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Verfahrenstechnik 9/2021

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Verfahrenstechnik 9/2021

KOMPONENTEN UND SYSTEME

KOMPONENTEN UND SYSTEME Klein, leicht und leistungsfähig Gleitschieberventile optimieren Dampfübergabe im Chemiepark Vorher (links) und nachher (rechts) – Gleitschieberventil in DN250 im Einsatz in der Dampfübergabestation bei Eval Europe N.V. in Antwerpen Der japanische Chemiekonzern Kuraray hat bei seiner euro- päischen Tochtergesellschaft Eval Europe im Chemiepark von Antwerpen die Produktionskapazität für Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere (EVOH) erheblich ausgebaut. Die EVOH-Harze kommen als Barriereschicht beispielsweise in effizienten, mehrschichtigen Lebensmittelverpackungen zum Einsatz. Der für den Herstellungsprozess benötigte Dampf wird durch eine Energiezentrale bereitgestellt. An der sogenannten Dampfübergabestation sind Gleitschieberventile im Einsatz. Autoren: Berdien Uytterhaegen, Sales Engineer Vlaanderen; Tristan Lejeune, Sales Manager International European Subsidiaries, beide Schubert & Salzer Control Systems Kuraray gehört nach eigenen Angaben zu den weltweit führenden Anbietern von Ethylen-Vinylalkohol-Copolymeren (EVOH). In der Lebensmittelverpackungsindustrie werden Mehrschichtfolien mit einer EVOH-Barriereschicht verstärkt nachgefragt. Diese Barriereschicht ist nur wenige Mikrometer dick und trägt dazu bei, Geschmack, Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln zu erhalten, indem sie flüchtige Duft- und Inhaltsstoffe in der Verpackung einschließt und Sauerstoff sowie Schadstoffe abhält. In Antwerpen hat Eval Europe seine Produktionskapazität deshalb erheblich ausgebaut. Eval Europe erhält, neben sechs weiteren Unternehmen, den dazu benötigten Dampf von der Energiezentrale im Chemiepark. Kurt Hellemans, Senior E&I Engineer bei Eval Europe, hat den Umstieg auf die Gleitschieberventile maßgeblich mitgestaltet. Er zieht nach mehr als sechs Jahren Praxiserfahrung mit den Gleitschieberventilen ein Resümee: „An der Übergabestation wird der Dampfdruck des lokalen Dampfversorgers an den in unserer Anlage benötigten Dampfdruck angepasst. Der KVS-Wert des bestehenden Sitzkegelventils zur Druckminderung musste hinsichtlich Durchfluss und Regelbarkeit ebenfalls adaptiert werden. Bei dieser Gelegenheit ersetzten wir das Ventil durch ein Gleitschieberventil von Schubert & Salzer. Dadurch konnte die Regelbarkeit verbessert und der KVS-Wert angepasst werden.“ Abgesicherte Investition Kurt Hellemans, der Instrumentierungsspezialist von Eval Europe, setzt seit Anfang der 2000er-Jahre Gleitschieberventile von Schubert & Salzer in verschiedenen Anlagen ein. Ihn begeistert der einfache und kompakte Aufbau, denn das Herz aller Gleitschieberventile sind zwei aufeinander gleitende, sich überlappende und somit gegeneinander dichtende Schlitzscheiben. Systembedingt bietet dieses Prinzip herausragende Vorteile: Gleitschieberventile sind handlich, kompakt, leicht und hochgenau. Sie regeln flüssige, dampf- und gasförmige Medien präzise, schnell und wirtschaftlich. Die positiven Erfahrungen mit dieser Ventiltechnologie führten dazu, dass sich das Unternehmen entschied, diese auch in der Dampfübergabestation einzusetzen. Ermöglicht wurde das durch die kurz zuvor erfolgte Erweiterung der Baureihe um die Nennweite 250. Hier zeigt sich, dass die systembedingten Vorteile der Gleitschieberventile mit zunehmender Baugröße eine immer bedeutendere Rolle spielen. Hellemans zu den Fakten: „Im Rahmen der großen Anlagenrevision wurde auch die Dampfübergabestation ertüchtigt und mit Gleitschieberventilen in DN250 ausgerüstet. Jedes der 10-Zoll-Vorgängerventile wog ca. 350 kg. Das Gleitschieberventil in Nennweite 250, das die gleiche Funktion wesentlich besser erfüllt, hat lediglich 36 VERFAHRENSTECHNIK 09/2021 www.verfahrenstechnik.de

