Pastillen aus der Wüste

<strong>Antriebstechnik</strong> – Bei der Produktion von Schwefelpastillen sind Standard-Motor, -Getriebe und -Frequenzumrichter bestens aufeinander abgestimmt und sorgen für höchste Qualität.

10. September 2008

Schwefel, ein Abfallprodukt der Kraftstoffraffinierung, ist begehrt bei Herstellern von Kunstdünger und Schwefelsäure. In flüssiger Form ist Schwefel allerdings ein riskantes Transportgut. Der schwäbische Spezialist für verfahrenstechnische Anlagen, Sandvik, hat vier Anlagen in den Orient geliefert, mit denen flüssiger Schwefel tropfenweise zu zwei bis fünf Millimeter großen Pastillen verfestigt wird. Dieses Schüttgut ist gefahrlos zu transportieren und zur Weiterverarbeitung bestens eignen.

Kühl-Pastille

Das Verfahren beruht darauf, den flüssigen Schwefel tröpfchenweise auf einen Stahlbandkühler, ein von unten per Sprühnebel gekühltes Förderband aus Stahl, zu bringen, der die Tropfen unter 119 °C abkühlt. Prozesstechnisch geschieht dies über eine Vertropfungsanlage mit Rotoformer, ein rotierendes perforiertes Spezialrohr mit einem Durchmesser von 250 mm. Angetrieben wird dieser High-Speed-Rotoformer über einen Getriebemotor mit einem einstufigen Stirnradgetriebe E48 aus der Siemens Motox-Produktreihe. Mit einer Übersetzung von 1:3,31 reduziert es die Drehzahl des 4-poligen Drehstrom- Asynchronmotors auf die geforderte Antriebsdrehzahl. Hierzu addiert sich die Übersetzung des Kettenantriebs, sodass letztlich über den Rotoformer circa zehn Tonnen Schwefelpastillen pro Stunde erzeugt werden können. Um einen möglichst breiten Steuerungsbereich der Produktionsanlage zu ermöglichen, wird der 4-kW-Antriebsmotor über einen Siemens-Frequenzumrichter Typ Micromaster 440 geregelt. Damit lassen sich am High-Speed-Rotoformer Drehzahlen ab 426 min-1 realisieren.

Gekapselte Motoren

Die gefährliche Umgebung in der Wüste mit hohem Staubanteil, Ölen und Kraftstoffen machen druckfest gekapselte Motoren mit Atex-Zertifizierungen 2 und 22 notwendig. Diese stammen von Siemens Loher, einem auf Ex-Schutz spezialisierten Motorenhersteller.

Eine weitere wichtige Eigenschaft der eingesetzten Getriebemotoren ist ihr breiter Arbeitsdrehzahlbereich. So läuft beispielsweise der umlaufende Stahlbandkühler mit einer Geschwindigkeit von 120 m/min. Um die Produktionsanpassung möglichst weit nach unten korrigieren zu können, sind die Getriebemotoren in der Lage, auch noch mit 8 Hz einen gleichmäßig laufenden Antrieb zu gewährleisten und das ohne zusätzlichen Fremdlüfter.

Zur Begrenzung der thermischen Belastung der Motorwicklungen bei besonders niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten, werden die Motoren gerne etwas größer dimensioniert. Denn die Anlagen laufen kontinuierlich und dürfen keine Produktionsunterbrechungen auslösen. Für die Qualität des Endprodukts muss ein ruckfreier Betrieb gewährleistet sein. Aus diesem Grund werden die Stahlbandkühler über dreistufige Kegelstirnradgetriebe aus dem Siemens Motox-Programm angetrieben. Mit einer Übersetzung von 1:31,25 und einem Wirkungsgrad von circa 96 Prozent schaffen das die 15-kW-Motoren bestens. Obwohl Schneckengetriebe in der Anschaffung günstiger sind, haben sich die robusten und besonders steifen Kegelstirnradgetriebe als praktikabler erwiesen. Auch hier regelt ein Frequenzumrichter Micromaster MM440 die Drehzahl. Als Antrieb arbeitet ein 15-kWDrehstrom- Asynchronmotor, der an der K4-Kupplungslaterne des Kegelstirnradgetriebes angeflanscht ist.

Das Besondere an den Ex-Schutz- Motoren ist, dass sie für Umgebungstemperaturen von 45 °C ausgelegt sind. In Wüstenregionen kann es bei direkter Sonneneinstrahlung sehr heiß werden, in der Nacht kühlt es stark ab. Um diese Temperaturschwankungen zu meistern, verfügen die Motoren über Stahllüfter statt Kunststofflüfter.

Die Antriebe von Rotoformer und Stahlbandkühler müssen exakt miteinander harmonieren. Die passende Abstimmung wird über zwei Micromaster- MM440-Frequenzumrichter eingestellt. Für die ruckfreie Bewegung sorgen Getriebemotoren mit besonders stabilen Getrieben. Speziallösungen bedeuten immer einen zusätzlichen Aufwand beim Engineering. Deshalb ist es wichtig, flexibel anpassbare Anlagenkonstruktionen aus Standardbaugruppen zusammenzufügen.

Für Anlagenbauer, die Kundenwünsche stark berücksichtigen müssen, ist der Einsatz von Standardprodukten entscheidend, die einen großen Leistungsumfang bieten und optimal aufeinander abgestimmt sind. Die Kombination aus Loher-Motoren, Motox-Getrieben für eine ruckfreie Kraftübertragung und Micromaster-Frequenzumrichtern zur feinen Drehzahlregelung hat sich bewährt.

J. Raible, Siemens/csc

Erschienen in Ausgabe: 06/2008