Als einer der größten Pulverproduzenten der USA einen Betrieb von der Ostküste an einen für sie neuen Standort in einem 20 Jahre alten Industriegebäude verlegte, stieß das Unternehmen auf Probleme mit der Produktion und der Produktqualität. Die zentralen Produktionsprobleme waren verstopfte Sprühdüsen im Produktionsprozess, mit Sedimenten verschmutzte Kühler und der übermäßige Verschleiß anderer Anlagenteile. Noch wichtiger aber war, dass die Kunden des Unternehmens eine Minderung der Pulverqualität beobachteten. Dies führte zu einer nicht akzeptablen Anzahl von Einschlüssen und damit zu Mängeln in der beschichteten Oberfläche.
Probleme mit der Wasserversorgung
Beide Probleme ließen sich schnell auf das veraltete Wasserversorgungssystem des Werks zurückführen. Die Prozessleitungen im Werk stellen insgesamt rund 2300 l/min Wasser bereit, das ursprünglich aus der kommunalen Wasserversorgung stammt.
Das Wasser wird auf unterschiedliche im Prozess genutzte Temperaturen gekühlt und anschließend über einen Kühlturm in den halboffenen Kreislauf zurückgeführt, der nur Ergänzungswasser aus dem kommunalen System benötigt.
Bei einer Inspektion wurde festgestellt,
dass die Rohrleitungen des Werks stark korrodiert und mit Sedimenten verstopft waren. Ein Abschnitt einer 6″-Versorgungsrohrleitung war beispielsweise zu mehr als 50 % mit Kalk und Sedimenten verstopft. Dadurch wurde auch in nachgelagerten Prozessen kein ausreichender Durchfluss mehr erreicht. Die Werksleiter initiierten
ein Programm, um die am stärksten betroffenen Rohrleitungen zu ersetzen, und führten eine Säurewäsche durch, um den angesammelten Kalk aus dem System zu spülen. Angesichts des Kontaminationsausmaßes, erwies sich ein Austausch aller Rohrleitungen im Werk jedoch als wirtschaftlich nicht tragbar. Es musste eine Alternativlösung gefunden werden.
Umfassende Lösung erforderlich
Gemeinsam mit Eaton sollte eine Filtrationslösung zur Beseitigung der Kontamination am Einsatzort entwickelt werden. Der ursprüngliche Auftrag des Kunden lautete, an jedem wichtigen Gerät im Produktionssystem Siebkorbfilter einzusetzen. Zum Schutz der wichtigen Anlagen installierte Eaton zunächst acht 2″-Siebkorbfilter des Modells 72 mit Drahtgewebeeinsätzen mit 400 Mesh. Es wurde jedoch schon bald festgestellt, dass eine umfassendere Lösung erforderlich ist.
In die Siebkorbfilterbaugruppen waren Durchflussmesser und Ventile integriert, mit denen sich alle Stationen unabhängig voneinander überwachen ließen. Die Untersuchungen ergaben, dass die Siebkorbfilter wegen der großen Menge der immer noch im System vorhandenen Kontamination schnell verstopften. Der entstehende Wartungsaufwand wirkte sich negativ auf die Produktion aus. Es wurde daher eine zusätzliche Lösung benötigt, um das gesamte System zu reinigen und nicht nur punktuell an den einzelnen Einsatzorten.
Eine Analyse führte zum Ergebnis, dass es optimal wäre, den gesamten Durchfluss von rund 2300 l/min kontinuierlich auf 25 µm zu filtrieren. Die starke Präferenz des Kunden für ein rückspülfreies Filtrationssystem und die räumlichen Beschränkungen im Werk führten jedoch zu Komplikationen. Letztendlich fiel die Wahl auf zwei magnetisch gekoppelte Siebkorbfilter der Serie MCS 1500, um den gesamten Durchfluss im Hauptkreislauf filtrieren zu können.
Mit mechanischer Reinigung
MCS-Siebkorbfilter werden mechanisch gereinigt, indem eine Reinigungsscheibe aus Kunststoff über die Oberfläche eines zylindrischen Siebelements bewegt wird. Bei der MCS-Serie ist die Reinigungsscheibe magnetisch mit dem Stellkolben gekoppelt, sodass Dichtungen für die Wellen und die externen Antriebe überflüssig werden. Damit verringert sich der Wartungsaufwand für das System erheblich. Die Prozessflüssigkeit wird mittig in das Siebelement eingeleitet, durchströmt es und wird dann nach außen abgelassen. Verunreinigungen werden auf der Innenseite des Siebelements gesammelt. Sobald der Differenzdruck einen zuvor festgelegten Wert erreicht, bewegt sich die Scheibe auf und ab, um die Verunreinigungen zu entfernen und sie am Boden des Filtergehäuses abzulagern. Von dort können sie abgeleitet werden. Bei der Ableitung der Verunreinigungen geht nur sehr wenig Prozessflüssigkeit verloren, und der gesamte Prozess läuft ohne Unterbrechung des Flüssigkeitsstroms, während der Filter mit voller Kapazität betrieben wird.
Die Siebkorbfilter wurden an einen gemeinsamen Verteiler mit Absperrklappe angebaut, sodass bei Wartungsarbeiten der gesamte Durchfluss durch einen Siebkorbfilter geleitet werden kann. Zur Installation gehört auch ein Flowline-II-Beutelfiltergehäuse in einem seitlichen Wasserkreislauf aus dem Kühlturm. Es ist dafür vorgesehen, alle möglicherweise im Kühlturm aufgenommenen Fremdkörper abzufangen, ehe das Wasser in den Prozesskreislauf zurückgeführt wird. Der Kunde entschied sich außerdem dafür, die Siebkorbfilter des Modells 72 als zusätzliche Sicherheitsvorkehrung am Einsatzort zu belassen.
Steigerung der Pulverproduktion
Nach dem Einbau führte die Filtrationslösung sofort zu einer Steigerung der Pulverproduktion, vor allem weil keine kontaminationsbedingten Ausfallzeiten mehr auftraten. Die MCS-Siebkorbfilter werden jährlich gewartet. Und selbst dabei muss die Produktion nicht unterbrochen werden, weil der Durchfluss einfach von einem Siebkorbfilter zum anderen umgeleitet wird.
Dank der effizienten, selbstreinigenden MCS-Siebkorbfilter konnte das Werk seine Produktion steigern und gleichzeitig die Ausfallzeiten, die bisher für die Wartung verstopfter Sprühdüsen und verschmutzter Kühler erforderlich waren, vermeiden. Außerdem konnten die Kosten für den Austausch von Hunderten von Metern kontaminierter Rohre eingespart werden. Noch wichtiger ist jedoch, dass die Kundenreklamationen wegen der Pulverqualität weitgehend verstummt sind.
Suchwort: cav0719eaton
Autor: Ulrich Latz
Technical Sales Engineer,
Eaton Technologies
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