KOMPONETEN UND SYSTEME ein Gewicht von 50 kg. Das geringe Gewicht macht sich natürlich bei der Installation aber hauptsächlich auch bei der Instandhaltung höchst positiv und Kosten senkend bemerkbar. 80 % weniger Luftverbrauch Für Hellemans ist der geringe Luftverbrauch rückblickend einer der entscheidenden Gründe, einen solchen Ventiltausch unbedingt zu empfehlen: „Die nun in der Dampfversorgung eingesetzten Gleitschieberventile sind bei gleicher Nennweite wesentlich kompakter und benötigen erheblich geringere Stellkräfte. Der Ventilantrieb fällt deshalb bei exakt gleicher Funktion deutlich kleiner aus. Dadurch sparen wir über 80 % der bisher benötigten Steuerluft ein. Das ist für mich neben dem deutlich geringeren Gewicht und den daraus folgenden Vorteilen für die Instandhaltung ein herausragendes Plus dieser Ventiltechnologie.“ Neben der Steuerluft wird auch Energie eingespart, denn verglichen mit klassischen Sitz-Kegel-Armaturen brauchen Gleitschieberventile gerade mal ein Zehntel der Kraft zum Positionieren und Schließen. Ursächlich hierfür sind die quer zur Strömungsrichtung agierenden Dichtscheiben – der Antrieb muss daher nicht wie bei einer Sitz-Kegel-Konstruktion gegen den Medienstrom arbeiten. Daraus ergeben sich nicht nur spürbar niedrigere Betriebskosten – die kleineren und wesentlich wirtschaftlicheren Ventilantriebe machen sich beim Gewicht und im Budget bemerkbar. Anpassungen schnell ausführbar 02 Das geringe Gewicht des Ventils wirkt sich bei Installation und Instandhaltung positiv aus 01 Tristan Lejeune, Berdien Uytterhaegen und Kurt Hellemans (v.l.n.r) sprechen über den Einsatz der Gleitschieberventile bei Eval Europe 02 Größenvergleich zwischen einem normalen Sitzventil und einem Schubert & Salzer Gleitschieberventil: Beide haben dabei eine identische Nennweite 01 „Ein weiteres großes Plus der neuen Gleitschieberventile ist, dass wir Ventilanpassungen und die Instandhaltung der Armaturen selbst ausführen können“, beschreibt Hellemans. „In Folge von Modifikationen der Anlage kann sich zum Beispiel der KVS-Wert ändern. In solchen Fällen können wir durch den Einbau einer neuen Dichtscheibe mit geänderter Schlitzkontur das Regelventil selbst an die neuen Prozessanforderungen anpassen. Bei allen anderen Ventiltypen müssten wir die Armaturen zum Umbau auf einen geänderten KVS-Wert oder einer geänderten Kennlinie zum Hersteller senden. Diese Optimierungen sind nicht häufig erforderlich, doch wenn sie notwendig werden, sind sie schnell und einfach von uns selbst ausgeführt.“ Darüber hinaus bietet das Gleitschieberventil sehr vorteilhafte strömungstechnische Kenndaten und ein ausgezeichnetes Stellverhältnis. Der kurze Hub von nur 9 mm begünstigt die Schaltzeiten, die für einen kompletten Auf-Zu-Vorgang mit weniger als einer Sekunde auf Weltrekordniveau liegen. Im Regelbetrieb sind Stellzeiten von zwei bis drei Sekunden erreichbar und damit eine hohe Dynamisierung des Regelkreises. Dazu kommen extrem geringe Leckraten, minimaler Verschleiß, Unempfindlichkeit bei Kavitation und eine reduzierte Schallemission. Alles in allem eröffnen die Gleitschieberventile von Schubert & Salzer nicht nur Vorteile für den Prozess, sondern durch ihre sehr niedrigen Lebenszykluskosten weitere immense Einspar potenziale. „Nach der Installation wurden die Gleitschieberventile gemeinsam mit den Experten von Schubert & Salzer an die hohen Temperaturanforderungen im Betrieb angepasst. Aber auch bei Änderungen im Prozess und bei Anpassungen der Ventile stehen sie uns sofort mit Rat und Tat zur Seite. Wenn wir ein Problem haben, finden sie immer eine Lösung“, so Senior E&I Engineer Hellemans. „Wir haben die Gleitschieberventile nun seit über sechs Jahren im Einsatz. Unsere Erfahrungen hinsichtlich Regelpräzision, Leckage, Instandhaltung, Betriebskosten und Anpassbarkeit sind ausschließlich positiv. Deshalb setzen wir auf diese Ventiltechnologie.“ Fotos: Schubert & Salzer www.schubert-salzer.com www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 09/2021 37

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