luftstrom deutlich reduzieren. Dies wiederum verursacht einen hohen Druckabfall, der zu einer Verschlechterung der Leistung führt.

Wechselnde Marktbedingungen

Die Bedeutung der Luftfiltration für die Stromerzeugung mit Hubkolbenmotoren rückt immer mehr ins Bewusstsein, da die Betreiber prüfen, wie sie ihren Betrieb entkarbonisieren können. Außerdem entwickeln Erstausrüster marktführende Technologien und beginnen damit, Hybridkraftwerke (Solar- oder Windkraft in Kombination mit Gasmotoren) einzuführen. Heute können flexible Motorkraftwerke zu 100 % synthetisches und kohlenstoffneutrales Methan und Methanol als Kraftstoff verwenden. Sie sind auch in der Lage, Wasserstoff-Erdgas-Gemische mit einem Wasserstoffanteil von bis zu 25 % zu verwenden – und eine reine Wasserstofflösung ist in Vorbereitung.

Die Verwendung von Gas und alternativen Kraftstoffen und das Streben nach Entkarbonisierung werden zu einem Anstieg der erforderlichen Filterleistung führen. Im Vergleich zu Diesel/Schweröl (HFO) ist Gas als alternative Kraftstoffquelle sauber und hat stabile Eigenschaften, so dass die Qualität der Luft für die Leistung des Motors an Bedeutung gewinnt. Diese Entwicklungen werden sich auf die Anforderungen an die Luftfiltration auswirken.

Das Ergebnis

Der individuelle Standort einer Hubkolbenmotoranlage ist für die Bestimmung der individuellen Luftqualitätsherausforderungen von grundlegender Bedeutung. Es gibt viele Faktoren, die die Luftqualität beeinflussen, sowohl die, die vom Menschen verursacht werden als auch die natürliche Ursprungs. Daher ist die Kenntnis der Umgebung wichtig, um die potenziellen Auswirkungen einer kostengünstigen und minderwertigen Luftfilterung auf die Motorleistung zu verstehen.

Die Betreiber stehen vor der Wahl, eine kostengünstige Filtrationslösung oder die optimale Filtrationslösung für die jeweilige Anlage einzusetzen. Eine optimierte Luftfilterung wird den individuellen Luftqualitätsherausforderungen einer bestimmten Anlage gerecht und schützt dabei die Motoren, insbesondere Turbolader und Nachkühler. Dies führt auch zu geringeren Ausfallzeiten, niedrigeren Wartungskosten und einem effizienteren Betrieb.

Ein Betreiber sollte die kommerziellen und ökologischen Vorteile einer verbesserten Luftfiltration berücksichtigen. Es gibt bei der Motorluftfiltration keine Einheitsgröße, die überall passt. Allerdings können die Auswirkungen einer schlechten Filtration sehr kostspielig und ineffizient sein und zu erhöhten Emissionen und Umweltbelastungen führen.

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, kontaktieren Sie bitte AAF.