Die in der mechanischen und thermischen Verfahrenstechnik zunehmend eingesetzten schwingenden Wendelförderer nutzen die Möglichkeit, ein Schüttgut mit Hilfe von Mikrowurfbewegungen auf einer schiefen Ebene aufwärts zu fördern. Ihre Vorteile liegen auf der einen Seite in der reinigungs-freundlichen und hygienischen Betriebsweise und beruhen auf der anderen Seite auf der einfachen Verknüpfung des Fördervorgangs mit verfahrenstechnischen Wirkungen.
Anders als bei linearen Schwingförderern verläuft die Förderbahn nicht gerade, sondern schraubenförmig. Dementsprechend werden unter einem bestimmten Anstellwinkel Drehschwingungen um die Mittelachse des Wendelturms eingeleitet. Das Fördergut bewegt sich dann auf einer schraubenförmigen Bahn nach oben. Während bei linearen Schwingförderern die auf das Fördergut einwirkende Beschleunigung normalerweise an jedem Punkt des Förderbodens gleich ist, verhält sich die Größe der Beschleunigung beim Wendelförderer proportional zum Bahnradius. Die Betriebsverhältnisse werden also von den Förderbedingungen am Innenradius der Wendelbahn, d. h. in der Zone mit der größten Steigung und der geringsten Beschleunigung, entscheidend bestimmt.
Die Dimensionierung richtet sich nach dem geforderten Massenstrom, der benötigten Wärmetauscherfläche bei prozesstechnischen Anwendungen sowie der vorgegebenen oder zur Verfügung stehenden Förderhöhe. Konstruktive Beachtung muss vor allem der Torsionsfestigkeit und Biegesteifigkeit des Wendelturms gelten. Die gebräuchlichen Ausführungen der Wendelförderer von Vibra Schultheis bewegen sich in einem Bereich zwischen 500 und 1500 mm Durchmesser und Förderhöhen zwischen 1 und 7 m. Bei einem Durchmesser von 1500 mm sind Massenströme bis zu etwa 30 m3/h möglich.
Effiziente Trocknung und Kühlung
Im Unterschied zu Wendelförderern für reine Förderaufgaben besitzen Wendelförderer für thermische Prozesse Förderböden, die als Wärmetauscherplatten ausgeführt sind. Diese werden aus zwei Blechen meist unterschiedlicher Wanddicke hergestellt, die durch rasterförmig gesetzte Schweißpunkte miteinander verbunden sind. Der hermetisch abgedichtete Zwischenraum wird durch einen hydraulisch erzeugten hohen Druck kissenförmig aufgewölbt, so dass durch den so entstandenen druckfesten Kanal ein Wärmeträgermedium geleitet werden kann.
Als Wärmeträger sind je nach Aufgabenstellung Wasser, Dampf oder Thermoöl gebräuchlich. Geringfügige Kühl- oder Trocknungseffekte lassen sich auch ohne Wärmetauscherböden, d. h. durch reine Konvektion oder durch Aufblasen von Luft auf den Produktstrom erreichen. Maßgeblichen Einfluss auf die Dimensionierung der benötigten Wärmetauscherfläche hat neben der spezifischen Wärmekapazität und der zu erzielenden Temperaturdifferenz des Produktes auch der mögliche Wärmetransport innerhalb der Produktschicht und zwischen Schicht und Wärmeträger. Die hierfür anzusetzende Wärmeübergangszahl ist von der Korngrößenverteilung und der Schichthöhe abhängig, so dass häufig auf eine experimentelle Ermittlung nicht verzichtet werden kann. Die Bestimmung der Wärmedurchgangszahl ist auf isolierten Testförderern mit großer Genauigkeit möglich.
Anwendungsbereiche und Ausführungsvarianten
Der Einsatz von Vibrations-Wendelförderern gehört in zahlreichen Industriebereichen zu den Standardlösungen bei der Schüttgutbehandlung. Kunststoffgranulate, Kautschukgranulate, chemische und pharmazeutische Vor- und Zwischenprodukte, Metallsalze, Katalysatoren, Milchpulver, Pulverkaffee, Tee, Nüsse, Nährmittel und Cerealien werden gefördert, getrocknet und gekühlt.
Aufgrund der Vielfalt der Produkte und deren Eigenschaften erfolgt die Auslegung fast grundsätzlich projektbezogen, wobei standardisierte Abstufungen der Wendeldurchmesser zu berücksichtigen sind. In zahlreichen Anwendungsfällen wird eine staubdichte oder sogar gasdichte Ausführung des Wendelturms gefordert. Hierfür gibt es erprobte Lösungen wie zum Beispiel mitschwingende, schnell abnehmbare Mäntel aus Metall oder Gummi oder feststehende Gehäuse mit den benötigten Inspektions- und Reinigungsöffnungen.
Für sehr kleine Massenströme werden auch Wendelförderer mit rohrförmigem Förderquerschnitt gebaut. Weitere Sonderausführungen sind mehrbahnige Wendelförderer und solche mit integrierten Siebstrecken. Die Auslegung der Wendelförderer ist auch für die Förderung von oben nach unten möglich. Hiervon macht man bei der schonenden Abwärtsförderung von Schüttgütern oder bei der thermischen Behandlung von Produkten mit geringer Förderwilligkeit Gebrauch.
Halle 6, Stand 428
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