Intensiv-Filter GmbH & Co. KG

Entstaubung von pneumatischen Förderanlagen

Schüttgutforum 2011Vogel Convention Center, VCC W ürzburg

Tim Neuhaus15.-16. Nov.2011, Würzburg

Die Intensiv-Filter GruppeDaten und Fakten

20110611_CEMEX Deutschland AG 2

1922 GründungIntensiv-Filterin Wuppertal

durch Theodor Hansen

1930Umzug nach

Velbert-Langenberg

1953 Gründung

Filtres-Intensive in Frankreich

1967Gründung

Infastaub in Bad Homburg

1973GründungSolidux in Billerbeck

1970Markteinführung Coanda-Injektor

1998Gründung

Intensiv-Filter in Brasilien

1999Gründung

Intensiv-Filter in Korea und England

2003Übernahme der

Geschäftsführung durch Thomas

Blüggel

2006Gründung

Intensiv-Filter in Indien

200785-Jahr-FeierIntensiv-Filter

Velbert-Langenberg

2008Gründung

Intensiv-Filter in Österreich

2009Product launch ProJet mega®

2010Product launch ProJet smart®

2011Product launch ProExpertise

2010Product launch

ProJet CIP

Anforderungen an die Entstaubung

• Einhaltung der Emissionsgrenzwerte• Vermeidung von Staubaustritt an potentiellen Leckagestellen der

Komponenten (z.B. Flansche, Lager)• Ausreichende Entspannung der pneumatischen Komponenten zum

Schutz gegen unzulässigen Überdruck• Vermeidung von explosionsfähiger Atmosphäre innerhalb und außerhalb

der Komponenten − z.B. Wasserstoffentwicklung durch Aluminium- und Zinkrückstände bei wässriger

basischer oder saurer Umgebung

− Vermeidung von Staubablagerungen durch Undichtheiten

• Vermeidung von toxischen Gas- und Staubexpositionen

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Entstaubung von pneumatischen Förderanlagen

Zu entstaubende Komponenten von pneumatischen Förderanlagen:- Silos und Bunker- Sendegefäße- Hubförderer- Dosier-, Belade-, Abfüll- und

Saugsysteme- Schnecken- Luftförderrinnen- Dosierwaagen- Rohrsysteme- Entlüftungsleitungen

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Beispiele für die Entstaubung pneumatischer Förderanlagen

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Unterdruck (Vakuum) – System [Pneumatik Kompendium, Atlas Copco, VDI Verlag]

Beispiele für die Entstaubung pneumatischer Förderanlagen

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Überdruck – System [Pneumatik Kompendium, Atlas Copco, VDI Verlag]

Beispiele für die Entstaubung pneumatischer Förderanlagen

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Überdruck – System [Pneumatik Kompendium, Atlas Copco, VDI Verlag]

Pneumatische Befüllung im Überdruck mit freiem Ausblas

- Silofahrzeug mit Bordkompressor(Endschwall)

- Stationäre Kompressoranlage (z.B. Bahnwaggonentladung)

Pneumatische Befüllung im Überdruck mit Weiterleitung des Reingases

- Sammelleitung z.B. zur Reststaub-messung oder Zuführung zu Sicherheitsfilter

- Befüllung im Unterdruck (Saugförderung)

Entstaubung von Silos und Bunkern

• Pneumatische Befüllung im Überdruck mit Ausblasklappe und Saugventilator

• Bypassklappe zur Abführung des Endschwalls bei Silofahrzeugbefüllung

• Ventilator zur Verhinderung des Falschluftzutritts in das Silo über das Filter (z.B. hygroskopische Produkte)

Entstaubung von Silos und Bunkern

• Pneumatische Befüllung im Überdruck

• Filter mit angebautem Ventilator zur Überwindung des Leitungswiderstandes

Entstaubung von Silos und Bunkern

ProJet smart ®

INFA-JETRON

INFA-Mini-Jet

Staubsauganlage

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Unterdruck (Vakuum) – System

zentrale Staubsauganlage, Intensiv-Filter

Entstaubung eines Beladesystems

INFA-POWTRON , InfaStaub• Typ: BKF 10 P-S

• Filterfläche: 10 m²

• Filtermaterial: Polyester Nadelvlies

• Volumenstrom: 840 m³/h

• Motor: 0,75 kW• Druckluft: 6 bar

• Druckluftverbrauch: 7 m³/h

• Leistung: ca. 100...150 t/h

Folgende Parameter haben auf die Dimensionierung und Auslegung von Entstaubungssystemen Einfluss und sind zu beachten:• Art der pneumatischen Förderung (Vakuum, Druckförderung, Flugstrom, Dichtstrom)

Dimensionierung und Auslegung von Entstaubungssystemen

• Ansprechdrücke der Sicherheitsorgane

− Filterdifferenzdruck muss in jeder Betriebsphase unter dem Ansprechdruck der Überdruckklappe liegen

