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Verfahrenstechnik 7-8/2015

Verfahrenstechnik 7-8/2015

TOP-THEMA I TITEL 03

TOP-THEMA I TITEL 03 Typische Minderungsmaßnahmen für Akustik und Strukturmechanik: patentierte Pulsationssdämpferplatte, links und Schwingungstilger, rechts stellt (Bild 05). Eine direkte Erregung durch die Gebläse, z. B. in Form der Schaufelpassierfrequenz, war ausgeschlossen. Es konnte festgestellt werden, dass die Frequenz der Druckpulsationen in einem nahezu linearen Verhältnis zum Volumenstrom stand. Auf der Grundlage der Messdaten konnte damit eine Wirbelablösung innerhalb des Rohrleitungssystems als Erregerquelle identifiziert werden. Eine Verstärkung und eine Wechselwirkung mit einem Resonator in Form des „Einrastens“ der Pulsationsfrequenz waren nicht offensichtlich. Mittels einer einfachen Abschätzung wurden die aus den Druckpulsationen resultierenden dynamischen Kräfte auf den Zyklon berechnet. Im Falle einer Rohrweite von 2 m rufen die Druckschwankungen an einem 90°-Bogen Wechselkräfte in einer Größenordnung von ca. 2,2 kN hervor. Die weitere Analyse zeigte, dass diese allein nicht für die überhöhten Schwingungen verantwortlich sein konnten. Anschließend wurde daher die Strukturdynamik des Abscheiders im kurzen Anlagenstillstand detailliert untersucht. Zu diesem Zweck wurde ein abgestimmter Unwuchterreger montiert und das Resonanzverhalten analysiert (Bild 04). Eine Koinzidenz von Struktureigenfrequenzen und der Pulsationsfrequenz zeigten sich eindeutig. Damit war die Wirkungskette bestehend aus Erregung, Übertragung und Verstärkung offengelegt und effiziente Minderungsmaßnahmen konnte eingeleitet werden. Eine Optimierung der Strömungsführung und Vermeidung der Wirbelablösung sind meistens mit beträchtlichem Aufwand verbunden. Es sind umfangreiche numerische Simulationen oder maßstabsgerechte Modellversuche erforderlich, um die Wirksamkeit geplanter Modifikationen zu bewerten.Da aus den Versuchen mit dem Unwuchtmotor das Übertragungsverhalten der Anlage bekannt war, konnte nachgewiesen werden, dass eine Unterbindung der Wirbelablösungen für einen dauerhaften Betrieb nicht zwingend erforderlich war. Die Minderung der Resonanzüberhöhungen durch eine gezielte Verschiebung der Eigenfrequenzen des Zyklons wurde daher favorisiert. Zu diesem Zweck wurde ein Finite Elemente Modell (FEM) des Zyklons erstellt. Der Vergleich des Modells mit den Messergebnissen wies dabei ungewöhnlich deutliche Abweichungen auf. Eine mögliche Ursache dafür können unter anderem schwingungsbedingte Vorschädigungen sein. Bei der Vor-Ort-Kontrolle wurden Risse im Fußbereich des Doms gefunden. Diese wurden saniert und darüber hinaus wurden der Dom und das Dach des Zyklons durch zusätzliche Stahlprofilbleche verstärkt. Im Großanlagenbau führen technische Schwierigkeiten bei der Inbetriebnahme schnell zu einem hohen Zeit- und Kostendruck. Aus diesem Grund war die Kontrolle der Wirksamkeit der Maßnahmen auch für die späteren Betreiber von hoher Bedeutung. Mithilfe einer abschließenden Betriebsschwingungsmessung wurde der entsprechende Nachweis geführt und die Anlage konnte schwingungstechnisch problemfrei dem Betreiber übergeben werden. Fotos: Fotolia, Kötter Consulting Engineers www.koetter-consulting.com 04 Zyklon mit Lage des Unwuchterregers, Übertragungsverhalten und Resonanzschwingungsform 05 Spektrogramm der Druckpulsationen während einer Betriebsfahrt auf den maximalen Volumenstrom

SCHÜTTGUTTECHNIK I TOP-THEMA Analyse von Polymeren, Proteinen und anderen Makromolekülen Schützt Mitarbeiter, Anlage und Produkt GEMÜ 650TL Mit der Gelpermeations- / Größenausschlusschromatografie- Plattform (GPC/SEC) geht Malvern Instruments neue Wege sowohl bei der Bereitstellung der hohen Leistung als auch bei der Benutzerfreundlichkeit, um die Anforderungen moderner Labore zur Steigerung der Produktivität zu erfüllen. Die Omnisec-Plattform vereint hocheffiziente Probentrennung über das Omnisec-Resolve-Modul und eine hohe Empfindlichkeit der Analyse mit Omnisec Reveal, eine voll integrierte Multidetektor-Anordnung. Einsatzgebiete des Systems sind überall dort, wo die Notwendigkeit einer detaillierten Analyse besteht, um besseres Verständnis über Größe und Struktur natürlicher oder synthetischer Polymere, Proteine und Makromoleküle zu gewinnen. GPC/SEC ist ein zweistufiger analytischer Prozess, es erfolgt die Trennung einer Probe aufgrund ihrer Größe und anschließender Analyse der erhaltenen Fraktionen. Die Technologie liefert Molekulargewicht, Molekülgröße und Strukturinformationen, bedeutende Parameter, die sowohl Leistung als auch Verhalten vieler industriell bedeutender Materialien beschreiben. Malvern hat damit eine Lösung zur Analyse neuartiger natürlicher und synthetischer Polymere, pharmazeutischer und biopharmazeutischer Produkte und für den Einsatz in der Lebensmitteltechnologie entwickelt. www.malvern.com Chargenwiegesystem mit Saugwaage Die Systeme von Coperion umfassen neben einem Laborextruder mit einem Schneckendurchmesser von 18 mm für die Kleinstmengenproduktion auch ein komplettes Chargenwiegesystem mit Saugwaage und Doppelschnecken-Dosierwaage. Ein Demosystem der patentierten Smart Force Transducer (SFT) Wägetechnologie zeigt wie in Kombination mit einem Steuerungssystemen trotz Schwingungen und Vibrationen höchste Genauigkeit erzielt wird. Das Produktportfolio wird komplettiert mit der Vorstellung einer verbesserten Version des patentgeschützten Rotorcheck-Systems für Zellenradschleusen. Als Produktaufgabestation für die Saugwaage wurde eine mobile Sackschütte vorgestellt. Das Gerät besteht aus einem Trichter in einem fahrbaren Rahmen, ausgestattet mit Staubhaube und Sackauflage. Die Sackschütte ist ideal zum staubarmen Entleeren von Säcken geeignet, wobei die Produktaufgabe entweder über Sauglanze, Schneckendosierer, Austragsventil oder Zellenradschleuse erfolgt. www.coperion.com Manuelles Entnahmeventil mit automatischer Schließfunktion: • automatische Verriegelung bei Erreichen kritischer Werte • verschiedene Anschlussarten lieferbar • Rückmeldung der Ventilposition über Anlagensteuerung • CIP-/SIP-fähig www.gemu-group.com

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