Silo-Konditionierung - IKB-Industrieplanung GmbH

IKB Industrieplanung GmbH
Nachtigallenstr. 15
57589 Pracht
Tel. 02682 95240
Fax. 02682 952424
IKB Industrieplanung GmbH
Verbundanlage für
Silokonditionierung und
Entstaubung von Zuckersilos
info@ikb-planung.de
www.ikb-planung.de

Verbundanlage | Zuckersilos
Einleitung
Zur Kampagne 2000 wurde im Werk Uelzen der
Nordzucker AG eine neue Verbundanlage für die
Konditionierung und die Förderwegeentstaubung
der Weißzucker-Siloanlage in Betrieb genommen.
Die Erfahrungen aus den vergangenen 2 Kampagnen
haben gezeigt, dass die neue Anlage die gewünschten
Anforderungen in vollem Umfang erfüllt.
Abb. 1: Verbundanlage für Silokonditionierung und Entstaubung von Zuckersilos
Vor der Umbaumaßnahme wurde die Siloanlage mit
mehreren getrennten Konditionierungsanlagen und
Entstaubungsfiltern betrieben:
Die Entstaubung der Förderwege wurde nicht nach
Betriebszustand sondern komplett durchgeführt.
IKB Industrieplanung GmbH - Stand 2008
IKB Industrieplanung GmbH
Es wurden also auch Bänder entstaubt, die keinen
Zucker führten. Die Entstaubungsluft wurde nach den
Filtern nach außen abgeführt. Die abgesaugten Luftmengen
ergänzten sich durch Falschluft über Fenster
und Türen. Diese musste natürlich zusätzlich erwärmt
werden. Ferner führte die Tatsache, dass die
Altanlagen nicht mehr am Auslegungspunkt betrieben
werden konnten, zu unbefriedigenden Zuständen
in den Silokellern und Silodomen, mit hohen Staubmengen
und Staubablagerungen, die einen erhöhten
Reinigungsaufwand erforderten.
Die vorhandenen Silo-Konditionierungsanlagen gabenmit
entsprechenden Wärmeverlusten die gesamte
Luftmenge über Auslässe in den Silodächern ins Freie
ab. Eine zuverlässige Luftmengenregelung war bei
den teilweise über 25 Jahre alten Konditionierungs-
www.ikb-planung.de