− Befüllvorgang automatisieren bzw. Sicherheitsvorkehrungen treffen

• Behälterfestigkeit

− Entstaubungssystem muss mindestens die Festigkeit der zu entstaubende Komponente (Silo, Mischer, etc.) besitzen

• Physikalische und chemische Eigenschaften des Produktes und des Fördermediums

− Brennbarkeit, Explosionsfähigkeit, Temperatur, Hygroskopie, Feinheit, Schüttdichte, Druck

1000 mm freier Expansionsraum bei Produkthöchststand

Position Max.-Melder (Überfüllung verhindern)

Position Min.-Melder

Unter- / Überdruckventil (-10/+40 mbar)

• Druckschalter +5 mbar (Start Abreinigung)• Druckschalter +25 mbar (Voralarm an Schaltwarte)

Absperrventil(Quetschventil)

• Druckschalter +35 mbar (Schliessen Quetschventil)

Entstaubung von Silos und BunkernSicherer Ablauf eines Befüllvorgang

Ablauf

1. Bei ausgeschalteter Anlage Quetschventil zu

2. Start Anlage über Endschalter bei Ankuppeln des Füllschlauches. Quetschventil öffnet zeitverzögert nachdem Abreinigung einmal durchgelaufen

3. Bei unerwünschten hohen Überdruck (z.B. Zusetzen Filter, Endschwall) kurzzeitiges Schließen des Quetschventils. Filter läuft weiter bis Druck abgebaut.

4. Bei Erreichen des max. Füllstandes (optisches, akustisches Signal) Leerfahren der Füllleitung.

5. Filter durchläuft Nachreinigung (mind. 1 Zyklus)

Folgende Parameter haben auf die Dimensionierung und Auslegung von Entstaubungssystemen Einfluss und sind zu beachten:• Art der pneumatischen Förderung (Vakuum, Druckförderung, Flugstrom, Dichtstrom)

• Physikalische und chemische Eigenschaften des Produktes und des Fördermediums

− Brennbarkeit, Explosionsfähigkeit, Temperatur, Hygroskopie, Feinheit, Schüttdichte, Druck

• Behälterfestigkeit

− Entstaubungssystem muss mindestens die Festigkeit der zu entstaubende Komponente (Silo, Mischer, etc.) besitzen

• Ansprechdrücke der Sicherheitsorgane

− Filterdifferenzdruck muss in jeder Betriebsphase unter dem Ansprechdruck der Überdruckklappe liegen

− Befüllvorgang automatisieren bzw. Sicherheitsvorkehrungen treffen

Dimensionierung und Auslegung von Entstaubungssystemen

• Förderluftmenge, insbesondere Endschwallmenge

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• Berechnung der Endschwallmenge

AC

pln V0,0063t 0K

⋅⋅⋅=

A10p5,25CV 50max ⋅⋅⋅⋅=

• Berechnung der Entlastungszeit

für p0 > 1,89 bar (abs)

mit Vmax= max. Volumenstrom in m³/h (Schwallmenge)C = C-Faktor in Abh. von l/dl = Förderleistungslänged = Förderleitungsdurchmessert = EntlastungszeitA = Rohrquerschnitt in m²p0 = abs. Druck im Förderbehälter in barVK = Förderbehälterinhalt in m³ Diagramm zur Ermittlung des C-Faktors als Funktion des

Verhältnisses l/d

Dimensionierung und Auslegung Berechnung der Endschwallmenge

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• Beispiel− Gegeben:

VF = 600 m³/h

l = 30 m

d = 0,1 mVK = 10 m³

p0 = 2 bar (absolut)

Gasart: Luft− Auslegung:

l/d = 300

C = 0,48

m³/h 39604π

0,11025,250,48V 25max =⋅⋅⋅⋅⋅=

11,6sπ0,10,48

42 ln100,0063t 2 =

⋅⋅⋅⋅⋅=

Dimensionierung und Auslegung Berechnung der Endschwallmenge

Fazit: Je kürzer die Befüllleitung und je größer i hr Durchmesser, destohöher der Endschwall und desto größer die erforderl iche Filterfläche !

Endschwall bei Silobefüllung in Abhängigkeit von Leitungsdurchmesser und Leitungslänge

0

20

40

60

80

100

120

140

10 20 30 40 50

Leitungslänge (m)

End

schw

all (

m3/

min

.)

