Aufrufe
vor 1 Jahr

Der Betriebsleiter 6/2015

Der Betriebsleiter 6/2015

FERTIGUNGSTECHNIK

FERTIGUNGSTECHNIK Vielseitig einsetzbar Elektrostatische Filtersysteme in der Kunststoffbranche C. Saling, N. Jedrzejak, A. Braun, J. Jacobs Gefahrstoffe können bei der Herstellung von Kunststofferzeugnissen auf vielfältige Weise eine Rolle spielen. Durch Einatmen der Gefahrstoffe aus der Luft wird die Gesundheit der Mitarbeiter in der Produktion gefährdet. Dem lässt sich durch den Einsatz passender Absaug- und Filtertechnik entgegenwirken. Als Alternative zu mechanischen Filtersystemen oder Nasswäschern bieten sich hier elektrostatische Filtersysteme an. Als Filtersysteme für Aerosole und Partikel kommen bislang häufig mechanische Filtersysteme oder Nasswäscher zum Einsatz. In filternden Abscheidern (den sog. mechanischen Filtern) wird die zu reinigende Luft durch ein poröses Medium geleitet, in dem die dispergierten Feststoff- oder Aerosolpartikel aufgrund verschiedener Mechanismen wie z.B. Siebwirkung, Trägheit, Diffusion oder Elektrostatik zurückgehalten werden. Ein gravierender Nachteil der mechanischen Filtersysteme im Bereich der Kunststoff-Produktion liegt in der Tatsache, dass sich die Filtermedien bei viskosen Schad- Carlo Saling, Norbert Jedrzejak, Alwin Braun, UAS United Air Specialists, Inc., Bad Camberg, Jörn Jacobs, Dipl.-Kfm., Fachjournalist, IHW, Bad Camberg stoffen schnell zusetzen. In der Folge kommt es zu einem massiven Anstieg des Druckverlustes, so dass eine ausreichende Absaugleistung nicht mehr gegeben ist und ein häufiger und kostenintensiver Wechsel der Filtermedien notwendig wird. Die zugesetzten Filterelemente müssen dann oft kostenintensiv als Sondermüll entsorgt werden. Nassabscheider werden zum Entfernen fester, flüssiger oder gasförmiger Verunreinigungen aus Gasen eingesetzt – insbesondere bei klebrigen, adhäsiven oder leicht entzündlichen Stäuben. In Nassabscheidern werden die abzuscheidenden Partikel oder Aerosole zu der Waschflüssigkeit hin bewegt und dort angelagert. In einem weiteren Schritt müssen die dabei gebildeten Agglomerate – bestehend aus Tropfen und Partikeln – aus dem Gasstrom entfernt werden. Nachteile der Nasswäscher sind ihre Wartungsintensität und der Fakt, dass eine Abscheideleistung für Partikel < 1 µm (z. B. Rauch) physikalisch begrenzt ist. Beide Lösungen belasten den Anwender mit hohen Betriebskosten infolge der hohen Druckverluste der Filtersysteme mit entsprechendem Energieverbrauch oder auch, weil teilweise die Schadstoffe in der Produktionshalle zwar abgesaugt, jedoch nicht abgeschieden, sondern nur in die Umwelt „verlagert“ werden. Je nach Schadstoffmengen und Volumenströmen wird noch eine Nachverbrennung der Schadstoffe eingerichtet. Diese Anlagen arbeiten aber in der Regel nur bei hohen Konzentrationen und Volumina wirtschaftlich. Elektrostatische Filtersysteme als Alternative Eine Alternative zu den herkömmlichen, energieintensiven Lösungen ist die Absaugung und Filtration der Aerosole wie z.B. Rauch, Nebel oder Partikel mit elektrostatischen Filtersystemen wie den SmogHog- Systemen von UAS. Für die hohen Abscheideleistungen selbst ultrafeiner Partikel < 0.001mm zwischen 96 und 99% sorgt ein einfacher, aber effektiver Aufbau. Die verunreinigte Luft wird von einem Ventilator angesaugt und trifft zunächst auf einen mechanischen Vorfilter, der größere Schadstoffpartikel abscheidet und für eine gleichmäßige Verteilung des Luftstromes sorgt. Dem Vorfilter folgt der Ionisator. Hier werden die verbliebenen feinen Schadstoffpartikel durch Elektronen und ionisierte Luftmoleküle in Sekundenbruchteilen kontinuierlich positiv aufgeladen. Der Kollektor übernimmt die eigentliche Reinigung der Luft. Er besteht aus einer Reihe senkrechter Metallplatten, die parallel zum Schadstoffstrom stehen. Innerhalb des Kollektors werden positiv aufgeladene Schadstoffpartikel in einem induzierten elektrischen Feld in Richtung der geerdeten Platte abgelenkt. Der senkrechte Einbau der metallischen Platten gewährleistet ein ausgezeichnetes Ablaufverhalten, da die abgeschiedenen Schadstoffe einfach durch einen Siphon ablaufen können. Die Kollektorplatten, auf denen sich die Verunreinigungen abscheiden, können gereinigt und 02 Funktionsprinzip der elektrostatischen Abscheidetechnik 16 Der Betriebsleiter 6/2015

