Unter Kontrolle

Dipl.-Ing. (FH) Guido Röttgers

In den von Denios entwickelten isolierten Systemcontainern mit Konvektionsausgleich lassen sich Stoffe in einem bestimmten Temperaturbereich halten. Die häufigsten Anforderungen, wie frostfreie oder gekühlte Lagerung, können selbstverständlich auch kombiniert in einem System als klimatisierte Lagerung berücksichtigt werden.

Werden beispielsweise im Ex-Bereich Rippenrohrheizkörper zum Beheizen eingesetzt, ist eine gewisse Schichtenbildung nicht zu vermeiden. Um dem zu begegnen, verwendete man in der Vergangenheit Heizkörper mit höherer Leistung, die allerdings auch höhere Heizkosten verursachten. Auch die üblichen Ventilatoren in Kühlsystemen können insbesondere bei größeren Systemen eine gleichmäßige Temperaturverteilung nicht sicherstellen. Sind etwa kubische Tankcontainer (KTC/IBC) eingestellt, ist das Erreichen der Zwischenräume von nebeneinander stehenden Einheiten mit einem an der Decke installierten Verdampfer nicht befriedigend zu erreichen.

Die von Denios entwickelte Lösung erreicht eine gleichmäßigere Temperaturverteilung ohne die Heizleistung zu erhöhen. Damit lassen sich Heizkosten einsparen und das Lagergut wird trotzdem vor Frosteinwirkung an jedem Lagerplatz geschützt.

Das Aggregat für den Konvektionsausgleich wird zwischen den Lagerbereichen aufgestellt. Es kann mit entsprechenden Registern versehen werden, so dass die Einheit gut geschützt untergebracht ist. Im Fall von Schiebetorcontainern wird der Überlappungsbereich der Tore verändert. Im Rahmen herkömmlicher Bauweise wurde bei Verwendung von Kühlregistern meist ein Stellplatz durch den Verdampfer soweit blockiert, dass dieser verloren ging. Bei der neuen Bauweise bleibt der Platz erhalten. Die höheren Investitionskosten werden somit auch durch die größere Lagerfläche gerechtfertigt. Ein zusätzlicher Vorteil der Denios-Lösung besteht darin, dass sich die Gefahr von Beschädigungen minimieren lässt, weil das Konvektionsaggregat in der Mitte des Containers steht. Insbesondere im Tagesgeschäft sind die Be- und Entladungszeiten knapp bemessen. Klassische Einbauten, die sich an der Rückwand oder im Lagerfach befinden, können im hektischen Verkehr leicht Schaden nehmen.

Auf Basis der Systemcontainer hat Denios zum Aufheizen von Lagergut verschiedene Standard-Wärmekammern entwickelt, die sich aufgrund einer Vielzahl von Einzelsystemlösungen auf individuelle Anforderungen abstimmen lassen. Heizmedien wie Warmwasser, Dampf, Strom oder Thermalöl sind möglich und werden in einem separaten Umluftbereich mit Ventilator, Heizregister und Lüftungsblechen untergebracht.

Beim Aufheizen von Stoffen, die für die pharmazeutische und teilweise für die chemische Industrie bestimmt sind, muss das Produkt vor Verunreinigungen von außen bewahrt werden. Die Gefahr für das Produkt rührt daher, dass ein Druckaufbau im Gebinde während des Temperierens durch Öffnung des Gebindes ausgeglichen wird. Hierbei kann es zu einer Verunreinigung kommen.

Denios stellt seit einigen Jahren lufttechnische Anlagen für Personen-, Raum- und Produktschutz her und hat die dabei gewonnenen Kenntnisse für die Wärmetechnik entsprechend adaptiert. Wichtig in diesem Zusammenhang ist die Abstimmung der Komponenten Ventilator, Filter und Heizregister, die über die gesamte Beladung des Filters die erforderlichen Leistungen bereitstellen müssen. Auch die Führung der Zuluft muss für jeden Anwendungsfall und jede Systemgröße angepasst werden. Dies geschieht bereits in der Planungsphase. Denios verbindet standardisierte Systemlösungen mit Hilfe von entsprechenden Auswahlprogrammen mit der Baugruppe Wärmekammer zu einem Gesamtsystem.

