Safety first:Silofilter als wichtige Komponente    für den reibungslosen und         sicheren Silobetrieb                 ...
Sicher istsicher …             2
Pneumatische Befüllung im Überdruck      Pneumatische Befüllung im Überdruck mitmit freiem Ausblas                       W...
Pneumatische Befüllung im Überdruck mit          Mechanische Befüllung mit angebautemAusblasklappe und Saugventilator     ...
Mechanische Befüllung:                   Pneumatische Befüllung im Überdruck:     Filter mit angebautem Ventilator zur    ...
Eine wahre Geschichte:Ein Silo für PP-Pulver wurde pneumatisch befüllt und gleichzeitig mit N2 imgeschlossenen Kreislauf i...
Schlussfolgerung:Ein reibungsloser und sicherer Betrieb von Silos ist nur möglich, wenn- in der Planungsphase der richtige...
I. Sicherstellung der reibungslosen Funktion: 1. Planung      - Auswahl des richtigen Abreinigungssystems und Filtermedium...
1. Planung:a) Motorisch abgereinigter Filter (Rüttelfilter)   - Abreinigung nur nach Ende des Befüllvorgangs     (statisch...
Druck (daPa)   300                        Druckverlauf Rüttelfilter                        Druckverlauf Jet-Filter   250  ...
Endschwall bei Silobefüllung in Abhängigkeit                               von Leitungsdurchmesser und Leitungslänge      ...
Druck (daPa)                                                                     Kritischer Bereich       500       450   ...
Auftriebsgeschwindigkeiten in Aufsatzfiltern bei typischen Filterflächenbelastungen               Gehäuse: Ø 800 mm - Anst...
2. Betrieb:a) Inbetriebnahme / Sicherstellung der Funktionsfähigkeit  - Ausreichender Druck für die Abreinigung im Drucklu...
Unter- / Überdruckventil                (-10/+40 mbar)                                           Druckschalter +5 mbar (St...
Filterpatrone                                         nach Silo-                                         überfüllungMaxima...
3. Inspektion / Wartung:a) Inspektionsplan (herstellerspezifisch)  Ziel: Fehlfunktionen erkennen,        Störfällen und St...
b) Wartungsfreundlichkeit Vermeidung des rohgasseitigen Wechsels von Filterelementen, weil: - Erreichbarkeit aller Filtere...
II. Sicherheit für Filter und Personal beim      Handling von explosiblen Schüttgütern:1.   Gefahrenquellen beim Silobetri...
1. Gefahrenquellen beim Silobetrieb:Für Silo-/Filteranlagen sind als Zündquelle allgemein zuberücksichtigen:- Heiße Oberfl...
Statische ElektrizitätFunkenentladung - Aufladung eines leitenden ungeerdeten   Bauteils - Annäherung einer geerdeten leit...
2. Explosionsvermeidung - ATEX  Schutzkonzept „Erdung“ am Filter:  Bei explosiblen, statisch aufladbaren Stoffen  - Filter...
Auch für Silofilter gilt:Die Zoneneinteilung erfolgt immer durch denBetreiber, nie durch den Hersteller !     ATEX: Auftei...
Filternde Abscheider                                                                                                      ...
3. Konstruktiver Explosionsschutz Können explosionsfähige Atmosphäre und das Vorhandensein einer wirksamen Zündquelle nich...
Zusammenfassung explosible Schüttgüter:Prioritäten:- Ersatz von brennbaren durch unbrennbare Stoffe  ( nicht möglich, da ...
Vielen Dank          fürIhre Aufmerksamkeit !                        27
Nächste SlideShare
Wird geladen in …5
×

Silofilter richtig auslegen. Von Jens Kampmeyer

3.870 Aufrufe

Veröffentlicht am

Für einen sicheren und reibungslosen Silobetrieb zählt auch die korrekte Auslegung vom Silofilter. Infastaub ist Experte auf diesem Gebiet und für Abreinigungsfilter.

Veröffentlicht in: Technologie
0 Kommentare
0 Gefällt mir
Statistik
Notizen
  • Als Erste(r) kommentieren

  • Gehören Sie zu den Ersten, denen das gefällt!

