Skip to main navigation Przejdź do głównej treści Skip to page footer

Jakie rozwiązania konstrukcyjne umożliwiają bezpyłowe zasypywanie z Big Bagów i stacji zasypowych worków w mieszalnikach proszków?

Niskopyłowe do bezpyłowego zasilanie proszkowych materiałów sypkich do mieszalników proszków jest ważnym kryterium projektowym w przemyśle procesowym. Chroni ono pracowników, redukuje straty produktu i zanieczyszczenia krzyżowe oraz wspiera dotrzymanie wymagań ochrony przeciwwybuchowej i higieny. Decydujące jest współdziałanie szczelnych systemów dokujących, obudów, techniki odciągania i filtracji oraz zamkniętych dróg transferu.

Big-bagi, czyli FIBC, są podłączane do procesu za pomocą specjalnych stacji opróżniania. Systemy dokujące z podwójną rurą i zaciskiem tworzą szczelne połączenie między wężem wylotowym big-baga a wlotem stacji. Wąż jest naciągany na rurę wewnętrzną i mocowany za pomocą rury zewnętrznej, pierścienia zaciskowego lub zamknięcia irysowego. Dopiero potem otwierany jest wylot. Nadmuchiwane mankiety uszczelniające mogą dodatkowo uszczelnić połączenie i wspierać zamknięty transfer do wlotu mieszalnika.

Obszar opróżniania może być częściowo lub całkowicie obudowany i wyposażony w odciąganie punktowe. Lekkie podciśnienie ujmuje pył, który może powstać podczas podłączania, otwierania lub zdejmowania big-baga. Dna wibracyjne, łopatki masujące lub systemy ugniatające wspierają równomierny wyładunek produktu. Zapobiegają one tworzeniu się mostków, redukują ingerencje ręczne i unikają gwałtownych, skokowych wyładunków, które mogłyby przeciążyć odpylanie.

W przypadku produktów wysoce aktywnych, toksycznych lub szczególnie wrażliwych konieczne są dalej idące rozwiązania containmentu. W zależności od opakowania i koncepcji procesu stosuje się na przykład izolatory, systemy rękawów ciągłych (continuous liner) lub specjalne zamknięte adaptery transferowe. Zawory motylkowe dzielone (split butterfly valves) nadają się szczególnie do zamkniętego transferu między kompatybilnymi interfejsami zbiornika i procesu.

Przy zsypach workowych na pierwszy plan wysuwa się ochrona personelu obsługi i ograniczenie rozproszonych emisji pyłu. Kratka lub ruszt odciągowy w obszarze otwierania worka ujmuje powstający pył możliwie bezpośrednio u źródła i kieruje go do instalacji filtracyjnej. Zsypy workowe są często wyposażone w wkłady filtracyjne i automatyczne czyszczenie sprężonym powietrzem. Odseparowany pył opada następnie z powrotem do strumienia produktu, dzięki czemu straty produktu są ograniczone.

Osłony sięgania, lamele lub kurtyny paskowe zmniejszają otwartą powierzchnię zsypu workowego i poprawiają skuteczność lokalnego odciągania. Dla wyższych wymagań można stosować zamknięte śluzy zasypu worków. Worek jest najpierw wprowadzany do zamkniętej komory i dopiero po zamknięciu zewnętrznych drzwi lub klapy wewnątrz śluzy otwierany i opróżniany.

W przypadku wysoce aktywnych substancji czynnych zsyp workowy może zostać wykonany jako zamknięta kabina lub izolator zgodnie z zasadą glovebox. Operator otwiera worki za pomocą na stałe zainstalowanych rękawic, podczas gdy przestrzeń procesowa i otoczenie robocze pozostają od siebie oddzielone. Również obsługa pustych worków powinna odbywać się w miarę możliwości w sposób zamknięty. Zgniatarki lub śluzy pustych worków redukują wtórne emisje pyłu podczas zgniatania i utylizacji opakowań.

Niski poziom zapylenia musi być zachowany na całej trasie zasilania aż do mieszalnika. Elastyczne kompensatory z odpowiednich elastomerów lub tkanin powlekanych łączą stację opróżniania z wlotem mieszalnika w sposób odsprzęgający drgania i możliwie szczelny. Śluzy celkowe, podwójne klapy lub porównywalne organy odcinające mogą dozować strumień produktu oraz oddzielać od siebie ciśnienia lub atmosfery gazowe.

Alternatywnie proszek może trafiać do mieszalnika przez zamknięty system rurociągów za pomocą transportu próżniowego. W przypadku nieszczelności zasysane jest wówczas zasadniczo powietrze otoczenia, zamiast wydostawania się pyłu produktu. Warunkiem jest jednak odpowiedni dobór filtra, bezpieczna separacja produktu i szczelne interfejsy procesowe. Równie ważne jest dopasowane prowadzenie powietrza. Powietrze wypierające, transportowe lub fluidyzacyjne musi być odprowadzane i odpylane w sposób kontrolowany, aby nie powstawały skoki ciśnienia ani emisje w punktach odpowietrzania.