Bei Wärmekammern wird in den Umluftstrom druckseitig hinter dem Ventilator und nach dem Heizregister ein Filter eingesetzt. So wird die erhitzte Luft unablässig gefiltert. Bei einer Umluftmenge von z. B. 1800 m³/h in einer Kammer für eine Chemie- oder Europalette bedeutet das eine über 200-fache Luftfilterung pro Stunde. Diese Anordnung gewährleistet auch die Filtration der Abriebpartikel von Laufrad und Heizregister. Die maximalen Temperaturen sind abhängig von dem zu erhitzenden Stoff und den eingesetzten Filtern.

Um ein Eindringen von undefinierter Außenluft in das System zu vermeiden, wird ein in der Schadstofferfassung standardisierter Zusatzventilator mit entsprechender Filtration verwendet, der die Kammer im Überdruck gegenüber dem Aufstellungsraum hält. Die eingesetzten Filter haben ein Herstellerzertifikat und können bei Bedarf auch mit Filterdichtsitzprüfung, DEHS- Messstutzen oder mit kontaminationsfreiem Filterwechselsystem ausgerüstet werden.

Von lackierten oder verzinkten Beplankungen über Edelstahlbleche als Innenauskleidung bis hin zum kompletten Aufbau in Edelstahl 1.4301 oder 1.4571 reichen die Ausführungsvarianten der Kammer. Durch sinnvolle Gestaltung des Innenraums ist die Kammer leicht zu reinigen. Die Fugen der Kammerwände werden anforderungsgerecht mit pharmatauglichen und/oder silikonfreien Stoffen verfugt.

Zum Standard gehört auch die Atex-konforme Ausrüstung der Wärmekammern und ihrer Komponenten – gemäß den erforderlichen Zonen und Schutzklassen. Den jeweiligen Anforderungen entsprechend kommen spezielle Filter zum Einsatz und die Kammer wird geerdet. Komplette Wärmekammern für die Ex-Zone 1 sind ebenfalls erhältlich.

Es galt, u. a. Glyzerin unter Produktschutzanforderungen auf 60 °C zu erwärmen. Eine Palette mit zwei 200-l-Fässern sollte von 20 °C Anfangstemperatur innerhalb von mindestens 16 h auf die Produktendtemperatur gebracht werden. Um das Glyzerin nicht zu beeinträchtigen, durfte die Umgebungsluft 85 °C nicht überschreiten. Die Einhaltung dieses Grenzwerts ließ sich durch einen einstellbaren Sicherheitstemperaturbegrenzer erreichen.

Die Wärmekammer wurde mit einem stabilen Stahlrahmen versehen. Im Innenraum setzte man Edelstahlbleche ein, um die Reinigung zu erleichtern. Die Kammer sollte im Freien unter einem Schleppdach aufgestellt werden. Deshalb musste die Heizleistung für mögliche Frosttemperaturen ausgelegt sein. Die Luftführung wurde so gestaltet, dass die Umluft optimal verteilt und Hitzepunkte an Behältern verhindert wurden.

Der Anwender musste beim Heizprozess die Gebinde – in diesem Fall vier 200-l- Fässer – öffnen, um einen Druckaufbau zu verhindern. Nach den vom Abnehmer geforderten Qualitätsvorschriften und einer Risikoanalyse für das Produkt war es erforderlich, Vorkehrungen für den Schutz vor Verunreinigungen durch so genannte schwarze, undefinierte Außenluft zu treffen. Man setzte einen Umluftfilter der Klasse H11 ein, um während des Betriebs die Luft permanent zu verbessern.

Damit keine Außenluft in das System gelangen konnte, wählte man einen kleinen Zuluftventilator mit entsprechender Filtration, der den Innenraum der Kammer gegenüber der Umgebung im leichten, aber gesicherten Überdruck hielt. Selbstverständlich wurde auch diese Luft auf H11-Qualität aufbereitet.

cav 477