Keine Downloads
Aufrufe
Aufrufe insgesamt
3.870
Auf SlideShare
0
Aus Einbettungen
0
Anzahl an Einbettungen
7
Aktionen
Geteilt
0
Downloads
10
Kommentare
0
Gefällt mir
0
Einbettungen 0
Keine Einbettungen

Keine Notizen für die Folie

Silofilter richtig auslegen. Von Jens Kampmeyer

  1. 1. Safety first:Silofilter als wichtige Komponente für den reibungslosen und sicheren Silobetrieb 1
  2. 2. Sicher istsicher … 2
  3. 3. Pneumatische Befüllung im Überdruck Pneumatische Befüllung im Überdruck mitmit freiem Ausblas Weiterleitung des Reingases - Sammelleitung z.B. zur Reststaub-- Silofahrzeug mit Bordkompressor messung oder Zuführung zu (Endschwall) Sicherheitsfilter- Stationäre Kompressoranlage - Befüllung im Unterdruck (Saugförderung) (z.B. Bahnwaggonentladung) Einsatzmöglichkeiten von Silofiltern - Teil 1/3 3
  4. 4. Pneumatische Befüllung im Überdruck mit Mechanische Befüllung mit angebautemAusblasklappe und Saugventilator Ventilator zur ZwangsabsaugungBypassklappe zur Abführung desEndschwalls bei SilofahrzeugbefüllungVentilator zur Verhinderung desFalschluftzutritts in das Silo über den Filter(z.B. hygroskopische Produkte) Einsatzmöglichkeiten von Silofiltern - Teil 2/3 4
  5. 5. Mechanische Befüllung: Pneumatische Befüllung im Überdruck: Filter mit angebautem Ventilator zur Filter mit angebautem Ventilator nur zur Zwangsabsaugung Überwindung des LeitungswiderstandesSilo mit separat gestelltem Filter (z.B. Höhenbegrenzung oder Sammelfilter) Einsatzmöglichkeiten von Silofiltern - Teil 3/3 5
  6. 6. Eine wahre Geschichte:Ein Silo für PP-Pulver wurde pneumatisch befüllt und gleichzeitig mit N2 imgeschlossenen Kreislauf inertisiert.Da die Filterfläche im Verhältnis zur Förderleistung zu klein dimensioniertwar, verstopften die Filtermedien, wodurch der Gegendruck im Silo währendder Förderung anstieg.Man erhöhte also den Förderdruck bis unbeabsichtigt das Sicherheitsventilam Silo öffnete. Das Bedienpersonal registrierte dies durch einenStickstoffverlust im System und behob die Leckage durch zusätzlicheGewichte auf der Klappe des Sicherheitsventils.Weil sich dadurch der Filterwiderstand erneut erhöhte, steigerte manwiederum den Förderdruck. Dieser Automatismus wurde erst unterbrochen,als der Überdruck im Silo mit 150 mbar dreimal höher war als zulässig. Pneumatisch befüllte Silos: Was kann passieren ? 6
  7. 7. Schlussfolgerung:Ein reibungsloser und sicherer Betrieb von Silos ist nur möglich, wenn- in der Planungsphase der richtige Filtertyp ausgewählt wird- während des Betriebes das Bedienpersonal die nötige Kenntnis über eventuelle Fehlfunktionen der Gesamtanlage (auch der Filter !), deren Ursache, mögliche Folgeschäden und deren Beseitigung besitzt.- durch Inspektion und Wartung die Funktionsfähigkeit des Filters dauerhaft erhalten wird. Wie vermeidet man Fehlfunktionen des Filters ? 7
  8. 8. I. Sicherstellung der reibungslosen Funktion: 1. Planung - Auswahl des richtigen Abreinigungssystems und Filtermediums (Schlauch – Patrone – Tasche – Lamelle) - Filterfläche in Abhängigkeit von Volumenstrom, Filtermedium, Produkt, Betriebsweise etc. (spezifische Filterflächenbelastung) - Richtig dimensioniertes Filtergehäuse (Auftriebsgeschwindigkeit < Sinkgeschwindigkeit) 2. Betrieb - Inbetriebnahme / Sicherstellung der Funktionsfähigkeit - Einbindung in das „Komplettsystem Silo“ 3. Inspektion / Wartung - Inspektionsplan - Wartungsfreundlichkeit Was ist zu tun ? 8