DN 125

DN 80

DN 100

AJB 800-980-22P

AJV 1100-1000-40P

AJB 800-1400-31P

AJV 1100-1400-56P

Filter für Zement:

Dimensionierung und Auslegung Berechnung der Endschwallmenge

Folgende Parameter haben auf die Dimensionierung und Auslegung von Entstaubungssystemen Einfluss und sind zu beachten:• Art der pneumatischen Förderung (Vakuum, Druckförderung, Flugstrom, Dichtstrom)

• Physikalische und chemische Eigenschaften des Produktes und des Fördermediums

− Brennbarkeit, Explosionsfähigkeit, Temperatur, Hygroskopie, Feinheit, Schüttdichte, Druck

• Behälterfestigkeit

− Entstaubungssystem muss mindestens die Festigkeit der zu entstaubende Komponente (Silo, Mischer, etc.) besitzen

• Ansprechdrücke der Sicherheitsorgane

− Filterdifferenzdruck muss in jeder Betriebsphase unter dem Ansprechdruck der Überdruckklappe liegen

− Befüllvorgang automatisieren bzw. Sicherheitsvorkehrungen treffen

• Förderluftmenge, insbesondere Endschwallmeng

Dimensionierung und Auslegung von Entstaubungssystemen

• Filterflächenbelastung und Auftriebsgeschwindigkeit− Filterfläche in Abh. von Volumenstrom, Filtermedium, Produkt, Betriebsweise

− Auftriebsgeschwindigkeit < Sinkgeschwindigkeit

Auftriebsgeschwindigkeiten in Aufsatzfiltern bei ty pischen FilterflächenbelastungenGehäuse: Ø 800 mm - Anströmquerschnitt Abrutto 0,5 m2 - Anströmquerschnitt Anetto 0,32 m2

Filtertyp

Schlauchfilter Länge Filtermedium:1100 mmFilterfläche: 5 m 2

Schlauchfilter Länge Filtermedium:1600 mmFilterfläche: 7 m 2

Patronenfilter Länge Filtermedium:1000 mmFilterfläche: 22 m 2

Patronenfilter Länge Filtermedium:1400 mmFilterfläche: 31 m 2

Volumenstrom V (m3/min.) 9 13 22 31

Filterflächenbelastungf (m 3/m2 x min.) 1,8 1,85 1,0 1,0

Höhe Ummantelung(mm) 1000 1500 1000 1500

Auftriebsgeschwindig-keit v brutto (m/s) 0,3 0,4 0,7 1,0

Auftriebsgeschwindig-keit v netto (m/s) 0,5 0,7 1,2 1,6

• Produkte höherer Schüttdichte (ρSch >1.000 kg/m3): vnetto max. 1 m/s

• Produkte mittlerer Schüttdichte (500< ρSch <1.000 kg/m3): 0,5 m/s < vnetto < 1 m/s

• Produkte geringer Schüttdichte (ρSch < 500 kg/m3): vnetto < 0,5 m/s

� Bei zu hoher Auftriebsgeschwindigkeit: Filtermedien ins Silo hineinhängen lassen

Dimensionierung und AuslegungAuftriebsgeschwindigkeit

Dimensionierung und AuslegungFilterauswahl und Wartung

• Jet-Pulsefilter sind grundsätzlich zu bevorzugen, da− Abreinigung während des Befüllvorgangs möglich− Niedrige Differenzdrücke (energieeffizient)− Filterwiderstand bleibt auch während der Befülldauer konstant niedrig.− Siloinnendruck steigt auch während des Endschwalls nicht über die Alarm-, bzw. Auslöseschwelle der Sicherheitseinrichtungen.

• Zwangsbelüftung über Filter (Filter mit Ventilator) grundsätzlich zu bevorzugen um schwankende Betriebsbedingungen zu kompensieren.

• Inspektion der Entstaubungssysteme gemäß Herstellerdokumentation einhalten (Inspektionsplan ist durch Betreiber zu erstellen)

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

Dimensionierung und AuslegungFilterauswahl und Wartung

So nicht!

Inspektion von Entstaubungssystemen

www.intensiv-filter.com

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• Vier Größen mit vier Schlauchlängen standardisiert• ProTex Energiespar-Filtermedien

• Abreinigung mit System „ideale Düse“

• Temperaturen und Druckbereiche 20°C/-40 hPa und 14 5°C/-25 hPa• Volumenströme von 2.500 m³/h bis 16.700 m³/h

• Direkt angeschlossener Ventilator mit Schalldämpfergehäuse

• Kompaktfilter mit Staubaustrag und Bunkeraufsatzfilter

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Intensiv – Filter Lösung zur Entstaubung

Aufbau, Eigenschaften und Vorteile der Intensiv-Filter Schlauchfilteranlagen

ProJet smart ®

Infastaub GmbHLösung zur Entstaubung

• Produktportfolio InfaStaub:− Mechanisch abgereinigte Filter

− Pneumatisch abgereinigte Filter: Volumenströme von 20 m3/h bis ca. 20.000 m3/h bei Serienfertigung

− Volumenströme > 20.000 m3/h auf Anfrage

− von der Maschinen- bis zur Arbeitsplatzentstaubung

− von Filteranlagen in Serienfertigung bis zu maßgeschneiderten Individuallösungen

20110611_CEMEX Deutschland AG 26