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Rotations- / Zentrifugalsichter

Hochleistungs-Rotationssichter für Schüttgutmaterialien (Pulver, Pellets, Granulate, Tabletten usw.)

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Abschnittszusammenfassung
1. Einführung
2. Funktion im Prozess
3. Wichtige Konstruktionsüberlegungen
4. Produkteinfluss
5. Anwendungen von Rotationssichtern
6. Häufige Probleme mit Rotationssichtern
7. Hersteller von Rotationssichtern

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Rotationssichter werden in der Schüttgutindustrie eingesetzt, um Pulver mit hoher Kapazität zu sieben. Sie ermöglichen das Durchlassen des guten Produkts durch das Sieb und das Ausscheiden von Fremdkörpern, die größer als die Sieböffnung sind. Obwohl diese Geräte sehr effizient sind, müssen sie mit spezifischen Sicherheitsvorkehrungen betrieben werden. Diese Seite konzentriert sich auf die Konstruktion und den Betrieb von Zentrifugalsichtern.

1. Einführung

Was ist ein Rotationssichter für Schüttgüter?

Rotationssiebmaschinen bestehen aus einem Einlaufbereich, meist ein kurzer Schneckenförderer, einem Siebbereich und zwei Materialaustragsöffnungen: eine für das spezifikationsgerechte Material und eine für das ausgeschiedene Material.

Die Welle der Dosierschnecke erstreckt sich durch den Siebbereich und ist mit langen Paddeln ausgestattet. Diese Paddel, die sich in der Nähe des Siebs befinden, bewegen das Material entlang des Siebs und zwingen das Produkt durch das Sieb. Auf der nicht angetriebenen Seite des Sichters sollte kein Material mehr vorhanden sein, sondern nur noch eventuelle Fremdkörper, die dann zu einer Abweisrutsche geschoben werden. Gutes Produkt, das durch das Sieb fällt, gelangt zu einem konischen Austrag und dann zur nächsten Verarbeitungseinheit.

Rotationssiebmaschinen sind sehr beliebt für das Sieben von Pulvern mit hoher Kapazität bei relativ kleiner Stellfläche im Vergleich zu Schwingsieben. Durch die hohe Geschwindigkeit der Rotationspaddel können sie auch kleine Produktklumpen aufbrechen.

Das Funktionsprinzip eines Rotationssichters ist in der folgenden Abbildung zusammengefasst:

Abbildung 1: Typische Konstruktion eines Zentrifugalsichters

2. Funktion im Prozess

Wofür werden Rotationssichter verwendet?

Rotationssichter werden meist am Anfang von Materialhandhabungsprozessen platziert, um Fremdkörper, die im Pulver vorhanden sein könnten, auszuschließen. Sie schützen somit den nachgelagerten Prozess und gewährleisten die Qualität des Endprodukts.

Einige Werke platzieren sie hingegen am Ende des Prozesses, um das Endprodukt zu kontrollieren. Dies ist jedoch nur möglich, wenn die Eigenschaften des Endprodukts nicht empfindlich auf die mechanische Belastung reagieren, die der Rotationssichter auf das Pulver ausübt (dies kann zu Partikelbruch führen).

Rotationssichter können Materialien deagglomerieren, wenn die Agglomerate nicht zu hart sind. Diese Maschinen werden daher manchmal für diesen Zweck konstruiert und eingesetzt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Klumpen nicht zu hart sein dürfen und auch nicht in zu hohem Anteil im Zulaufmaterial vorhanden sein sollten. Falls dies der Fall ist, spezielle Klumpenbrecher können besser geeignet sein.

3. Wichtige Konstruktionsüberlegungen

3.1 Sieb / Gitter

Rotationssichter können mit Drahtgewebesieben verschiedener Größen ausgestattet werden (kleinere Größen liegen typischerweise im Bereich von 1–4 mm, wobei einige Anwendungen < 1 mm erfordern) und können aus verschiedenen Materialien wie Kunststoffen (Nylon) oder Edelstahl gefertigt sein.

Es ist auch möglich, anstelle eines Drahtgewebes ein perforiertes Gitter zu verwenden, das eine höhere mechanische Festigkeit bietet und somit das Risiko eines Siebbruchs verringert, jedoch auch die Durchtrittsfläche und damit den Durchsatz des Siebs reduziert.

Die Auswahl des Siebtyps und -materials muss mit dem Lieferanten besprochen und in Übereinstimmung mit der Anwendung (Produkt, Kapazität, erforderliche Größe) getroffen werden.

3.2 Leichter Zugang

Um Rotationssichter zu inspizieren und zu reinigen, sind Zugänge vorgesehen. Seitliche Luken dienen der schnellen Inspektion, während der Frontzugang auf der nicht angetriebenen Seite das Entnehmen des Siebs und der Welle (bei einigen Modellen) ermöglicht, was eine vollständige Inspektion und Reinigung der rotierenden Elemente, Siebe und des Gehäuses erleichtert. Zu diesem Zweck verfügen Rotationssichter, die ein einfaches Entnehmen ermöglichen, oft über eine freitragende Welle.

