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Kosteneffiziente Entstaubungsanlagen-Aufstelllösungen

Von Joe Kiolbasa, Produktmanager bei Donaldson Torit

Wenn es um Aufstelllösungen von Entstaubungsanlagen für Materialhandhabungsanwendungen in Prozessindustrien geht, gibt es mehrere Strategien zur Auswahl. Die falsche Wahl kann Ihre Betriebskosten erhöhen. Die Wahl der richtigen Option basiert auf der Anwendung und den Bedürfnissen der Anlage.

Zentralisierte Staubsammelstrategie

Eine Strategie für die Platzierung von Entstaubungsanlagen besteht darin, einen einzelnen Kollektor außerhalb des Gebäudes zu installieren und Leitungen zu den verschiedenen Bereichen des Prozesses zu führen, die Staub erzeugen. Dies ist als zentralisiertes Staubsammelsystem bekannt.

Diese Wahl hat mehrere Vorteile. Der erste ist der relativ kleine Raum, der am Ort der Staubquelle eingenommen wird. In einer Pulver- und Massenverarbeitungsanlage gibt es eine Vielzahl von Verbindungsstellen und Prozessen, die Staub erzeugen, einschließlich Bandübergabestellen, Behälterentlüftungen, Misch-, Sackentleerungs- und Sackfüllstellen. Viele dieser Anwendungen erzeugen Staub an Orten mit begrenztem Platz. Bei einer zentralisierten Entstaubungsanlagen-Platzierungsstrategie kann eine Staubschutzhaube am Ort der Staubentwicklung eingesetzt und der Staub dann zum Kollektor geleitet werden. Hauben benötigen im Vergleich zu einem kompletten Kollektor relativ wenig Platz, was hilft, beengte Platzverhältnisse zu überwinden.

Ein weiterer Vorteil der zentralisierten Staubsammelplatzierung besteht darin, dass mehrere Staubquellen von einem einzigen Kollektor bewältigt werden können. Dies bedeutet, dass weniger Kollektoren überwacht und gewartet werden müssen.

Während diese Vorteile gut klingen mögen, gibt es einige Nachteile, die bei diesem Ansatz berücksichtigt werden müssen. Erstens erfordert ein zentralisierter Platzierungsansatz Kanäle und manchmal viele von ihnen. Zusätzlich zu den Kosten für den Kauf der Kanäle entstehen Kosten, die erforderlich sind, um die Kanäle zu warten, insbesondere wenn der Staub abrasiv ist oder die Kanäle der Umgebung ausgesetzt sind.

Ein weiterer Nachteil der zentralisierten Staubfiltration besteht darin, dass verschiedene Stäube aus verschiedenen Prozessen in einem einzigen Kollektor gemischt werden. Wenn die gesammelten Stäube inkompatibel sind, besteht die Gefahr von Bränden, Explosionen oder Korrosion. Selbst wenn die verschiedenen Stäube kompatibel sind, ist die kombinierte Mischung möglicherweise nicht für die Rückgewinnung geeignet. Dies kann bedeuten, dass das Gemisch möglicherweise auf eine Mülldeponie transportiert werden muss. Die Transport- und Deponiekosten können sich schnell summieren.

Ein erhöhter Energieaufwand ist ein weiterer potenzieller Nachteil der zentralisierten Staubsammelplatzierung. Mit einem zentralisierten Platzierungsansatz zieht das System Luft aus allen mit dem Kollektor verbundenen Hauben, selbst wenn nur ein stauberzeugendes Gerät in Betrieb ist. Energie wird verschwendet, indem Luft aus Hauben bewegt wird, in denen kein Staub erzeugt wird.

Und schließlich, wenn die Staubentwicklung aus mehreren Prozessen in einer Entstaubungsanlage verbunden ist, muss ein großer Teil des Betriebs möglicherweise abgeschaltet werden, wenn die Entstaubungsanlage gewartet werden muss. Dies könnte eine Einrichtung dazu zwingen, den Kollektor nur an Wochenenden oder Feiertagen in Betrieb zu nehmen, was zu höheren Arbeitskosten führt.