01 Beispiele für den Einsatz elektrostatischer Filtersysteme an einem Extruder, einer Kalanderanlage sowie einer Wärmelinie Perfekt in jeder Hinsicht wiederverwendet werden. Die Schadstoffe werden dann in Zusammenarbeit mit einem Fachpartner umweltgerecht entsorgt. Die genannte Abscheideleistungen wurden durch das ILK Dresden gemessen und bestätigt. Smog-Hog-Systeme und Anlagen können in Varianten von 500 bis 40 000 m³/h Betriebsvolumenstrom realisiert werden. Für breites Schadstoffspektrum geeignet Die Einsatzmöglichkeiten für Elektrofilter im Bereich der Kunststoff- und Kunststoff- Produkte-Herstellung sind vielfältig: n Bei Extrudern und Extrusionsanlagen werden Schadstoffe entfernt, die beim Mischen, Aufbereiten und der Extrusion von Thermoplasten entstehen, z. B. Weichmacher wie Phthalate und Rauche aus Polyolefinen, PVC, PVC-P, PE-LD, PE-HD, PP, ASA/ABS/PA. n Bei Laminierungsmaschinen werden Schadstoffe entfernt, die beim Beschichten von Folien und Verpackungen entstehen, insbesondere beim Heißlaminieren, wie Rauche aus Polypropylen. n Bei Kalanderanlagen geht es um die Entfernung von Schadstoffen, die beim Herstellen von Flachfolien mittels einer Serie von Walzen entstehen – insbesondere bei Folien aus PVC die Rauche der Weichmacher- Phthalate n Bei Granuliervorrichtungen und Mischern werden Schadstoffe abgesaugt, die als Rauche oder Stäube beim Granulieren und Mischen entstehen n Bei Umluft- bzw. Industrieöfen werden Schadstoffe eliminiert, die bei der Wärmebehandlung der Produkte entstehen – insbesondere in Temper- und Durchlauföfen, in denen Nebel und Dämpfe von Korrosionsschutzmitteln, Weichmachern oder Silikonölen freigesetzt werden n Bei der Herstellung von Polyurethan- Schäumen geht es um die Entfernung von Schadstoffen, die bei der Herstellung und Verarbeitung von Polyurethan entstehen, wie die Rauche von Trennmitteln n Bei Spritzgießmaschinen handelt es sich in der Regel um gekapselte Maschinen, an denen eine Gefährdung durch inhalative Gefahrstoffe insbesondere bei Umrüst- und Instandhaltungsarbeiten oder Leckagen auftreten können.[2] Übergreifend lässt sich sagen, dass elektrostatische Filtersysteme sehr gut geeignet sind, um ein breites Schadstoffspektrum mit in der Praxis oft undefinierten Eigenschaften wie z.B. thermische Zersetzungsprodukte und Stoffgemische abzusaugen und abzuscheiden. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass bei Absaugung/Filtration mittels Elektrofiltern aufgrund der Konstruktion der Filterzellen der Volumenstrom und somit die Fördergeschwindigkeit der Schadstoffe im Betrieb nahezu konstant bleiben. So wird die Kondensation von Schadstoffen in der Rohrleitung und damit der Wartungsaufwand maßgeblich reduziert. Dies bedeutet eine weitere Kostenersparnis gegenüber bisherigen Lösungen, bei denen die Reinigung der Rohrleitungen oder die Sanierung von Dächern finanziell zu Buche schlägt. Auf die Anwendung abgestimmt Bei der Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten liegt es auf der Hand, dass die Systeme und Anlagen nicht von der Stange sein können, sondern durch das Engineering auf die Anwendung abgestimmt werden müssen, um die Zuverlässigkeit des Filtersystems im Betrieb zu gewährleisten und das Investitionsrisiko zu minimieren. In der Zusammenarbeit mit Fachanbietern wie UAS hat sich eine Herangehensweise bewährt, die mit Sichtung des Sicherheitsdatenblattes beginnt, gefolgt von der Analyse einer Schadstoffprobe im Labor, um z. B. das Temperaturverhalten oder den Stockpunkt zu ermitteln, und gegebenenfalls einer Validierung durch Testfilter im Teillastbetrieb vor Ort. Hiernach wird die Gesamtanlage ausgelegt und errichtet, wobei UAS auch schlüsselfertige Anlagen anbietet. Namhafte Hersteller stimmen zudem auch die Wartung mit dem Fachpartner ab, was von der reinen turnusmäßigen Reinigung der Filterzellen in der UAS-Ultraschallwaschanlage bis zur fachgerechten Wartung und Reinigung des kompletten Systems und Schulung der Mitarbeiter gehen kann. So ergibt sich eine Kombination aus Anlagenbauund Serviceleistungen, die den Anwendern Sicherheit und Transparenz bei den Betriebskosten bietet. Quellen: [1 ] vgl. Berufsgenossenschaft BGR 223 „Sicheres Arbeiten in der Kunststoffindustrie“ [2] Zitat aus der Expositionsbeschreibung der Berufsgenossenschaft www.uas-inc.de Im Fokus Effizienz Sicherheit Nachhaltigkeit Edelstahl-Behälter MDG 45 mit verbrauchsarmem Druckluftrührwerk Lackieren macht schön. Kleben verbindet. Signieren zeichnet aus. WALTHER Spritz- und Lackiersysteme GmbH Tel. +49 (0)202 787-0 info@walther-pilot.de www.walther-pilot.de Partnerschaft, die Partner schafft. Die WALTHER PILOT-Modularbauweise erlaubt auch bei kleinen Behältern eine Fülle von Anbauten. WALTHER PILOT-Druckbehälter sind eine runde Sache. Von uns beziehen Sie Standard- und Sonderbehälter in allen Größenordnungen, Rührwerke, Füllstandsmesstechnik, Deckelheber etc. inklusive. Welche Lösung können wir Ihnen bieten?

Ausgabe

© 2018 by Vereinigte Fachverlage GmbH. Alle Rechte vorbehalten.