Zukunftsorientierte Explosionsschutzlösung für Silesia

Gefahr erkannt, Gefahr gebannt

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Die Silesia Gerhard Hanke GmbH & Co. KG, Hersteller von Pulveraromen, hat zum Schutz ihrer Trocknungsanlage gegen Explosionen eine Explosionsunterdrückungsanlage von Kidde Brand- und Explosionsschutz installiert. Käme es zu einer Explosion im Zerstäubungstrockner, würde diese durch dynamische Drucksensoren erkannt und die Flammen durch Löschpulver in Millisekunden gelöscht.

Seit der Firmengründung 1910 befindet sich Silesia in Familienbesitz. Das Unternehmen entwickelt und produziert heute in bereits vierter Generation Aromen für die Lebensmittelindustrie. Ähnlich wie ein Parfümeur aus tausend Grundstoffen Düfte herstellt, komponieren die Flavoristen unter der Regie des geschäftsführenden Gesellschafters Clemens Hanke aus mehreren tausend Stoffen Aromen. Grundsätzlich unterscheidet man dabei zwischen natürlichen, naturidentischen und künstlichen Aromastoffen.

Auf die Herstellung pulverförmiger Aromen für die Lebensmittelindustrie hat sich Silesia am Standort Kalkar fokussiert. Silesia-Geschäftsführer Michael Mausbach formuliert es folgendermaßen: „Mit dem Bau eines weiteren Werkes in Kalkar reagierten wir auf die steigende Nachfrage nach pulverförmigen Aromen, deren Herstellung in unserem Stammbetrieb in Neuss an ihre Kapazitätsgrenzen gestoßen war.“ Der Umzug brachte nicht nur mehr Platz für Expansion und moderne Steuerungsanlagen, sondern forderte auch innovative Lösungen im Bereich des Explosionsschutzes, denn bei der Herstellung von Aromen werden verschiedenste Produktionstechnologien eingesetzt. Diese ermöglichen u. a. die Umwandlung von flüssigen in pulverförmige Aromen, in dem eine flüssige Lösung in einen speziellen Trockner zur pulverförmigen Gewinnung eingesprüht wird.
Technical Plant Manager Michael Tacke erläutert: „Die bei uns im Einsatz befindliche thermische Trocknung führt immer zur thermischen Beanspruchung des Feststoffs. Dabei lassen sich explosionsgefährdete Staub-Luft-Gemische im Zerstäubungstrockner nicht völlig ausschließen. Betrachtet man den Feststoffdurchsatz, dividiert durch den Luftdurchsatz, so liegt die durchschnittliche Staubkonzentration in der Regel unterhalb der temperaturbezogenen unteren Explosionsgrenze. Da die meisten Zerstäubungstrockner im unteren Bereich zum Auslauf konisch zulaufen, kann dort eine Staubkonzentration innerhalb der temperaturbezogenen Explosionsgrenzen nicht ausgeschlossen werden.“ Erschwerend kommt noch hinzu, dass sich das Produkt exotherm zersetzen und Anbackungen oder Beläge an den Trocknerwänden entstehen könnten. Diese könnten sich im ungünstigsten Fall bis zur Glimmtemperatur erwärmen und durch die hohe Lufteintrittstemperatur im Zerstäubungstrockner ein Glutnest bilden. Ein Glutnest wiederum kann, je nach Brand- und Zündverhalten, zu einem Brand oder einer Staubexplosion führen.
Detektion in Millisekunden
Bei der Planung der Silesia-Anlagen entschied man sich für eine Explosionsunterdrückungslösung von Kidde Brand- und Explosionsschutz (KBE). Diese stellt eine wirksame, zukunftsorientierte und umweltfreundliche Sicherheitseinrichtung zum Schutz der Mitarbeiter und der Produktionsanlagen dar. Doch wie funkti-oniert die Explosionsunterdrückungsanlage im Falle einer anlaufenden Explosion?
Der erhöhte Explosionsdruck wird mittels dynamischer Explosionsdrucksensoren in Millisekunden erkannt und die Explosionsflammen durch Löschpulver abgelöscht. Damit wird der zu erwartende maximale Explosionsüberdruck unter die Grenze der Druckstoßfestigkeit der Anlage gesenkt. Zielsetzung der Explosionsunterdrückung ist es, den Explosionsüberdruck auf einen möglichst niedrigen Wert zu reduzieren. Das Explosionsunterdrückungssystem beim Aromaexperten Silesia besteht aus den drei Komponenten:
  • Detektionssystem
  • Steuerzentrale
  • HRD-Löschmittelbehälter
Der Druck einer anlaufenden Explosion breitet sich in dem zu schützenden Elevator allseitig und gleichmäßig mit Schallgeschwindigkeit aus. Dynamische Explosionsdrucksensoren sind am geeignetsten für die Auslösung des Unterdrückungsvorganges. Beim Explosionsmultisensor sind zwei unabhängige Sensoren in einem Gehäuse integriert. Durch das kapazitive Messverhalten der beiden Sensoren werden explosionsartige Druckanstiege blitzschnell detektiert.
Die Steuerzentrale nimmt sowohl Steuer- als auch Kontrollfunktionen wahr. Die einzelnen Bauelemente sind in Modultechnik zusammengefügt. Netzteil, Notstromversorgung, Störungsmitteilung und -auswertung sind in einem 19“-Einschub (6 HE) integriert. Signale, die von den Explosionsdruck-, Funken-, Flammen- oder Temperatursensoren ausgehen, werden von der Steuerzentrale registriert, überprüft und ausgewertet.
Behälter mit Löschpulver
Für die Explosionsunterdrückung bei Silesia wurden High-Rate-Discharge-Löschmittelbehälter (HRD) implementiert, die selektiv aktiviert werden. Diese sind mit Löschpulver gefüllt und mit einem Stickstoffdruck von 60 bar beaufschlagt. Als Löschpulver wird KiDDeX (Basis ist Natriumbikarbonat) eingesetzt. Spezialventile geben den gesamten Öffnungsquerschnitt im Millisekundenbereich frei. Bedingt durch den hohen Innendruck im Löschmittelbehälter wird ein schnelles Ausströmen des Löschpulvers bewirkt. Es stehen pyrotechnische oder elektromechanische Auslöselemente zur Verfügung. Die Öffnungszeit beträgt bei beiden Versionen ca. 3,5 ms. Bei der elektromechanischen Auslöse- einrichtung wird eine Verschlussklappe durch zwei redundante Elektromotoren über eine Gelenktechnik geöffnet. Die Motoren sind elektrisch überwacht, so dass jede Störung nachvollziehbar ist. Mit Hilfe eines speziellen Düsensystems, wird eine optimale und gleichmäßige Löschmittelverteilung in der zu schützenden Trocknungsanlage erreicht. Durch eine Transportverriegelung kann der Löschmittelbehälter einfach transportiert werden. Neben der Implementierung der Explosionsunterdrückungslösungen ist KBE auch für den regelmäßigen Service verantwortlich. Das System konnte optimal auf die zu betreibenden Anlagen abgestimmt werden und stellt für Silesia eine hochmoderne, kostengünstige und konstruktive Schutzmaßnahme gegen eine eventuelle Staubexplosion dar. „Diese Sicherheitslösung schützt nicht nur unsere Kollegen am Arbeitsplatz, sondern sichert auch gleichermaßen das Image und die Effizienz unseres Produktionsbetriebes“, resümiert Tacke zufrieden.
Halle 5.0, Stand B34
Online-Info www.dei.de/0509401
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