  9. 9. 1. Planung:a) Motorisch abgereinigter Filter (Rüttelfilter) - Abreinigung nur nach Ende des Befüllvorgangs (statische Luftverhältnisse) - Kontinuierlich steigender Filterwiderstand führt zu erhöhtem Siloinnendruck und kann zum Ende des Befüllvorgangs (Endschwall) evtl. zur Abschaltung der Förderung oder sogar zum Staubaustritt durch Entlastungsöffnungen führen.b) Pneumatisch abgereinigter Filter (Jet-Filter) - Abreinigung während des Befüllvorgangs (Gegenstrom) - Filterwiderstand bleibt während der Befülldauer konstant niedrig. Siloinnendruck steigt auch während des Endschwalls nicht über die Alarm-, bzw. Auslöseschwelle für Sicherheitseinrichtungen. Planung: Auswahl des Silofilters nach Abreinigungssystem 9
  10. 10. Druck (daPa) 300 Druckverlauf Rüttelfilter Druckverlauf Jet-Filter 250 200 150 100 50 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Zeit (Minuten) Silobefüllung: Prinzipieller Druckverlauf bei Rüttelfilter und Jet-Filter 10
  11. 11. Endschwall bei Silobefüllung in Abhängigkeit von Leitungsdurchmesser und Leitungslänge Filter für Zement: 140 AJV 1100-1400-56P 120 Endschwall (m3/min.) 100 AJV 1100-1000-40P DN 125 80 AJB 800-1400-31P 60 DN 100 40 DN 80 AJB 800-980-22P 20 0 10 20 30 40 50 Leitungslänge (m)Fazit: Je kürzer die Befüllleitung und je größer ihr Durchmesser, desto höher der Endschwall und desto größer die erforderliche Filterfläche ! Auswahl der Filterfläche nach Größe der Befüllleitung 11
  12. 12. Druck (daPa) Kritischer Bereich 500 450 400 350 Überhöhter Bereich 300 250 200 Normaler Bereich Druck 150 während Endschwall 100 Druck 50 während Befüllung 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Anzahl BefüllungenGemessen wurde an einem pneumatisch abgereinigten Patronenfilter (22 m2 Filterfläche) Filterdifferenzdruck während Silobefüllung und Endschwall 12
  13. 13. Auftriebsgeschwindigkeiten in Aufsatzfiltern bei typischen Filterflächenbelastungen Gehäuse: Ø 800 mm - Anströmquerschnitt Abrutto 0,5 m2 - Anströmquerschnitt Anetto 0,32 m2 Schlauchfilter Schlauchfilter Patronenfilter Patronenfilter Länge Filtermedium: Länge Filtermedium: Länge Filtermedium: Länge Filtermedium: 1100 mm 1600 mm 1000 mm 1400 mmFiltertyp Filterfläche: 5 m2 Filterfläche: 7 m2 Filterfläche: 22 m2 Filterfläche: 31 m2VolumenstromV (m3/min.) 9 13 22 31Filterflächenbelastungf (m3/m2 x min.) 1,8 1,85 1,0 1,0Höhe Ummantelung(mm) 1000 1500 1000 1500Auftriebsgeschwindig-keit vbrutto (m/s) 0,3 0,43 0,73 1,03Auftriebsgeschwindig-keit vnetto (m/s) 0,47 0,67 1,15 1,61Produkte höherer Schüttdichte (ρSch >1.000 kg/m3): vnetto max. 1 m/sProdukte mittlerer Schüttdichte (500< ρSch <1.000 kg/m3):0,5 m/s < vnetto < 1 m/sProdukte geringer Schüttdichte (ρSch < 500 kg/m3): vnetto < 0,5 m/sBei zu hoher Auftriebsgeschwindigkeit: Filtermedien ins Silo hineinhängen lassen 13
  14. 14. 2. Betrieb:a) Inbetriebnahme / Sicherstellung der Funktionsfähigkeit - Ausreichender Druck für die Abreinigung im Druckluftspeicher. (5 – 6 bar) - Druckluft trocken, öl- und partikelfrei (DIN ISO 8573-1, Klasse 2). - Zuführleitungen entsprechend dem Druckluftverbrauch dimensionieren. (min. R ½“) Schnelles Nachfüllen des DLS sicherstellen. - Verbinden aller Kontakte mit der Schaltwarte: Spannungsversorgung für Filtersteuerung, Fernstart, (Differenz-)Druckschalter - Kontrolle aller Parameter der elektrischen Betriebsmittel (Impuls- und Pausenzeiten sowie Ventilanzahl an Steuerung, Niveau der Druckschalter) - Bei Ventilatoreinsatz: Funktionskontrolle – Unwucht – Drehrichtung – Eindrosselung - Winterbetrieb berücksichtigen (Einfrieren / Verspröden): Geeignete Druckluftspeicher, Membran- und Magnetventile, Steuerung mit Winterschutz Fehlerquellen während der Inbetriebnahme 14