3.3 Sicherheit

Arbeitssicherheit

Rotierende Siebe dürfen niemals während des Betriebs betreten werden; die hohe Drehgeschwindigkeit der Welle und der Paddel stellen eine Gefahr dar. Alle Zugänge müssen daher durch elektromechanische Verriegelungen gesichert sein, die die Stromversorgung des Antriebs unterbrechen, falls sie geöffnet werden. Auch am Einlass des Sichters und am Auslass (gutes Produkt und Ausschuss) müssen Schutzvorrichtungen angebracht sein, um zu verhindern, dass ein Bediener seine Hand in die laufende Maschine einführen kann, z. B. bei einer Materialblockade.

Vermeidung von Staubexplosionen

Da sie mit hoher Geschwindigkeit rotieren, unterliegen Zentrifugalsichter dem Risiko einer Staubexplosion. Diese Risiken können verschiedener Natur sein:

• Mechanische Funken durch das Vorhandensein von Fremdkörpern im Zulauf: Da sich die Paddel meist mit einer Umfangsgeschwindigkeit von >1 m/s drehen, könnte ein metallischer Fremdkörper, der zwischen Rotor und Sieb eingeklemmt wird, Funken erzeugen. Dies ist schwer zu verhindern, da der Zweck des Siebs darin besteht, Fremdkörper zu entfernen. Eine Möglichkeit besteht darin, am Einlass des Siebs einen starken Magneten anzubringen, um zu verhindern, dass Metall in den Sichter gelangt, und einen ausreichend großen Spalt zwischen Rotor und Sieb sicherzustellen. Die Wirksamkeit einer solchen Maßnahme muss natürlich durch eine ordnungsgemäße Risikobewertung für Staubexplosionen bestätigt werden.

• Selbsterhitzung: Bei einer Blockade im Sieb (am Produktauslass oder am Ausschussauslass) kann der Rotor das im Sichter eingeklemmte Material erhitzen und einen Brand verursachen. Dies sollte durch eine geeignete Instrumentierung verhindert werden, die eine Blockade erkennt: Füllstandssensoren in beiden Auslässen, Strommessgerät am Antrieb, um zu erkennen, dass das Produkt den Paddeln zu viel Widerstand entgegensetzt, was auf eine Blockade hindeutet. Die Lagerdichtungen müssen ebenfalls unter Druck stehen, und die Lagertemperatur muss überwacht werden, um eine Überhitzung durch ein beschädigtes Lager zu verhindern, das eingeklemmtes Material zum Brennen bringen könnte.

Regelmäßige bewährte Verfahren (Erdung, Verwendung von für die Zone zertifizierten elektrischen Geräten usw.) müssen selbstverständlich angewendet werden. Alle Maßnahmen müssen in der Risikobewertung der Anlage dokumentiert werden.

3.4 Inline-Siebung

Einige Hersteller haben spezielle Versionen ihrer Sichter entwickelt, die in pneumatische Fördersysteme (Druck oder Vakuum, verdünnte Phase) integriert werden können. Dies spart Platz, da der Sichter entlang der Förderleitung platziert werden kann, und ermöglicht die Verwendung für mehrere Produkte, die der Förderleitung zugeführt werden. Die oben erläuterten Vorsichtsmaßnahmen in Bezug auf Staubexplosionen sind besonders wichtig, wenn der Sichter inline installiert ist (Risikobewertung ist obligatorisch).

3.5 Sichterkapazität

Die Kapazität von Rotationssichtern hängt stark vom Material, der Maschenweite sowie der Größe des Sichters (Sieboberfläche) ab. Daher gibt es eine große Bandbreite der von den Lieferanten angegebenen Kapazitäten, von einigen hundert Kilogramm pro Stunde bis zu 100 t/h.

4. Produkteinfluss

Rotationssichter verwenden Paddel, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen, um das Material durch das Sieb zu befördern. Dadurch kann die ausgeübte Belastung zur Deagglomeration der Partikel im Zulauf führen, was erwünscht sein kann, da Rotationssichter häufig zur Deagglomeration von Schüttgütern eingesetzt werden. Es kann jedoch auch unerwünscht sein, wenn zu viele fragile Materialien so stark zerkleinert werden, dass sie bestimmte spezifische Eigenschaften verlieren.

5. Anwendungen von Rotationssichtern

Rotationssichter können für alle pulverförmigen Materialien eingesetzt werden, die auf potenzielle Fremdkörper überprüft werden müssen:

• Lebensmittelverarbeitung: Mehlsichtung, Milchpulversichtung, Stärkesichtung, Gewürze, Backmischungen-Entklumpung, Trockenfrüchte-Entklumpung, Zuckersichtung
• Chemie: Kosmetiksichtung, Nylon-Deagglomeration, Waschmittelsichtung, Phosphatsichtung,

6. Häufige Probleme mit Rotationssichtern

Folgende Probleme können bei Zentrifugalsichtern auftreten:

Tabelle 2: Häufige Probleme mit Rotationssichtern

Problem	Ursache und Maßnahme
Zu hoher Ausschussanteil	Sieböffnung zu klein Sieb verstopft Zulaufmenge zu hoch Das Material hat sich verändert
Siebbruch	Sieb zu lange in Gebrauch Sieb nicht überprüft Das Sieb verstopft, was den Druck auf das Sieb erhöht

7. Hersteller von Rotationssichtern

Um Angebote und Preise für Zentrifugalsichter zu erhalten, kann sich der Leser an folgende Unternehmen wenden:

https://www.palamaticprocess.com/bulk-handling-equipment/centrifugal-sieve

http://www.stolz.fr/de

(Hinweis: PowderProcess.net steht in keiner Verbindung zu diesen Unternehmen)