Dedizierte Entstaubungsanlagen-Platzierungsstrategie

Eine zweite Strategie beinhaltet die Zuordnung einer Entstaubungsanlage zu jeder spezifischen Staub erzeugenden Anwendung oder zu jedem Bereich, der die gleichen Stäube erzeugt. Ein potenzieller Vorteil dieses Ansatzes gegenüber einer zentralisierten Platzierung besteht darin, dass ein Kollektor der gleichen Art von Staub ermöglicht, dass der gesammelte Staub möglicherweise zurückgewonnen und nicht auf eine Deponie gebracht wird.

Ein weiterer Vorteil ist, dass kleinere Kollektoren an bestimmten Punkten die Wartung einzelner Kollektoren ermöglichen, ohne den gesamten Betrieb zu unterbrechen. Dieser Ansatz ermöglicht auch einen angepassten Energieverbrauch, der den Produktionsänderungen entspricht, da die Kollektoren nur dann arbeiten, wenn der spezifische Staub erzeugende Arbeitsbereich in Betrieb ist.

Ein wahrgenommener Nachteil einer dedizierten Platzierungsstrategie für Kollektoren ist die erhöhte Anzahl an erforderlichen Kollektoren und Lüftern. Auf den ersten Blick scheint sich dies zu bestätigen. In den meisten Fällen kostet die dedizierte Staubsammelstrategie jedoch weniger als die zentralisierte Strategie, wenn Sie die Kosteneinsparungen durch Folgendes berücksichtigen:

  • Verwendung von kleineren Kanalgrößen,
  • reduzierte Länge der Kanalschächte,
  • verkürzte Installationszeit und
  • verringerter Gesamtleistungsbedarf.

Obwohl die zentralisierten und dedizierten Platzierungsstrategien große Nachteile zu haben scheinen, sind sie dennoch gut für Anwendungen, bei denen der Staub, der gesammelt wird, als Teil eines Abfallstroms angesehen wird. Ein gutes Beispiel wäre Staub, der bei Reinigungsarbeiten wie in der Getreideindustrie anfällt.

Entstaubungsanlagen mit Falten-Filterpacks im Vergleich zu einem Standard-Schlauchfilter mit Rohrfiltern. Der kleinere Kollektor kann die Arbeit des größeren übernehmen, ist aber bis zu 70 % kleiner.
Integrierte Staubsammelstrategie

Die dritte und innovativste Platzierungsstrategie ist die integrierte (oder Quellen-)Entstaubungsanlage. Diese Strategie beinhaltet die Anbringung einer Entstaubungsanlage direkt am Prozess, sodass gesammelter Staub direkt in den Produktstrom zurückgeführt wird. Zuvor konnte diese Strategie nur in Anwendungen verwendet werden, in denen im Prozess viel Platz für einen Kollektor verfügbar war. Dank neuer Technologien in der Staubsammlung können Entstaubungsanlagen jetzt viel kleiner werden, sodass sie in sehr enge Räume passen. Schlauchfilter mit kuvertförmigen Taschen und Patronenfilter schrumpften größenmäßig relativ im Vergleich zu Schlauchfilter mit röhrenförmigen Taschen, aber jetzt verkleinern Kollektoren mit Falten-Filterpacks die Größe von Entstaubungsanlagen weiter erheblich. Da diese Filter mehr Filtrationsmedien bieten, die auf kleinerem Raum untergebracht sind, können Kollektoren bis zu 70 % kleiner sein als herkömmliche Schlauchfilter-Entstaubungsanlagen.

Entstaubungsanlagen mit Falten-Filterpacks sind viel kleiner als herkömmliche Entstaubungsanlagen, wodurch der Kollektor in eine LKW-Ladehaube integriert werden kann.


Die integrierte Entstaubungsanlagen-Strategie hat viele Vorteile. Da der Kollektor tatsächlich genau dort platziert ist, wo der Staub erzeugt wird, werden erstens keine Kanäle in der Installation benötigt. Dies reduziert die Kosten der Kanäle, die Installationsarbeit für die Kanäle und eliminiert die Instandhaltungskosten der Leitungen – insbesondere, wenn es um abrasiven Staub geht.

