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Verfahrenstechnik 11/2020

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Verfahrenstechnik 11/2020

TOP-THEMA I ARMATUREN

TOP-THEMA I ARMATUREN UND DICHTUNGEN Schaltspiel in Millisekunden Leistungsstarke Filterventile erhöhen die Anlageneffizienz Eine Molkerei hat ihre Filteranlage in der Sprühtrocknung modernisiert, um deren Standzeit deutlich zu verlängern. Durch Austausch der Filterventile und der Steuerung kann die Anlage nun vier- bis fünfmal so lang genutzt werden, bevor eine Reinigung notwendig wird. Um flüssige Molke zu pulverisieren und auf diese Weise in ihren haltbarsten Zustand zu bringen, setzen zahlreiche Molkereibetriebe auf die Sprühtrocknung. Bei diesem Verfahren wird die Molke über eine Sprühtrocknungsanlage in einen Trockenturm geleitet, in dem ihr anschließend die Flüssigkeit entzogen wird. Übrig bleibt trockenes Molkepulver, das mithilfe einer Filtrationsanlage abgeschieden wird, bevor es anschließend weiterverarbeitet werden kann. Hierbei kommt es vor allen Dingen darauf an, stabile Produktionszyklen zu gewährleisten und ungeplante Stillstandzeiten zu vermeiden, denn nur auf diese Weise kann der Herstellungsprozess so effizient und wirtschaftlich wie möglich gestaltet werden. Molkereibetreiber stellen deshalb höchste Anforderungen an ihre Filteranlagen. Autor: Dipl.-Ing. Hans-Joachim Beckmann, Business Development Manager Air Pollution Control, Buschjost GmbH, Bad Oeynhausen Im Fokus: Filterventile Zu den wichtigsten Komponenten dieser Anlagen zählen leistungsstarke Filterventile. Diese geben Druckluftimpulse in die Gewebefilter ab, um die daran haftende Trockenmasse abzulösen. Erst danach kann das Molkepulver der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Norgren, ein führender Anbieter in der Antriebs- und Fluidtechnik, entwickelt und produziert seit mehr als 30 Jahren Filterventile der Marke Buschjost. Gemeinsam mit seinen Kunden erarbeitet das Unternehmen individuell zugeschnittene Lösungen, um Filtrationsanlagen nachhaltig zu verbessern. Erst kürzlich hat der Fluidtechnik-Spezialist die Anlage eineseuropaweit führenden Molkereibetriebes optimiert. Ziel war es, die Effizienz der Filteranlage deutlich zu steigern und damit sowohl den Produktionsprozess zu stabilisieren als auch die Betriebskosten zu senken. Die Anlage war mit dreifach angesteuerten Ventilen ausgestattet und bot damit eine relativ große Angriffsfläche für Störungen. Darüber hinaus erbrachten die Ventile nicht die erforderliche Leistung: Die abgegebenen Druckluftimpulse waren nicht stark genug, um das Molkepulver vollständig von den Gewebefiltern abzuscheiden. So blieb immer mehr Trockenmasse in der Anlage zurück, verklumpte nach und nach und führte zu einer zunehmenden Destabilisierung des gesamten Prozesses. Die Konsequenz: Nach spätestens sieben Tagen musste die Produktion vollständig gestoppt werden, um eine zweitägige CIP-Reinigung einzuleiten. Hierbei wird die Anlage im Durchlaufverfahren schrittweise ausgespült und von Pulverresten und anderen Verschmutzungen befreit. Erst nach Ablauf dieser zwei Tage konnte die Produktion wieder aufgenommen werden. Um den Herstellungsprozess zu optimieren und die Effizienz der Filteranlage zu erhöhen, galt es, die Zykluszeiten zu verlängern – 32 VERFAHRENSTECHNIK 11/2020 www.verfahrenstechnik.de