Verbundanlage | Zuckersilos
anlagen nicht möglich. Die Konditionierungsluft
konnte lediglich erwärmt werden. Ein Feuchtigkeitsregelung
war nicht möglich. Insgesamt entsprachen
sowohl die Entstaubungs- als auch die Konditionierungsanlagen
nicht mehr dem Stand der Technik.
Ein weiterer Grund für die Erneuerung der Anlagen
war, dass der Standort des neu zu errichtenden
Zucker-Silos 8 auf der Fläche der alten Siebstation
lag. Da der Hauptteil der Aggregate und der Steuerungstechnik
in der alten Siebstation untergebracht
waren, machte der notwendige Abriss der Station
unter anderem eine Standortänderung der Entstaubungs-und
Konditionierungsanlagen notwendig. Um
eine Entstaubung der Förderwege auch während der
Bauarbeiten zu gewährleisten, musste vor dem Abriss
des alten Siebgebäudes die alte Technik ersetzt und
dafür ein neues Betriebsgebäude errichtet werden.
Die vorgegebenen Ziele für dir neuen Verbundanlagen
waren :
»
»
»
»
optimale Entstaubung
zuverlässige Konditionierung mit Absoluttrocknung
für die Silos 1-6 und 8. (Das Silo 7 hat eine separate
moderne Konditionierungsanlage und musste
nicht mit berücksichtigt werden)
energiewirtschaftliche Lösung durch ein Rückluftsystem
kostengünstige Lösung
Betriebsgebäude
Das neue zentrale Betriebsgebäude wurde an der
Stelle des vorhandenen Betriebsgebäudes für die
Konditionierung der Silos 1, 2, 3 und 4 errichtet.
Durch diesen Standort konnte ein Teil der alten
Leitungswege bzw. Trassenführungen der Konditionierung
für die Silos 1-6 wieder genutzt werden. Das
zentrale Betriebsgebäude ist in Stahlskelettkonstruktion
in 2 Etagen hergestellt. In der unteren Etage sind
die Schaltanlagen für die Konditionierung, Entstaubung,
Fördertechnik und Haustechnik aufgestellt, sowie
die Ventilatoren der Silokonditionierung und der
IKB Industrieplanung GmbH - Stand 2008
IKB Industrieplanung GmbH
Entstaubungsfilter. In der oberen Etage befindet sich
das Klimagerät für die Konditionierungsluft und die
Rohranschlüsse zu den Silodomen. Außerdem stehen
hier die beiden Filter für die Förderwegeentstaubung
und für die Entstaubung der Konditionierungsrückluft
und der Taschenfilter einer Bodenentstaubungsanlage
sowie die Heizungsanlage für die begehbaren Silobereiche.
Verbundanlage 1:
Silo-Konditionierung
Das Konzept der Konditionierung für die Silos 1-6
und 8 ist eine Luft-Verbundanlage. Diese besteht aus
einem zentralen Klimagerät, je einem Zuluftventilator
für jedes Silo und einem Filter für die Entstaubung
der Konditionierungsrückluft. Die Ziele waren
freilaufenden Zucker zu erhalten und der sparsame
Einsatz von Energie.
Rahmenbedingung war, dass zur gleichen Zeit maximal
4 Silos konditioniert werden müssen:
»
»
2 Silos während der Befüllung (WZ1+WZ2)
2 Silos werden vor dem Befüllvorgang (WZ1+WZ2)
angewärmt oder nach Abschluss der Befüllung
nachkonditioniert.
Die Silos 1-6 und Silo 8 haben ein Gesamtvolumen von
ca. 200.000 m³. Bei ungünstigster Silowahl werden in
Summe maximal 40.000 m³/h konditionierte Luft
benötigt. Vom zentralen Klimagerät wird von einem
Sammler aus jedes Silo nach Bedarf separat über
seinen FU-geregelte Ventilatoren mit konditionierter
Luft versorgt. Abweichung vom Luftmengen-Sollwert
z.B. durch eine veränderte Kornverteilung des eingefüllten
Zuckers oder den steigenden Gegendruck
durch die wachsende Zuckersäule bei der Befüllung,
werden vom System erkannt und ausgeglichen. Die
über Luftkanäle in den Siloboden eingebrachte konditionierte
Luft wird am Silodom ü ber Rohrleitungen
wieder vom Ventilator des zentralen Filters für die
Konditionierungsrückluft wieder abgesaugt. Zur Reduzierung
der Staubentwicklung beim Befüllvorgang
wird ü ber die Absaugung ein geringer Unterdruck
www.ikb-planung.de

Verbundanlage | Zuckersilos
Abb. 2: Schema Weißzucker-Silokonditionierung
im Siloinneren eingestellt. Die gefilterte Luft wird
dem zentralen Klimagerät (Absoluttrocknung und
Anwärmung) wieder zugeführt und von diesem für
die Konditionierung erneut aufbereitet. Dabei verhindert
eine permanente Frischluftzumischung von 20 %
sicher die Aufkonzentration zuckertypischer Aromen.
Zusätzlich zu den von der ZBG und dem VDI vorgeschriebenen
Staubexplosionsschutzmaßnahmen, wie
z.B. der 1,3-und 10-bar Druckstoßfestigkeit der Anlagen
und der Ausrüstung mit Berstscheiben, sind die
Silos mit mechanischen und regelungstechnischen
Über-und Unterdrucksicherungen sowie der Filter mit
einer Staubleckagenwarnanlage ausgerüstet.
IKB Industrieplanung GmbH - Stand 2008
IKB Industrieplanung GmbH
Verbundanlage 2 – Entstaubung
der Fördertechnik
Das Konzept der Fördertechnik-Entstaubung sieht die
gleichzeitige Silobefüllung und Siloentleerung vor. In
der Kampagne werden zur gleichen Zeit die Qualitäten
WZ1 und WZ2 produziert und aus wieder anderen
Silos WZ 1 und WZ 2 entnommen. Dies bedeutet,
es sind je Qualität ein Förderstrang „Einlagerung“
und ein Fö rderstrang „Auslagerung“ zur gleichen
Zeit in Betrieb. Die Förderwegeentstaubung ist dazu
vorgesehen, die staubhaltige Luft an Über-und Aufgabestellen
der Fördertechnik zu erfassen, die Luft
zu reinigen und die gereinigte Luft wieder in den Bereich
der Silo-Keller und Silo-Dome zurückzuführen.
www.ikb-planung.de

