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Verfahrenstechnik 12/2019

Verfahrenstechnik 12/2019

Optimale Raumnutzung Wie

Optimale Raumnutzung Wie kompakt gebaute Verteiler-Ventileinheiten den Anlagenbau modernisieren Bauraum ist ein dominierendes Thema des 21. Jahrhunderts. Ähnlich wie in Wohnanlagen wird auch der Raum, der Industriebetrieben zur Platzierung ihrer Anlagen und Maschinen zur Verfügung steht, immer stärker eingegrenzt. Der Bauraum für Anlagen ist somit eine knappe Ressource, die optimal geplant werden muss. Wer kompakt bauen kann, ohne die eigene Produktivität in Mitleidenschaft zu ziehen, ist klar im Vorteil. An diesem Hebel setzt ein modulares Verteilsystem an. typisch, dass die Verteileinheit mindestens genauso viel Platz einnimmt wie die Prozesseinheit selbst. Dies ist oft der Fall bei Einzelanlagen wie Prüfständen, Reinigungssystemen, Gloveboxen oder Kühlschmiermittelsystemen, in denen mehrere verschiedene Medienströme für Prozessschritte gesteuert werden müssen. Viele Einzelkomponenten … Mit dem neuen Verteilsystem wurde eine kompakte und flexibel anpassbare Einheit für Verteilventile entwickelt, die eine zuverlässige Mediensteuerung gewährleistet und zudem den benötigten Bauraum in einer Anlage im Vergleich zur konventionellen Bauweise deutlich reduziert. Die Größe der verschiedenen Bedieneinheiten beeinflusst hierbei maßgeblich den Platzbedarf der Anlagen. Zwei platzraubende Faktoren im Anlagenbau sind Rohrleitungen und die Instrumentierung. Dies fällt besonders ins Gewicht, wenn eine Anlage für mehrere verschiedene Prozessströme ausgelegt ist. Dabei kann es sich z. B. um die Verteilung von einer Fluidquelle an verschiedene Zielorte handeln oder um die Zuführung von Medien aus mehreren Quellen an eine zentrale Stelle. Für solche Anwendungen ist es Diese Anlagen haben häufig eine Gemeinsamkeit: Medien müssen schnell und präzise geleitet werden, um einen eng getakteten Batch-Betrieb zu ermöglichen. Für die Armaturen in der Anlage bedeutet das, dass sie zum einen unter hoher Auslastung höchst zuverlässig funktionieren und zum Autor: Dr. Aviel Anaby, Leiter Anwendungsmanagement, Gemü Gebr. Müller Apparatebau GmbH & Co. KG, Ingelfingen 18 VERFAHRENSTECHNIK 12/2019