  15. 15. Unter- / Überdruckventil (-10/+40 mbar) Druckschalter +5 mbar (Start Abreinigung) Druckschalter +25 mbar (Voralarm an Schaltwarte) Druckschalter +35 mbar (Schliessen Quetschventil) 1000 mm freier Expansionsraum bei Produkthöchststand Position Max.-Melder (Überfüllung verhindern)Absperrventil(Quetschventil) Position Min.-Melder b) Einbindung des Filters in das „Komplettsystem Silo“ 15
  16. 16. Filterpatrone nach Silo- überfüllungMaximalen Füllstand im Silo beachten ! 16
  17. 17. 3. Inspektion / Wartung:a) Inspektionsplan (herstellerspezifisch) Ziel: Fehlfunktionen erkennen, Störfällen und Stillstand vorbeugen ! - Optische Kontrolle 1x pro Woche - Wechsel der Filtermedien (Standzeit ca. 1-2 Jahre) - Kontrolle der Reingasseite auf Staubdurchschlag - Kontrolle der Rohgasseite durch Wartungsdeckel (falls vorhanden) - Messung Filterwiderstand (max. 120 daPa während Silobefüllung) - Kontrolle aller mechanischen und elektrischen Betriebsmittel und deren Parametereinstellungen (Filtersteuerung, Magnetventile, Ventilator-Unwucht-Drosselung, Motoren-Stromaufnahme, evtl. vorhandene Klappen) - Funktion des Abreinigungssystems und ausreichende Druckluftnachführung (Membranventile, Druckluft-Wartungseinheit) - Dokumentieren der Ergebnisse Inspektionen nicht vergessen ! 17
  18. 18. b) Wartungsfreundlichkeit Vermeidung des rohgasseitigen Wechsels von Filterelementen, weil: - Erreichbarkeit aller Filterelemente erschwert - Arbeiten an großen Öffnungen im Rohgasraum gefährlich - Filtermedien und Werkzeug können ins Silo fallen Deshalb: Wechsel der Filtermedien nur zur Reingasseite ! Für die Wartung sind bei der Filterkonstruktion zu berücksichtigen: - Keine / wenige lose Teile („Schwenken statt Abbauen“) - Öffnen / Lösen von Verbindungen durch einfache Handgriffe - Kein (Spezial-) Werkzeug  Verwendung von Sterngriffen, Flügelmuttern usw. Einfache Wartungsarbeiten schaffen Sicherheit ! 18
  19. 19. II. Sicherheit für Filter und Personal beim Handling von explosiblen Schüttgütern:1. Gefahrenquellen beim Silobetrieb2. Explosionsvermeidung – ATEX3. Konstruktiver Explosionsschutz Dixie Crystals Refinery, Port Wentworth, Georgia (07.02.2008) Quelle: Savannah Morning News Vorsicht bei explosiblen Stoffen ! 19
  20. 20. 1. Gefahrenquellen beim Silobetrieb:Für Silo-/Filteranlagen sind als Zündquelle allgemein zuberücksichtigen:- Heiße Oberflächen- Flammen und heiße Gase- Mechanisch erzeugte Funken- Elektrische Anlagen- Blitzschlag- Exotherme Reaktionen, einschließlich Selbstentzündung- Statische Elektrizität (Funkenentladung, z.B. Schüttkegelentladung) 20
  21. 21. Statische ElektrizitätFunkenentladung - Aufladung eines leitenden ungeerdeten Bauteils - Annäherung einer geerdeten leitfähigen Elektrode - Gesamte gespeicherte Energie wird in Funken umgesetzt - Schutzmaßnahme zur Explosions- vermeidung: Durchgängige ERDUNG Ladungstrennung durch Transportvorgänge 21
