Separatoren und Dekanter: optimale Prozesskontrolle mit Umrichtertechnologie

Die zentrifugale Energie

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Im Bereich der Prozesstechnik kommen sehr häufig Separatoren und Dekanter der GEA Westfalia Separator GmbH zum Einsatz. Für die Automation setzen die Spezialisten aus Oelde auf moderne Frequenzumrichtertechnik von Danfoss.

Exklusiv in KEM Der Autor: Stefan Desch, Global Key Account Manager, Danfoss GmbH VLT Antriebstechnik, Offenbach

Zu den Standardaufgaben in der industriellen Produktion, der Lebensmittel- und chemisch/pharmazeutischen Industrie oder auch der Wasser-/Abwassertechnik zählen beispielsweise die Klärung von Flüssigkeiten, das Trennen von Flüssigkeitsgemischen, das Extrahieren von Inhaltsstoffen oder auch das Entwässern und Eindicken von Feststoffen.
Bereits 1893 gründeten Franz Rahmesol und Franz Schmidt ihre erste eigene Werkstatt in Oelde, Westfalen, zur Produktion von Milchseparatoren. Diese Zentrifugen wurden damals noch von Hand betrieben. Seit dieser Zeit setzte sich das Unternehmen mit vielen technischen Innovationsleistungen international an die Spitze. Heute ist die GEA Westfalia Separator GmbH zu dem weltweit führenden Hersteller von Maschinen und Anlagen für die Prozessstufe mechanische Trenntechnik herangewachsen.
Insbesondere das umfangreiche Wissen über mehr als 2500 verschiedene zentrifugale Verfahren und Prozesse bildet die Grundlage, für vielfältige Problemlösungen im Bereich der mechanischen Trenntechnik. Das Unternehmen ist heute in fast allen Bereichen der Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie, in Chemie, Pharmazie und Biotechnologie, im Bereich der Energiegewinnung, Oilfield und Marineapplikationen und nicht zuletzt in der Umwelttechnik zu finden. Aufgrund seiner hohen Innovationskraft verfügt das Unternehmen über eine Vielzahl an Neuentwicklungen und Patenten.
Besonderen Fokus legt GEA Westfalia Separator darauf, ihren Kunden einen Wettbewerbsvorteil zu sichern – besonders in Zeiten wie diesen, wo hart umkämpfte Märkte einen heißen Wettbewerb hervorrufen und Energieeffizienz und Umweltschutz in aller Munde ist.
Natürlichen Vorgang beschleunigen
Separatoren und Dekanter basieren auf einem einfachen physikalischen Verfahren, das allerdings beschleunigt und sehr flexibel angewendet wird. So setzen sich beispielweise in Feststoff-/Flüssigkeitsgemischen Schwebstoffe nach einiger Zeit in Ruhe ab. Das bezeichnet man als Sedimentation. Genau diesen physikalischen Vorgang verwenden auch die Separatoren und Dekanter von GEA Westfalia Separator. Allerdings erzeugt schnelle Rotation die natürliche Schwerkraft künstlich. Dies beschleunigt den Prozess erheblich und trennt Feststoffe von Flüssigkeiten oder auch verschiedene flüssige Phasen voneinander. Bekannte Beispiele sind die Entsaftung von Trauben, die Entrahmung von Milch, die Trocknung von Schlämmen und viele weitere Einsatzmöglichkeiten.
Frequenzumrichter verbessern Anlauf und Betrieb
Die Anforderungen an die Möglichkeiten zur Prozesssteuerung, aber auch an die Leistungsfähigkeit und den Durchsatz der Geräte steigen. GEA Westfalia Separator sorgt mit intensiven Forschungsarbeiten – auch in Verbindung mit Universitäten, Forschungseinrichtungen und der Industrie – für eine Vielzahl an Meilensteinen bei der mechanischen Trenntechnik. Dazu zählte auch der 1988 eingeführte Dekanter in Zweigetriebetechnik. Er erlaubte – im Gegensatz zu den vorherigen Modellen – eine Veränderung der Fördergeschwindigkeit der Schnecke gegenüber der Drehzahl der Trommel. Dies führte zu einer besseren Steuerung des Prozesses und damit zu einer stark erhöhten Qualität des zu erzeugenden Produktes. Dieser Dekanter setzte zu ersten Mal einen Fre- quenzumrichter ein, um die Differenzdrehzahl prozessoptimal steuern zu können. Damit begann der Siegeszug der Frequenzumrichter in der zentrifugalen Trenntechnik.
Der Einsatz von Frequenzumrichtern in Separatoren und Dekantern bringt allerdings weitere Vorteile mit sich. Kupplungsantriebe und Schweranlaufmotore sind nur bis zu einer Leistungs von etwa 200 kW technisch sinvoll. Darüber hinaus sind Schweranlaufmotore aufgrund ihres höheren Kupferanteils und der entsprechenden Baugröße nicht nur unhandlich, sondern auch nicht auf den besten Wirkungsgrad hin optimiert, weil sie für die Bedingungen eines Schweranlaufs konstruiert sind. Dies bedeutet im laufenden Betrieb erhöhte Energieverluste und damit höhere Betriebskosten. Auch den Anlaufstrom, der bei älteren Lösungen bis zum Zweifachen des Nennstroms betragen konnte, wurde von den Spezialisten bei GEA Westfalia Separator mit der geeigneten Auslegung der Umrichter auf maximal den Nennstrom des Motors begrenzt.
Zwar benötigt der Frequenzumrichter immer noch eine gewisse Energie für sich selbst, doch das wird durch die wirkungsgradoptimierten Motoren mehr als ausgeglichen. Am Ende des Tages ist hier eine positive Energie- bilanz zu verzeichnen. I

Info & Kontakt
Danfoss VLT Antriebstechnik
Stefan Desch,
Global Key Account Manager
Tel.: 069 8902-0
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