KOMPONENTEN UND SYSTEME 01 Kompakte und modular erweiterbare Verteileinheit Gemü 553 02 Konventionelle Ventilverteileranordnung anderen möglichst wartungsarm sein müssen. Letzteres ist insbesondere bei schlüsselfertigen Baugruppen von Bedeutung, bei denen die Wartung und Instandhaltung von externem Personal durchgeführt wird. Die einwandfreie Steuerung der Mediendosierung erfordert eine breite Palette an Instrumentierungselementen, wie Durchflussmessern, Druck- und Temperaturmessgeräten und natürlich Absperr- oder Rückschlagventilen. Zusätzlich zu den Absperrarmaturen sind präzise ausgelegte Regelventile erforderlich, um den exakten Durchfluss jedes Fluids zu regeln. Bei konventioneller Bauweise nimmt die Summe an einzelnen Komponenten viel wertvollen Platz ein. Der Anlagenbauer muss nicht nur die Ventil- und Messtechnik, die Stell glieder und Stellungsregler mit den Versorgungsleitungen verbinden, sondern v. a. auch einzelne Rohrleitungsstücke, Fittings und Dichtungen zwischen all diesen Komponenten montieren. … auf engem Raum Eine typische Anwendung, bei der die Medienverteilung auf engem Bauraum eine wichtige Rolle spielt, ist die Verteilung von Kühlschmiermittel bei spanender Metallbearbeitung. Kühlschmierstoffe haben die Aufgabe, die Bearbeitungsstelle zu schmieren, zu spülen und zu reinigen. Je nach Zerspanungsaufgabe werden wassermischbare und nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe eingesetzt. Diese werden je nach Anforderung und Ausführung der Anlage während oder nach dem Bearbeitungsprozess in der erforderlichen Menge an die jeweilige Stelle eingebracht. In diesen Verteilsystemen werden typischerweise Sitzventile aus Metall eingesetzt. Diese Armaturen zeichnen sich für den Einsatz bei schnellen Schaltzyklen aus und eig- nen sich bestens für Regelanwendungen. Durchfluss, Druck und Temperatur wird über die entsprechende Sensorik geregelt. Die Systeme werden typischerweise von Anlagenbauern geplant, gebaut und dem Betreiber schlüsselfertig zur Verfügung gestellt. Die Art und Funktionsweise spezifiziert der Anlagenbetreiber nach seinen verfahrenstechnischen Anforderungen. Spielraum für konkurrenzfähige Systeme haben Anlagenbauer, wenn sie ihren Kunden mit kompakten Anlagen Kostenvorteile verschaffen. Das zeigt auch das Beispiel eines Anlagenbauers, der seine Kühlschmiermittelverteilung mithilfe des modularen Verteilsystems Gemü 553 optimieren konnte. In diesem Fall wurde ein System zur Abgabe einer Flüssigkeit an drei separate Leitungen beauftragt. In der konventionellen Bauweise setzte der Anlagenbauer einen zentralen Temperatursensor und zusätzlich jeweils ein Schrägsitzventil an allen drei abzweigenden Fluidleitungen ein, die aufwändig mit speziellen Formstücken, Fittingen und Dichtungen mit der Hauptleitung verbunden werden mussten. Der Hauptgrund, die bisherige Bauweise zu überarbeiten, lag für den Anlagenbauer darin, den verfügbaren Bauraum effizienter zu nutzen. Gekonnt gewirtschaftet Mit dem Verteilventil Gemü 553, das aus direkt adaptierbaren Einzelmodulen besteht, erreichte der Anlagenbauer nicht nur eine deutliche Platzersparnis durch die direkte Verbindung der einzelnen Anlagenkomponenten, sondern sparte auch zusätzliches Rohrleitungsmaterial. Durch die einfache und feste Schraubverbindung der Einzelmodule erfolgt die Installation für den Anlagenbauer mit wenigen, einfachen Handgriffen. Davon profitiert der Anlagenbetreiber auch bei der Instandhaltung, da Das flexible Baukastensystem erlaubt eine nachträgliche Ergänzung weiterer Einheiten. Wartungen schneller und einfacher durchgeführt werden können. Das flexible Baukastensystem erlaubt zudem eine nachträgliche Ergänzung weiterer Einheiten ohne großen Aufwand. Die Vorteile der neuen platzsparenden Bauweise mit dem Gemü 553 zeigen sich in komplexen Anlagen mit mehreren Verteilstationen. Wenn sich der Bauraum signifikant reduziert, sparen Betreiber bei der Anschaffung und durch geringere Transportkosten sowie langfristig durch die optimale Auslastung der Produktionsfläche, da sie auf einem bestimmten Raum mehr Produktionseinheiten als zuvor wirtschaftlich betreiben können. Das Beispiel zeigt, dass Anlagenbauer mit modernen, modularen Systemen konventionelle Bauweisen einfach modernisieren können und ihren Kunden damit diverse Vorteile bieten. Werden diese Vorteile an den Kunden weitergegeben, freut das nicht nur den Betreiber. Gekonnt mit Bauraum wirtschaften, ist ein wichtiger Wettbewerbsvorteil in der heutigen Zeit. Fotos: Gemü www.gemu-group.com VERFAHRENSTECHNIK 12/2019 19

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Verfahrenstechnik Handbuch Prozesstechnologie 2019