In der Feinchemie- und Pharmaindustrie steigt der Bedarf an Zentrifugen für die Verarbeitung von hochwirksamen Produkten im Bereich der Kleinmengenproduktion sowie für Pilot- und Laboranlagen. Als Antwort auf die steigende Nachfrage hat Ferrum ein mobiles, kompaktes und schlüsselfertiges Zentrifugensystem entwickelt. Die Sonderausführung kombiniert Zentrifuge, Steuerung, Antriebskomponenten und Inertisierung in einer Einheit und ist in Ex-Zone 1 einsetzbar.
Die Autoren: Martin Bachmann Marketing, Ferrum Tobias Popp Vertriebsspezialist für Systemlösungen, R. Stahl Claude Tanner Verkauf, R. Stahl Schweiz
Das Zentrifugensystem ist mit Laufkorbdurchmessern von 320 bis 500 mm erhältlich. Daraus ergeben sich Nutzvolumen von 6,6 bis 35 dm3 pro Charge sowie eine maximale Beschleunigung von 1610 g.
Zur Ausstattung zählen neben der Zentrifugeneinheit mit Inertisierung auch ein Steuerungs- und Antriebsschrank sowie ein Unterbau, der ein einfaches Verschieben mit einem Handgabelhubwagen ermöglicht. Außen liegende, nicht produktberührte Teile sind in rostfreiem Stahl AISI 304 (1.4301) gefertigt, produktberührte Teile in AISI 316 L (1.4404) oder höherwertig (z. B. Hastelloy C22, 2.4602).
Das schwenkbare Zentrifugengehäuse bietet eine sehr gute Inspizierbarkeit des Prozessraums sowie speziell des Bereichs unter dem Laufkorb. Die als offen liegende O-Ringe ausgeführten Dichtungen verhindern Produktablagerungen und ermöglichen eine effiziente Reinigung des Prozessraums.
Der Ex-d-Antriebsmotor befindet sich in der Zentrifugeneinheit direkt unter dem Laufkorb. Unwucht und Vibrationen während des Betriebes werden von den an der Zentrifuge angebrachten Dämpfungselementen reduziert.
Einsatz im Ex-Bereich
Das Zentrifugensystem lässt sich einfach mit einem Handgabelhubwagen in den Ex- Bereich verschieben und ist in kürzester Zeit betriebsbereit. Anwendungsspezifische Schnellverschlüsse erlauben ein effizientes Anschließen an die Medien Strom, Stickstoff, Steuerluft, Suspension, Waschflüssigkeit etc. Bei Applikationen in explosionsfähiger Atmosphäre wird der nicht inertisierte Zentrifugenprozessraum als Ex-Zone 0 und der Bereich um die Zentrifuge in den meisten Fällen als Ex-Zone 1 oder 2 eingestuft. Vor Produktionsbeginn überlagert die integrierte Schrank-inertisierung den Steuerungs- und Antriebsschrank mit Stickstoff. Die Inbetriebnahme erfolgt über einen dem Steuergerät nachgeschalteten Ex-d-Freigabeschütz. Erst danach wird die Zentrifugensteuerung aktiviert und startet die Inertisierung des Prozessraums. Ist eine vorgegebene Spülzeit abgelaufen, erhält die Zentrifuge die Freigabe zur Produktion. Während der Produktion herrscht im Prozessraum ein Stickstoffüberdruck gegenüber der Atmosphäre.
Für die Inertisierung und Überwachung des Prozessraums ist im Zentrifugensystem eine von Ferrum entwickelte und nach Atex-Richtlinie 94/9/EG zertifizierte N2-Inertisierungseinheit eingebaut. Die Einheit basiert auf Durchfluss- und Drucküberwachung und garantiert einen sicheren und störungsfreien Betrieb. Eine O2-Messung kann optional nachgerüstet werden.
Antrieb und Steuerung
Speziell bei dieser mobilen Zentrifugeneinheit für den Ex-Bereich nimmt die Automation eine zentrale Stellung ein.
R. Stahl hat in Zusammenarbeit mit Ferrum den Steuerungs- und Antriebsschrank (Ex p) für das mobile Zentrifugensystem konzipiert. Die Steuerung wurde nach Atex-Richtlinie zertifiziert und ist für die Temperaturklasse T4 zugelassen; zudem gibt es für die Gasgruppe mit einer IIC-Klassifizierung keine Einschränkungen.
Das Operator Panel ET 65 Ex-i von R. Stahl ist auf dem Steuerungs- und Antriebsschrank montiert. Neben einem Zeilendisplay verfügt das Panel über diverse Funktionstasten, die dem Operator eine einfache und effiziente Bedienung der Zentrifuge ermöglichen.
Die im Schrank integrierten SPS- und Auswertegeräte überwachen diverse Sicherheitssignale wie Unwucht, Drehzahl oder Gehäuseverriegelung. Zudem sind Antriebs- und Leistungskomponenten, ein Frequenzumformer sowie die Schrank-Inertisierungseinheit Ex p 8624 untergebracht. Diese Einheit wird über ein im Pult integriertes Steuergerät bedient.
Einfaches, effizientes Handling
Die optimal angelegten Bedienkomponenten erlauben eine einfache und effiziente Handhabung im Rahmen der Fest-Flüssig-Trennung. Die einzelnen Prozessschritte werden durch den Operator manuell durchgeführt und überwacht.
Die Suspension gelangt über das Füllrohr in den drehenden Zentrifugenlaufkorb. Durch das Zentrifugieren entsteht ein Produktkuchen, der zusätzlich mit einer Flüssigkeit gewaschen und danach trockengeschleudert wird, bis die gewünschte Restfeuchtigkeit erreicht ist. Von Hand oder mit einem Filtersack wird der Feststoff vertikal nach oben aus dem Laufkorb ausgetragen.
Zur Reinigung des Zentrifugenprozessraums ist ein CIP-System (Cleaning In Place) integriert. Dieses kommt bei Produkt- oder Chargenwechsel zum Einsatz, um eine Querkontamination auszuschließen.
prozesstechnik-online.de/cav0312463
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