R R ARMATUREN UND DICHTUNGEN I TOP-THEMA Auch die Steuerung der Druckluftstöße ist ausschlaggebend für eine effiziente Funktion der Filtrationsanlage. Erfolgen die Impulse in zu kurzen Abständen, kann sich keine ausreichend starke Pulverschicht an den Gewebefiltern bilden, die bei der Abscheidung der Molke unterstützend wirkt. Sind die Abstände zwischen den einzelnen Druckluftstößen hingegen zu lang, wird der Filterkuchen zu groß und lässt sich nur schwer ablösen. In beiden Fällen Die Steuerung der Druckluftstöße ist ausschlaggebend für eine effiziente Funktion der Filtrationsanlage werden Leistung und Wirtschaftlichkeit der Anlage also negativ beeinflusst; hinzu kommen ein erhöhter Energieverbrauch und damit einhergehend auch steigende Betriebskosten. Angepasste Steuerung Die Filterventile zeichnen sich durch schnelle Öffnungs- und Schließzeiten aus die Betreiber strebten dabei eine Verdoppelung von sieben auf 14 Tage an. Entscheidend war in diesem Zusammenhang der Einsatz leistungsstarker Armaturen: Die dreifach angesteuerten Ventile wurden deshalb durch direktgesteuerte Buschjost-Magnetventile der Baureihe 82960 ersetzt. Als Heißgasausführung halten sie auch hohen Temperaturen problemlos stand, die im Rahmen des Trocknungsverfahrens notwendig sind. Um die Druckstoßintervalle bestmöglich auf die Anwendung abzustimmen, wurde deshalb auch die alte Filtersteuerung ersetzt. Das neue Gerät steuert nun bis zu 80 Ventile und überwacht deren Schaltzyklen mithilfe eines zentralen Drucksensors. Darüber hinaus meldet die Steuerung zuverlässig Überstrom und Leitungsbrüche und kann dank eines Schaltschranks im hygienischen Edelstahl-Design problemlos in Lebensmittelanwendungen eingesetzt werden. Letztendlich konnte mit dem Austausch der vorhandenen Komponenten durch leistungsstarke Ventile und eine zuverlässige Steuerung eine deutliche Effizienzsteigerung der Filteranlage erreicht werden, was den gesamten Produktionsprozess entscheidend verbessert hat. Das ursprüngliche Ziel der Betreiber, den Sieben-Tage-Zyklus zu verdoppeln, wurde bei Weitem übertroffen: Die Zeit pro Zyklus konnte um das Vier- bis Fünffache ausgeweitet werden. Somit kann die Molkerei im Schnitt 28 bis 35 Tage lang durchgehend Trockenmasse produzieren, bis die nächste Reinigung erforderlich ist. Auch der Druckluftverbrauch der Filteranlage ist mit dem Einsatz der neuen Komponenten um etwa zwei Drittel gesunken, was sich in deutlich reduzierten Betriebskosten niederschlägt. Fotos: Buschjost, Dzmity Palubiatka - Shutterstock.com www.norgren.com Kurze Reaktionszeiten Die Ventile arbeiten je nach Anschlussgröße mit Betriebsdrücken bis zu 8 bar und sind mit Kunststoffmembranen ausgestattet, die für extrem schnelle Reaktionszeiten sorgen: Die abgegebenen Druckluftimpulse erreichen beim Öffnen innerhalb weniger Millisekunden den maximalen Sollwert und fallen beim Schließen ebenso schnell wieder auf den Nullwert zurück. Auf diese Weise wird das Molkepulver bei geringem Druckluftverbrauch optimal von den Gewebefiltern abgelöst. Durch ihre Langlebigkeit und ihren robusten Aufbau sind die Ventile außerdem besonders wartungsarm und überzeugen im Vergleich zu herkömmlichen Filterventilen mit deutlich verlängerten Laufzeiten. Holen Sie sich Ihr Angebot. Tel.: 06205 39490 E-Mail: wam@wamgmbh.de Zellenradschleusen von WAM • • • Top Preis-Leistungs-Verhältnis Individuell konfigurierbar Dosierleistung von 5-80 Liter pro Umdrehung www.wamgmbh.de www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 11/2020 33

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Verfahrenstechnik Handbuch Prozesstechnologie 2019