Energieeinsparungen sind ein weiterer Vorteil dieses Ansatzes. Bei Verwendung der oben beschriebenen zentralisierten oder dedizierten Platzierungsansätze zieht ein Lüfter die staubige Luft von den Hauben an den Stauberzeugungspunkten durch die Kanäle und schließlich in die Entstaubungsanlage. Abhängig von der Größe des Systems können die Kanäle zu einem viel größeren Lüfter führen, der große Mengen an Elektrizität verbraucht, um Luft und Staub zum Kollektor zu transportieren. Im Gegensatz dazu verwendet ein integrierter Platzierungsansatz keine Kanäle oder Hauben, da der Kollektor als Haube dient. In den meisten Fällen kann noch ein kleiner Lüfter erforderlich sein, um den Prozess unter ausreichend negativem Luftdruck zu halten, um den Staub zum Kollektor zu saugen, aber die Größe des erforderlichen Lüftermotors wird beträchtlich kleiner und die verbrauchte Leistung geringer sein, da er den Staub nicht durch verschiedene Kanäle bis zu einem entfernten Kollektor zurückführen muss. Je nach Anwendung kann die jährliche Energieeinsparung beträchtlich sein.

Die integrierte Platzierung führt außerdem dazu, dass der gesammelte Staub direkt in den Prozessstrom zurückgeführt wird. Das spart in mehreren Bereichen Geld. Mit einer zentralisierten oder dedizierten Lösung muss der gesammelte Staub entsorgt werden. Wenn der gesammelte Staub kein reiner Abfall ist, muss er irgendwie transportiert werden, um ihn in den Prozess zurückzuführen. Das bedeutet, der Staub muss zurückbefördert (zusätzliche Ausrüstungskosten) oder manuell in Chargen in den Prozessstrom zurückgeführt werden (Arbeitskosten). Wenn der Staub keinen Wert hat, muss er immer noch zu einer Deponie oder Entlagerstätte transportiert werden, was zu Transport- und Deponiekosten führt.

Der integrierte Ansatz erfordert, ähnlich wie der dedizierte Platzierungsansatz, möglicherweise mehrere Kollektoren und nicht nur eine einzige große Entstaubungsanlage. Dies kann bedeuten, dass mehr Kollektoren zu warten sind, aber dieser Ansatz kann trotzdem hilfreich sein, da es möglich ist, einen einzelnen Kollektor ohne Störung des gesamten Betriebs zu warten. Dies ermöglicht eine Wartung während der regulären Geschäftszeiten, so dass Wochenend- oder Feiertagsarbeitsgebühren nicht erforderlich sind. Es bedeutet auch, dass nicht der gesamte Betrieb oder ein großer Teil davon von einem einzigen Kollektor abhängig sind.

Zu guter Letzt, da die integrierte Lösung kleinere Kollektoren verwendet (z.B. kompakte Bauweise, kein Trichter, keine Stützfüße), werden Fracht- und Installationskosten stark reduziert. Und angesichts der Tatsache, dass es keine Kanäle gibt, die mit diesem Ansatz gekauft oder installiert werden müssen, ergeben sich zusätzliche Einsparungen bei der Installation.

Um ein besseres Verständnis der Vorteile des integrierten Ansatzes zu erlangen, wollen wir einige Beispiele aus der Praxis betrachten.

