Standardisierte Wärmekammern

Dirk Haeger

Da in vielen Unternehmen Betriebsdampf vorhanden ist, ist es oft noch gängige Praxis, Fässer durch die direkte Beaufschlagung mit überhitztem Dampf zu erwärmen und die darin enthaltenen Stoffe aufzuschmelzen. Bei größeren Mengen werden manchmal ganze Räume mit der Abwärme aus vorhandenen Anlagenteilen beheizt. Diese Vorgehensweise schließt jedoch eine gezielte Temperaturregelung aus. Darüber hinaus stellt sie hinsichtlich der unkontrollierten Dampf- und Kondensatableitung nicht den aktuellen Stand der Technik dar.

Mit den standardisierten Wärmeboxen und Wärmekammern für das Aufheizen von Gebinden unterschiedlicher Größe lässt sich eine wirtschaftlichere Lösung realisieren. Je nach Anforderung können unterschiedliche Heizungssysteme installiert werden. Die Standardbaugrößen der Wärmeboxen bieten Platz für zwei, vier oder acht 200 l Fässer einzeln oder auf Paletten. Für größere Produktmengen kommen Wärmekammern zum Einsatz, die ein Fassungsvermögen von bis zu 96 Fässern bieten. Darüber hinaus sind Sonderbauformen realisierbar. Eine ausreichend dimensionierte Wärmedämmung garantiert geringe Wärmeverluste. Die Wärmekammern sind aus Stahl der Güte St 37 gefertigt und werden je nach Anforderung lackiert oder verzinkt. Für Spezialanwendungen gibt es die Kammern auch aus Edelstahl. Als Energiequelle dienen Strom, Heißwasser, Dampf oder Thermoöl. Durch die Umluftheizung wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Wärmekammer erreicht. Explosionsgeschützte Ausführungen sowie Außenaufstellung der Wärmekammern sind ebenfalls möglich. Bei Bedarf lässt sich auch die elektrische Installation komplett explosionsgeschützt ausführen.

Beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen muss neben dem Erreichen der festgelegten Prozesstemperaturen auch ein besonderes Augenmerk auf die Vorschriften im Wasserhaushaltsgesetz (WHG) gelegt werden. Integrierte Auffangwannen stellen für den Betreiber der Wärmekammern eine hohe Sicherheit während des Erhitzungsprozesses dar. Das Auffangvolumen kann dabei individuell festgelegt werden und ist im wesentlichen von der Lagermenge abhängig. Die übliche Bauform beinhaltet im unterem Teil die integrierte Auffangwanne und Füße, die eine Bodenfreiheit zur leichteren Beschickung der Wärmekammern gewährleisten. Ohne Auffangwanne ist ein fast ebenerdiges Beschicken der Wärmekammer oder Wärmebox möglich. Um dennoch den Wärmeverlust im Bodenbereich gering zu halten, kommt als Boden eine flache Isolierung zum Einsatz.

Gelegentlich kommt es vor, dass die betrieblichen Bedingungen eine individuelle Lösung erfordern, die nicht mit den zahlreichen zur Verfügung stehenden Standardbauformen abgedeckt werden kann. Beispielsweise bestand bei einem bayrischen Chemieunternehmen mit mehreren Produktionsstandorten die Aufgabe, auf kleinstem Raum die Aufheizung von acht 200-l-Fässern sicherzustellen. Das Problem wurde mit einer Wärmekammer mit zwei übereinanderliegenden Palettenstellplätzen und stirnseitig angebrachtem Heizaggregat für maximale Innentemperaturen von 150 °C gelöst. Die erforderliche Heizleistung beträgt rund 25 kW. Die Temperaturregelung erfolgt über einen PID-Regler mit integriertem Sicherheitstemperaturbegrenzer. Innerhalb von 10 h können so die Zuschlagsstoffe von 5 auf 80 °C aufgeheizt und dem weiteren verfahrenstechnischen Prozess zugeführt werden. Ein Türkontaktschalter stellt sicher, dass sich der Umluftventilator rechtzeitig vor dem Öffnen der Wärmekammer abschaltet. In einem anderen Fall sollte in einem süddeutschen Unternehmen der pharmazeutischen Industrie Vaseline aufgeschmolzen werden. Da es sich um Testläufe handelte, war eine maximale Menge von nur vier 200-l-Fässern vorgesehen. Wegen der geforderten Produktreinheit wurde die Wärmebox hier komplett in Edelstahl erstellt. Um die Durchführung von Testläufen optimieren zu können, ist die Regelung der Elektroumluftheizung für eine maximale Innentemperatur von 100 °C zeitgesteuert.

Halle 9.1, Stand J26-J28

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