Konkretne wykonanie zależy od właściwości produktu, dopuszczalnej ekspozycji, koncepcji ochrony przeciwwybuchowej oraz wymagań higienicznych. W przypadku pyłów palnych lub wybuchowych należy uwzględnić odpowiednie koncepcje stref, uziemione komponenty, konstrukcje odporne na uderzenie ciśnieniowe, odciążenie wybuchowe lub ewentualnie inertyzację.

Konstrukcje o niskiej liczbie stref martwych, odpowiednie powierzchnie oraz dopasowane do potrzeb metody czyszczenia, takie jak WIP lub CIP, redukują przywieranie produktu i ułatwiają odtwarzalne procesy czyszczenia. Dla zastosowań o umiarkowanych wymaganiach może wystarczyć skuteczne odciąganie u źródła, obudowy i niskopyłowe przyłącza. Przy wyższych wymaganiach containmentu konieczne są zamknięte systemy dokujące, mankiety uszczelniające, technika filtracyjna oraz ewentualnie izolatory.

Jak amixon® rozwiązuje niskopyłowe zasilanie i napełnianie przy mieszalnikach proszków

Strona wyładunku: DosiFlap® bezpośrednio do BigBag i opakowań

Dzięki bezszczelinowej armaturze DosiFlap® możliwe jest napełnianie big-bagów bezpośrednio z mieszalnika – bez zbiornika pośredniego, bez otwartego punktu przekazania, bez odcinka powodującego rozdzielanie się. Alternatywnie dostępne są bezszczelinowe króćce normowe z klapą wylotową oraz zawory kulowo-segmentowe odporne na próżnię/ciśnienie. KoneSlid® KS opróżnia w ciągu sekund, bez tworzenia stożka usypowego; elementy ComDisc® wygarniają ostatnią fazę bez rozdzielania się – wsad trafia do opakowania w całości i homogenicznie.

Strona zasilania: zamknięte przekazania

Sama przestrzeń mieszania jest zamknięta i pyłoszczelna: spawana bez szczelin, uszczelki drzwi OmgaSeal®, strefa ATEX 20, na życzenie gazoszczelna z inertyzacją. Interfejsy zasilania do stacji BigBag, zsypów workowych i organów dozujących są projektowane specyficznie dla danego projektu zgodnie z URS – amixon® produkuje technikę mieszania i definiuje punkty przekazania tak, aby nie powstawały otwarte miejsca zsypu; peryferia operatora jest włączana w montaż i uruchomienie przez specjalistów amixon®. Sprawdzone w praktyce koncepcje instalacji (np. instalacje typu end-of-the-line z higienicznymi zwrotnicami rurowymi i przemieszczanymi zbiornikami odbiorczymi) pokazują tę systematykę.

Alternatywy bez przesypywania

Tam, gdzie dominuje logistyka pojemnikowa, mieszalniki kontenerowe COM (Mixtainer®/IBC jako przestrzeń mieszania) i mieszalniki jednowałowe EM (beczka normowa jako naczynie mieszające) całkowicie eliminują etapy przesypywania – każdy unikniony transfer to unikniony punkt pylenia i uniknięta strata produktu.

Podwójna korzyść

Niskopyłowe prowadzenie procesu to jednocześnie ochrona przeciwwybuchowa (brak warstw pyłu jako „pożywki” dla wybuchów wtórnych) i ochrona pracy. Konkretny dobór interfejsów – strumienie objętości, wymiary przyłączy, odciąganie – powstaje w ramach projektu; krytyczne przekazania można wcześniej sprawdzić w centrum prób.

Prowadzone odtwarzalnie, udokumentowane bez luk

Programy mieszania – receptury z czasami mieszania, częstotliwościami obrotów, profilami dozowania i temperatury – są zapisane w sterowniku PLC i realizowane identycznie w każdym wsadzie. Przewidziano włączenie do systemu ERP operatora; skaner kodów kreskowych może zostać zintegrowany do dokumentacji w czasie rzeczywistym, dzięki czemu receptura, wsad i parametry procesu pozostają powiązane bez luk – co stanowi podstawę identyfikowalności wsadów, analiz OEE oraz walidacji w środowiskach regulowanych.

Potwierdzenie w centrum prób amixon®

Przed inwestycją liczy się dowód: w centrum prób amixon® w siedzibie głównej w Paderborn dostępnych jest ponad 30 instalacji testowych w różnych wielkościach konstrukcyjnych – uzupełnionych o centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby prowadzone są z oryginalnym produktem, przy rzeczywistych stopniach napełnienia i wielkościach wsadu, w przewidzianym zakresie temperatury i ciśnienia. Oceniane są: jakość mieszania, łagodność wobec produktu, wprowadzanie energii, możliwość czyszczenia i odtwarzalność w późniejszej produkcji seryjnej; wyniki są analizowane i dokumentowane wspólnie z ekspertami amixon® – jako wiarygodna podstawa decyzji, która eliminuje ryzyko techniczne i ekonomiczne jeszcze przed zakupem.