Kippmulde in Zentral-USA

Eine Getreide-Entladestation für LKWs im Zentrum der USA wurde ursprünglich ohne Entstaubungsanlage entworfen. Nach Inbetriebnahme der Anlage wurde schnell erkannt, dass Entstaubungsanlagen benötigt wurden. Ein Donaldson Torit-Händler installierte vier Torit® PowerCore®-CPV-6-Kollektoren (Entstaubungsanlagen mit Faltenfilter-Packs) in jeder der LKW-Müllschächte. Da nicht genügend Platz für die direkte Installation der Lüfter an den Kollektoren vorhanden war, wurden die Kollektoren über Kanäle mit den Lüftern außerhalb der Schächte verbunden. Obwohl dieser Standort nicht alle Energieeinsparungen genießt, die normalerweise durch die Verwendung der integrierten Strategie erzielt werden, ist der Standortmanager erfreut darüber, dass kein abrasiver Staub durch die Kanäle strömt. Dies bedeutet eine signifikante Einsparung bei der Kanalwartung. Er begrüßt auch, dass weniger Filter ersetzt werden müssen, weil jedes Filterpack den Platz von sechs, acht Fuß hohen Taschen einnimmt, die der Standort verwendet hätte, wenn er einen Schlauchfilter außerhalb des Gebäudes installiert hätte. Der einfache Zugang zu den Filtern ist ein Bonus.

Vier Donaldson Torit CPV-6-Kollektoren am Getreidewagen-Müllschacht

Wäre der Standort in der Lage gewesen, fünf HP-Lüfter an jedem der Kollektoren zu installieren, anstatt sie an einen 25-PS-Zentrallüfter außerhalb des Gebäudes zu leiten, hätten mit jedem LKW-Entladeschacht 2.391 $ jährlich an Stromkosten gespart werden können (4.000 Betriebsstunden und Kosten von 15 Cent pro Kilowattstunde vorausgesetzt). Da es hier tatsächlich vier Schächte gibt, hätte die Gesamteinsparung in diesem Beispiel 9.564 $ jährlich betragen können.

Southern Cement

Ein weiteres Beispiel für die Vorteile eines integrierten Ansatzes zur Entstaubung ist die Übergabestation Southern Cement in Mobile, AL. Southern Cement entlädt Zement und befördert ihn pneumatisch zu drei separaten Lagerhäusern, bis er zum Verladen auf LKW oder Triebwagen übergeben wird. Wenn der Zement zu den Lagerhäusern transportiert wird, kontrollieren Entstaubungsanlagen den Staub und bewahren ihn in jedem Lagerhaus auf.

Die ursprüngliche Konstruktionsabsicht beinhaltete drei zentrale Entstaubungsanlagen (ein Kollektor befindet sich außerhalb jedes der Lagerräume). Ein Donaldson Torit-Händler schlug jedoch eine effektivere Lösung vor. Der Händler empfahl, eine integrierte Lösung zu verwenden, die fünf Donaldson Torit-Dalamatic-Einbaukollektoren auf dem Dach jedes Lagerraums installiert. Die an jedem Einbaukollektor angebrachten Lüfter saugen nun die staubhaltige Luft durch die Filter. Obwohl beide Lösungen eine Verschiebung von 20.000 Kubikfuß pro Minute Luft pro Lagerraum erforderten, ist mit der integrierten Dalamatic-Einbaulösung weniger statischer Druck erforderlich, da alle Kanalverluste eliminiert wurden. Dies führte zu einer Stromeinsparung von über 18.000 US-Dollar pro Jahr. Der Kunde genießt zudem die folgenden Vorteile:

  • Für den Transport von gesammeltem Zementstaub sind keine Drehschieber oder Schneckenförderer erforderlich, da der Zementstaub aus dem Kollektor direkt zurück in die Lagerhäuser gepulst wird.
  • Wenn Kollektoren gewartet werden müssen, kann dies einzeln durchgeführt werden, ohne dass der gesamte Betrieb heruntergefahren werden muss.
  • Es sind keine Kanäle erforderlich, was anfängliche Kosten und Wartung spart.
Donaldson Torit Dalamatic-Einbaulüfter als integrierte Lösung bei Southern Cement

Es gibt mehrere Entstaubungsanlagen-Platzierungsstrategien, die in einer Pulver- und Massenverarbeitungsanlage eingesetzt werden können. Die Verwendung der integrierten Lösung führt, wenn möglich, zu vielen Kosteneinsparungen.

Wir können Ihnen helfen, die optimale Lösung für Ihre Anwendung zu finden.

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