Mit Explosionsschutz-Maßnahmen auf Nummer sicher bei Mühlen gehen

Anbieter zum Thema

J. Engelsmann AG

REMBE® GmbH Safety+Control

L.B. Bohle Maschinen und Verfahren GmbH

Eine typische Vermahlungsanlage besteht aus einer Dosiereinrichtung, einer Hammermühle, einem Nachbehälter (Bunker), dem Bunkeraufsatzfilter, Abförderschnecke und einer Zellenradschleuse als Entkopplungsgerät. Die Rohware wird über die Trommelspeisevorrichtung oder ähnliche Dosiergeräte lastabhängig in die Hammermühle dosiert. Dort findet die Haupt-Zerkleinerungsarbeit statt. Ist das Produkt fein genug, um durch die Siebe zu gelangen, strömt es in den Nachbehälter und wird über eine Abförderschnecke ausgetragen.

Für eine definierte Vermahlung, die Struktur und Volumenstrom des fertigen Mahlgutes bestimmt, ist eine gleichbleibende Aspiration notwendig. Diese separiert Stör- und Fremdstoffe in der Speisevorrichtung vom Produkt, unterstützt das fertig zerkleinerte Mahlgut beim Verlassen der Mahlkammer durch die Siebe und sorgt für eine gleichbleibende Temperatur des Mahlgutes.

Die Aspirationsluft tritt über das Zuluftventil an der Speisevorrichtung in die Anlage ein und verlässt sie durch den Bunkeraufsatzfilter wieder. Der Abscheidefilter sorgt dafür, dass die zulässige Staubbelastung in der Abluft nicht überschritten wird.

Detaillierte Betrachtung aller Komponenten

Explosionstechnisch ist die Vermahlungsanlage ein von den übrigen Förderwegen entkoppeltes System. Die durch eine mögliche Explosion oder Verpuffung in der Vermahlungsanlage auftretenden Überdrücke werden zuverlässig und flammenlos durch Hoerbiger-Entlastungsventile in den Raum abgeleitet. Das Zuluftventil entkoppelt dabei die Zuluft, so dass keine Flamme in den Betriebsraum entweichen kann.

Die Entlastungsöffnung ist im Normalbetrieb durch eine Ventilplatte verschlossen. Um den entsprechenden statischen Ansprechdruck zu gewährleisten, wird sie von einer konischen Druckfeder gestützt. Im Falle einer Explosion bewegt sich die Ventilplatte im Inneren des Ventils und gibt die Entlastungsöffnung frei. Der Gasstrom lässt sich so um 90° umlenken und passiert den am Umfang angeordneten lamellaren Flammenfilter. Die heißen Verbrennungsgase strömen durch enge Spalte und geben ihre Energie an die Filterlamellen ab. Die Gastemperatur sinkt bis unter die Flammtemperatur, wodurch der Austritt von Flammen zuverlässig verhindert und so das Bedienpersonal geschützt wird.

Die explosionstechnische Entkopplung ist häufig ein vernachlässigtes Thema. Hammermühlenanlagen sind hierfür entsprechende Beispiele. Bei allen Schnittstellen der Anlage, ist die Frage nach der Entkopplung zu stellen. Während beispielsweise bei den Materialströmen im Zu- und Ablauf der Mühle durch zünddurchschlagsicheren Zellenradschleusen entkoppelt wird, bleibt eine wichtige Schnittstelle der Mühle meist ungesichert: Die Ansaugöffnung der Aspirationsluft der Mühle ist häufig ohne jede Entkopplungseinrichtung ausgeführt.

Die flammenlose Entlastung des Mühlenbehälters ist dadurch völlig nutzlos. Hier wird zwar der Austritt von Explosionsflammen verhindert, in kurzer Entfernung daneben können jedoch aus einer ungeschützten Aspirationsöffnung meterlange Flammen herausschießen. Um diesem Gefahrenpotenzial zu begegnen, haben die Unternehmen Tietjen und Hoerbiger gemeinsam eine effektive Lösung entwickelt.

Effektive Lösung mit Rückschlagventil

An der Tietjen-Speisevorrichtung befindet sich ein Zuluftadapter mit einem eigens für diesen Einsatz entwickelten und auf die Dimensionen ausgelegten Rückschlagventil. Das Ventil FHO verfügt über ein massearmes Dichtelement. Im Normalbetrieb ist das Rückschlagventil offen und die Aspirationsluft wird durch die Ventilöffnung angesaugt.

Im Falle einer Explosion im Mühlenbunker, erhöht sich der Druck im Inneren in wenigen Millisekunden. Kurz nach der entsprechenden Druckfront folgt die Flammenfront als Umsatzfläche des Brennstoffs. Durch die sehr geringe Masse des Dichtelements reichen bereits niedrigste Druckerhöhungen im Inneren des Mühlengehäuses, um das Ventil zu schließen und so den Flammenaustritt zuverlässig zu verhindern. Bei konventionellen Rückschlagklappen zur explosionstechnischen Entkopplung ist eine gewisse Mindesteinbaudistanz erforderlich. Diese ist nötig, um dem relativ schweren Dichtelement die nötige Zeit zum Schließen zu geben.

Das Rückschlagventil FHO unterscheidet sich deutlich von diesen konventionellen Komponenten. Durch Kombination eines massearmen Dichtelements mit kurzen Wegen lässt sich das Ventil direkt an der Speisevorrichtung anbringen. Das System zeichnet sich außerdem durch sehr geringe Strömungswiderstände aus. Eine Vielzahl von praktischen Testreihen haben das Zuluftsystem optimiert, sodass keine erhöhten Strömungsverluste zu verzeichnen sind.

Ausblick: Tietjen hat die Speisevorrichtungen des Typs DA595 und R900 einer Baumusterprüfung unterzogen. Im Rahmen dieser Prüfungen hat das Unternehmen nachgewiesen, dass sowohl die Explosionsdruckentlastung in flammenloser Weise erfolgt als auch das Rückschlagventil an der Aspirationsöffnung schnell genug schließt, um einen Flammenaustritt zu verhindern.

Die Mühlenanlagen von Tietjen sind so umfassend gegen Explosionen geschützt. Mit den leistungsbestimmenden Komponenten von Hoerbiger wird der Austritt von Flammen in den Betriebsraum im Explosionsfall zuverlässig verhindert. Weitere Detailprüfungen werden in Zukunft alle Arten der Dosierung von Schüttgütern in die Mühle abdecken. 

Powtech: Halle 4, Stand 203

(ID:42769837)