Die pneumatische Förderung von Schüttgütern unterliegt in vielen Bereichen den Atex-Richtlinien. Die Pflicht zur Erstellung eines Explosionsschutzdokumentes gem. EU-Richtlinie fordert zudem weitere Anstrengungen für Betreiber und Anlagenbauer. Die Aerzener-Gebläseaggregate Delta Blower und jetzt neu auch die Verdichteraggregate Delta Screw Generation 5 können mit ihrer Zertifizierung als Funkenlöscher dabei einen wesentlichen Beitrag leisten.
Drehkolbengebläse und Schraubenverdichter, konzipiert für Luft und neutrale Gase, werden in der Prozesstechnik beim pneumatischen Transport von Schüttgütern im Druck- und Saugbetrieb eingesetzt. Gebläse decken dabei einen Bereich im Überdruck bis 1 bar Druckdifferenz bzw. im Unterdruck bis 500 mbar abs. ab. Ölfreie, einstufige Schraubenverdichter werden dann ergänzend bei höheren Drücken bis 3,5 bar bzw. Unterdrücken bis zu 850 mbar abs. eingesetzt. Besteht Explosionsgefahr, so ist die europäische Richtlinien 94/9 EG bei der Maschinengestaltung umzusetzen, die auch nicht elektrische Betriebsmittel betrifft. In diesem Fall wird vorbeugender Explosionsschutz durch Vermeiden explosionsfähiger Atmosphäre bzw. Verhinderung jeglicher Zündquellen – konstruktiver Explosionsschutz – realisiert. Die im Folgenden erörterten Maßnahmen beziehen sich auf Drehkolbenmaschinen der Delta-Blower-Baureihe (30 bis 15 000 m3/h Ansaugvolumenstrom, Überdruck bis 1000 mbar, Unterdruck bis 500 mbar abs.).
Die Problematik bei Drehkolbengebläsen und Schraubenverdichtern hinsichtlich des Explosionsschutzes besteht darin, dass in seltenen Störfällen interne Funkenbildung nicht ausgeschlossen werden kann. Ursache können beispielsweise Lagerschäden bei mangelnder Wartung sein, die die Rotoren zur Berührung bringen. Gelangen solche Zündfunken in das Rohrleitungssystem zu zündfähigen Staub/Luft-Gemischen, besteht Gefahr. Um Risiken für Sicherheit und Gesundheit auszuschließen, müssen seit 30. Juni 2006 Arbeitsstätten die Mindestvorschriften der EU-Richtlinie 1999/92/EG erfüllen. Die Kennzeichnung des Explosionsschutzes nach Zonen, Gerätegruppen, Kategorien, Zündschutzarten und Temperaturklassen erleichtert die Durchführung. Als Voraussetzung für die Konformitätserklärung müssen das Gerät und alle seine Teile einer formellen Analyse unterzogen werden, um alle möglicherweise auftretenden Zündquellen zu ermitteln (DIN EN 13463); daraus folgt der Maßnahmenkatalog. Die Konformitätserklärung für Maschinen der Gerätegruppe II mit den Kategorien 2 und 3 erstellt der Hersteller selbst bzw. übermittelt relevante Unterlagen an eine Prüfstelle zur Zertifizierung bzw. Hinterlegung.
Ex-Schutz in der pneumatischen Druck- und Saugförderung
Drehkolbengebläse und Schraubenverdichter, die den Schüttgutströmen die Trägerluft liefern, befinden sich außerhalb der Explosionsgefahrenzonen. Zündfunken, die im erwähnten Störungsfall in den Gefahrenbereich gelangen können, übersteigen mit einer Temperatur von +800 bis +1000 °C die Entzündungstemperaturen organischer Staub/Luft-Gemische (+200 bis +500 °C) deutlich. Bisher mussten deshalb Funkensperren eingebaut werden, die neben beträchtlichen Installationskosten auch Druckverluste verursachten.
Für die Delta-Blower-Baureihe von Aerzener wurde mit der multifunktionellen Nutzung des Grundkörpers eine wirtschaftliche Lösung für die Funkensperrung gefunden. Der Grundkörper, ein verwindungssteifer zylindrischer Behälter, dient einerseits als Aufbaubasis für das Gebläse mit Antrieb, Ansaugfilter- und Schalldämpfer, sowie andererseits als Austrittsschalldämpfer. In diesem Schalldämpfer wird der Luftstrom mehrfach umgelenkt. Auf die Verwendung von verschleißendem Absorptionsmaterial wurde bewusst verzichtet. Die dritte Funktion als Funkensperre wurde in umfangreichen Untersuchungen vom TÜV Nord nachgewiesen und für die gesamte Baureihe zertifiziert. Für die Überprüfung wurden Gebläse und Grundkörper durch eine Rohrverbindung entkoppelt, in der mechanisch Funken erzeugt wurden, die über eine Sichtöffnung optisch beobachtet werden konnten. Ein Funkenmelder wurde dazu benutzt, um die erfolgreiche Funkenlöschung nachzuweisen.
Auf Basis der Aerzener-Lösung kann daher in Zukunft auf nachgeschaltete Funkensperren verzichtet werden. Dies eliminiert Druckverluste und führt zu Energieeinsparungen.
Die Atex-Zertifizierung wurde nun auch auf die Verdichteraggregate Delta Screw Generation 5 erweitert (270 bis 2600 m3/h Ansaugvolumenstrom, Überdruck bis 3,5 bar, Unterdruck bis 150 mbar abs.), bei denen der Druckschalldämpfer die Funktion der Funkensperre übernimmt.
Bei der Saugförderung von Schüttgütern muss das Eindringen des explosiblen Staub/Luft-Gemisches in das Gebläse sicher vermieden werden. Statt des bisher üblichen Polizeifilters wurde diese Funktion in ein durchschlagsicheres Filterelement auf der Gebläsesaugseite mit Differenzdrucküberwachung integriert. Dadurch entfällt der bisher nötige Aufwand für Projektierung und Installation.
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