  22. 22. 2. Explosionsvermeidung - ATEX Schutzkonzept „Erdung“ am Filter: Bei explosiblen, statisch aufladbaren Stoffen - Filtermedien „antistatisch“ (= ableitfähig, spezifischer Widerstand 105 - 109 Ωm. ) - Durchgängige Erdung vom Ende des Filtermediums bis zum Übergang Filtergehäuse  Silo Vom Filter selbst geht keine Gefahr aus (Elektrische Verbraucher befinden sich außen) Jedoch Achtung bei Eintrag von anderen Zündquellen oder Selbstentzündung ! - Explosionsvermeidung durch Herabsetzen der Sauerstoffgrenzkonzentration (Inertisierung, z.B. N2) Schutzkonzept immer mit dem Silohersteller, bzw. mit dem Betreiber der Anlage abstimmen! Explosionsvermeidung geht vor 22
  23. 23. Auch für Silofilter gilt:Die Zoneneinteilung erfolgt immer durch denBetreiber, nie durch den Hersteller ! ATEX: Aufteilung der Aufgaben beim Explosionsschutz 23
  24. 24. Filternde Abscheider 22 oder 22 oder 22 oder 20 21 21 21Absaugleitung zonenfrei zonenfrei zonenfreiRohgasbereich des Abscheiders (1) 20 20 21 20 21Rohgasbereich ohne betriebliche Abreinigung 21 22Reingasbereich (2) 20 oder 21 21 21 21 21 22-unbekannte Staubkonzentration 21 (6)-Überwachungssystem (3) / Stillsetzung (4) 22 22 22 22 22 22 22-Sicherheitsfilter (5) / Stillsetzung (4) zonenfrei zonenfrei zonenfrei zonenfrei zonenfrei zonenfrei zonenfrei-rechnerische Staubkonzentration > 1% UEG 21 21 21 21 21 21 22-rechnerische Staubkonzentration < 1% UEG 22 22 22 22 22 22 zonenfreiohne Kontroll-/Reinigungsmaßnahmen-rechnerische Staubkonzentration < 1% UEG zonenfrei zonenfrei zonenfrei zonenfrei zonenfrei zonenfrei zonenfreimit Kontroll-/Reinigungsmaßnahmen(1) unter Berücksichtigung der Abreinigung außer Massenkraftabscheider und Nassabscheider(2) unter Berücksichtigung eines Filterbruchs(3) Überwachungssystem: bei Massenkraftabscheidern z.B. Füllstandüberwachung, ansonsten Stauberkennungssystem auf der Reingasseite(4) Stillsetzung des nachgeschalteten Ventilators(5) Bereich hinter Sicherheitsfilter(6) Zone 20 z.B. bei Abscheider mit einer einzelnen Filterpatrone, ansonsten Zone 21- Untere Explosionsgrenze (UEG) von Stäuben gemäß VDI 2263: 20 g/m3- Reststaubgehalt für Silofilter gemäß TA-Luft: 20 mg/m3 = 0,1% der UEG Beispiele für Zoneneinteilung bei filternden Abscheidern nach VDI 2263, Blatt 6 24
  25. 25. 3. Konstruktiver Explosionsschutz Können explosionsfähige Atmosphäre und das Vorhandensein einer wirksamen Zündquelle nicht ausgeschlossen werden, muss mit dem Auftreten einer Explosion gerechnet werden.  Konstruktive Explosionsschutzmaßnahmen ergreifen ! Explosionsdruck- Explosionsdruckstoßfest für entlastung den reduzierten Explosionsdruck pred Explosions- unterdrückungExplosionsfeste Explosionsdruckstoßfest für Bauweise den maximalen (EN 14460, Explosionsdruck pmax VDI 2263-3) Explosionsdruckfest für den maximalen Explosionsdruck pmax 25
  26. 26. Zusammenfassung explosible Schüttgüter:Prioritäten:- Ersatz von brennbaren durch unbrennbare Stoffe ( nicht möglich, da vom Prozess vorgegeben)- Begrenzen der Staubkonzentration ( nicht möglich, da vom Prozess vorgegeben)- Vermeidung von Zündquellen- Vermeiden des Wirksamwerdens von Zündquellen- Verhindern, dass eine explosionsfähige Atmosphäre die Zündquelle erreicht- Konstruktive Maßnahmen zur Vermeidung gefährlicher Auswirkung von Staubexplosionen Rangfolge der Explosionsschutzmaßnahmen 26
  27. 27. Vielen Dank fürIhre Aufmerksamkeit ! 27

×