Vermahlung staubexplosionsgefährlicher Produkte Atex-konforme Mahlanlage – hoher Durchsatz bei geringem Platzbedarf

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AZO GmbH + Co. KG

Maag Pump Systems AG

Netzsch Trockenmahltechnik GmbH

Netzsch Trockenmahltechnik hat sein Atex-konformes Mahlanlagenkonzept Condux Compact verbessert. Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Das System wurde durch die Jury des Fi Europe Innovation Award mit dem Food Tech Innovation Award für die innovativste verfahrenstechnische Lösung im Lebensmittelbereich ausgezeichnet.

Die Vermahlung von staubexplosionsgefährlichen Produkten stellt in puncto Maschinen- und Bedienersicherheit besondere Anforderungen. Die druckstoßfeste Ausführung des kompletten Mahlsystems bis zu einem Explosionsüberdruck von 10 bar(ü) ist hierbei die am häufigsten eingesetzte Variante, die jedoch mit einem hohen apparativen Aufwand und entsprechendem Platzbedarf einhergeht. Durch das Atex-konforme Anlagenkonzept Condux Compact werde die Installation einer leistungsfähigen Mahlanlage für zahlreiche Produkte nun deutlich einfacher, verspricht Netzsch. Denn Explosionsschutzventile oder Explosions-Unterdrückungseinrichtungen, Explosions-Entkoppelungen, Ventilatoren und sogar konventionelle Staubfiltersysteme seien bei dem neu entwickelten Anlagenkonzept nicht mehr erforderlich.

Die Idee eines kompakten Mahlsystems ist nicht neu, aber bestehende Lösungen weisen im Hinblick auf den Reinigungsaufwand und das hygienische Design erhebliche Nachteile auf, so Netzsch. Daher habe man das Anlagenkonzept in den entscheidenden Punkten nochmals verbessert: Die Standfläche bzw. der Platzbedarf der kompakten Anlage sei bei gleichen Durchsatzleistungen 80 % geringer als bei vergleichbaren Standard-Mahlanlagen. Dies wirke sich auch auf die Investitionskosten aus, die nach eigenen Angaben ca. 30 % niedriger ausfallen.

Mit Einsatz des neu entwickelten Zyklonfilters Cyclofil lässt sich durch die integrierte Vorabscheidung des Mahlgutes und durch die Rückführung des Prozessgases eine um über 90 % reduzierte Filterfläche gegenüber vergleichbaren Mühlengrößen erreichen. Der Grad der Abscheidung kann über austauschbare Tauchrohre an die Wünsche des Betreibers angepasst werden.

Aus diesen Merkmalen des neuen Systems ergeben sich laut Hersteller verschiedene Vorteile. So sei z.B. die Integration des Mahlsystems in bestehende Produktionssysteme durch den minimalen Platzbedarf problemlos möglich, und auch die notwendige Reinigung bei einem Produktwechsel sei dank des einfachen Zugangs zu den produktberührten Teilen äußerst schnell durchgeführt.

Prallmühle als Basis

Als Basismaschine des neuen Systems kommt die bewährte Prallmühle Condux zum Einsatz, die Produkte hauptsächlich durch Prall- und Scherwirkung zerkleinert. Für die Verarbeitung unterschiedlichster Produkte und Endfeinheiten stellt Netzsch die Maschine in verschiedenen Ausführungen als Gebläsemühle, Stiftmühle oder Schlagkreuzmühle zur Verfügung. Im Unterschied zu herkömmlichen Mahlanlagen wird das Prozessgas beim Betrieb der Prallmühle Condux Compact im Kreis gefahren. Das Produkt wird über eine druckstoßfeste Zellenradschleuse direkt der Mühle zugeführt und nach dem Mahlvorgang über einen Abscheider mit Schleuse ausgetragen. Die sowohl an den Schleusen als auch der Mühlenlagerung eingeblasene zusätzliche Spülluft wird parallel dazu über den Zyklonfilter abgeführt, um den Aufbau von Überdruck im System zu vermeiden. Ein nachgeschalteter Injektor generiert darüber hinaus einen zur Stabilisierung des Systemdrucks notwendigen Unterdruck.

Dank des innovativen Zyklonfilters wird die zugeführte Energie über das Produkt und die Systemoberfläche wieder abgeführt, so dass keine zusätzliche Kühlung erforderlich ist. Die durch den Mahlprozess entstehende Wärme wird hauptsächlich mit dem Produkt beim Verlassen der Maschine und zu einem kleineren Teil auch über die Anlagenoberfläche kompensiert. Sie ist daher abhängig vom Durchsatz der Anlage.

Der zu erwartende Temperaturanstieg, z.B. von gemahlenem Puderzucker (d90 = 100 μm), liegt normalerweise im Bereich von ΔT = 10-25 °C. Bei einer großen Bandbreite von Produkten beeinflusst eine solche Erwärmung weder die Qualität noch den nachfolgenden Prozess. Sollte jedoch die Vermahlung besonders temperaturempfindlicher Produkte gewünscht werden, kann die Anlage zusätzlich mit flüssigem Stickstoff gekühlt werden.

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