Verbundanlage | Zuckersilos
Während der Kampagne müssen folgende Teilsysteme
entstaubt werden:
»
»
»
»
1 Silo WZ 1 -Befüllung
1 Silo WZ 2 -Befüllung
1 Silo WZ 1 -Entleerung
1 Silo WZ 2 -Entleerung
Maximal erforderliche Gesamtluftmenge:
»
42.200 m³/h
Außerhalb der Kampagne müssen die Absaugstellen
der Silobefüllung nicht entstaubt werden.
Folgende Teilbereiche müssen in dieser Zeit entstaubt:
»
»
1 Silo WZ 1 -Entleerung
1 Silo WZ 2 -Entleerung
Abb. 3: Schema Förderwege-Entstaubung
IKB Industrieplanung GmbH - Stand 2008
und zeitweise zusätzlich:
»
»
1 Silo WZ 1 -Restentleerung
2 Silo WZ 2 -Restentleerung
IKB Industrieplanung GmbH
Maximal erforderliche Gesamtluftmenge:
»
40.250 m³/h
Die neue Entstaubungsanlage wurde gemäß den oben
genannten Anforderungen für eine Gesamtluftmenge
von 45.000 m³/h ausgelegt. Bei gleichzeitigem Betrieb
aller vorhandenen Entstaubungsstellen über ein
Sammelrohrleitungssystem wäre eine Luftmenge von
mindestens 84.600 m³/h erforderlich!
Der Filter ist ein Schlauchfilter mit frequenzgeregeltem
Ventiltor. Die Entstaubungsstränge der einzelnen
Silos werden nach Bedarf über pneumatische Klappen
geöffnet oder geschlossen, so dass nur der tatsächlich
in Betrieb befindliche Anlagenteil zur Entstau-
www.ikb-planung.de

Verbundanlage | Zuckersilos
bung geöffnet ist. Für den Fall, dass nur ein Rohrleitungsstrang
entstaubt werden mußweil nur ein
Siloweg in Betrieb ist, und durch die verringerte
Luftmenge die Strömungsgeschwindigkeit in der
Hauptleitung zum Filter unter 18 m/s absinkt,
werden automatisch die Absperrklappen aller Rohrleitungsstränge
soweit geöffnet, bis die Gesamtluftmenge
wieder so großist, dass die 18 m/s eingehalten
werden. Die Regelung erfolgt über eine einfache
Differenzdruckmessung in der Hauptleitung. Die
entstaubte Luft mit einem Reststaubgehalt von < 1
mg/m³ wird komplett in den Bereich der Silokeller
und Silodome zur Kompensation der abgesaugten
Luftmengen zurückgeführt, um die Energieverluste
durch das sonst nötige Nachströmen kalter Außenluft
zu reduzieren.
Abb. 4: Sammelleitungsverteiler mit den Abgängen der einzelnen
Entstaubungsstränge
Auch diese Anlage wurde mit den von der ZBG und
dem VDI vorgeschriebenen Staubexplosionsschutzmaßnahmen
ausgerüstet. Zur Vermeidung von
Staubkontaminationen bei Filterleckagen durch die
Rückluft zu den Gebäuden, wurde auch hier eine
Leckwarnanlage installiert.
IKB Industrieplanung GmbH - Stand 2008
IKB Industrieplanung GmbH
Schlusswort
Nach der Inbetriebnahme waren noch Einstellungsarbeiten
erforderlich, um ein stabiles Gesamtsystem zu
erhalten. Die Konditionierungsergebnisse der ersten
Kampagne waren aber sowohl im neuen Silo 8, als
auch in den Altsilos sehr gut. Die Investitionskosten
für die Verbundanlage waren deutlich geringer als
der Einsatz einzelner Konditioniergeräte für jedes
einzelne Silo, mit entsprechender Entstaubung. Durch
die Reduzierung auf lediglich eine Konditionieranlage
und einen Entstaubungsfilter sind auch deutliche
Einsparungen bei der Instandhaltung zu erwarten.
Die neue Entstaubungsanlage der Fördertechnik hat
die gesteckten Ziele erreicht. Die Entstaubungsergebnisse
im Silokeller und in den Silodombereichen sind
erheblich verbessert worden, der Staubanfall hat sich
drastisch reduziert. Die bedarfsgerechte Zuschaltung
von Entstaubungssträngen und die damit verbundenen
erhebliche Verkleinerung des Filters hat auch
hier eine Kosteneinsparung ermöglicht.
Dr. Matthias Böker, Nordzucker Werk Uelzen
Dr. Peter-Dirk Bergerhoff, IKB Industrieplanung GmbH,
Pracht
IKB Industreieplanung GmbH
Nachtigallenstr.15, 57589 Pracht
Tel. 02682 95 24 0 | Fax. 02682 95 24 24
info@ikb-planung.de | www.ikb-planung.de
www.ikb-planung.de