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Pneumatische Förderung von Mehlen

Welche pneumatischen Fördersysteme eignen sich für den Transport von Mehlen?

Pneumatische Mehlförderung: Verdünnte Phase (Dilute Phase) und Dichte Phase (Dense Phase)

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Zusammenfassung des Abschnitts
1. Einführung: Mehle in der Industrie?
2. Pneumatische Förderung von Mehl
3. Verdünnte Phase (Lean / Dilute Phase)
4. Dichte Phase (Dense Phase)

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1. Einführung: Mehle in der Industrie?

Mehle gehören zusammen mit Zucker zu den am weitesten verbreiteten Lebensmittelrohstoffen der Welt. Viele Getreidearten werden gemahlen, um Mehle herzustellen, die als Grundzutaten für lebensnotwendige Produkte wie Brot, Nudeln, Babygetreide usw. dienen. Die bekanntesten Mehle werden aus Weizen, Reis, Roggen, Hafer, Soja usw. hergestellt. Allein von Weizenmehl werden weltweit jährlich etwa 700 Millionen Tonnen produziert; der Großteil dieses Mehles erfordert industrielle Anlagen für Produktion und Verarbeitung. Diese Industriezweige müssen daher große Mengen Mehl in ihren Anlagen transportieren, und eine der effizientesten Methoden hierfür ist diepneumatische Förderung.

2. Pneumatische Fördersysteme für Mehl

Die pneumatische Förderung bietet viele Vorteile, die sie zu einer guten Wahl für den Transport von Pulvern wie Mehlen machen: Sie ermöglicht hohe Kapazitäten, kann relativ lange Strecken mit flexibler Rohrleitungsführung überwinden und trägt dazu bei, Staub sowie Staubexplosionsrisikenwirksam einzudämmen.

In einem pneumatischen Fördersystem wird Luft auf einer Seite des Prozesses eingeblasen, und das Gas-Pulver-Gemisch strömt durch die Förderleitungen bis zu seinem Endziel. Es gibt jedoch verschiedene Methoden, um die Luft einzublasen und das Pulver in die Förderleitungeinzubringen. Daher wurden im Laufe der Zeit unterschiedliche Fördertechnologien entwickelt, typischerweise die verdünnte Phase (Dilute Phase) und die dichte Phase (Dense Phase) .

Mehle, insbesondere Weizenmehl, sind relativ fein (< 200–300 Mikrometer) und eignen sich für beide Arten der pneumatischen Förderung. Die Entscheidung für die jeweilige Technologie hängt von den prozesstechnischen Anforderungen der Anwendung ab.

3. Verdünnte Phase (Lean / Dilute Phase)

Wann kann sie für die Mehlförderung eingesetzt werden?

Eine sehr verbreitete Methode zum Transport von Pulvern ist die Förderung in der verdünnten Phase. Das Pulver wird dabei durch die Luft verdünnt, was bedeutet, dass das Verhältnis (kg Produkt/kg Luft) relativ niedrig ist. Das Produkt wird in Form einer Wolke durch die Förderleitungentransportiert. Der Transport kann durch Druck oder Vakuum (für kürzere Strecken) erfolgen.

Diese Technologie wird sehr häufig für Mehle eingesetzt, insbesondere in Fabriken, die Mehle als Zutat für ihre Produkte in Säcken oder Big Bags erhalten. Die Betreiber müssen dann folgende Ausrüstung installieren:

• Sack-Kippstation, oder Big-Bag-Kippstation
• Sieb und Magnetabscheider zur Entfernung von Fremdkörpern,
• Produktzuführung zur pneumatischen Förderleitung, z. B. mit einer Zellenradschleuse für die Druckförderung (die Zellenradschleuse kann als "Blow-Through" ausgeführt sein, falls das Mehl nicht gut fließt),
• Das Fördersystem
• Ein Empfänger (Trichter/Silo), ausgestattet mit einem Filter und Explosionsschutzvorrichtungen , falls dies durch eine Staubgefahrenanalyse (DHA, *Dust Hazard Analysis*)

festgestellt wird.

Mehle werden auch sehr häufig in LKWs transportiert, die dann in einen Siloentladen werden müssen. Die Förderung erfolgt dabei mithilfe eines Kompressors auf dem LKW, wobei der Fahrer die Ventile bedient, um den Mehlstrom zu steuern. Da der LKW-Fahrer die Entladezeit möglichst kurz halten will, arbeitet das Fördersystem mit einem relativ hohen Feststoff-Luft-Verhältnis , wodurch die Förderung zwischen verdünnter und dichter Phase (siehe unten) liegt. Die Förderleitung muss ausreichend dimensioniert sein (ausreichender Durchmesser), um sicherzustellen, dass die Förderung nicht blockiert , und der Filter des Silos muss ebenfalls mit ausreichender Fläche ausgelegt sein, um die großen Luftmengen des Kompressors aufzunehmen – insbesondere am Ende der Förderung, wenn der unter Druck stehende LKW-Tank plötzlich in die Leitung entspannt.

Abbildung 2: Mehl-LKW entlädt in Mehlsilo

4. Dichte Phase (Dense Phase)

Wann kann sie für die Mehlförderung eingesetzt werden?

Bestimmte Mehle, wie z. B. Weizenmehl, können in der dichten Phase gefördert werden, was bedeutet, dass der Transport mit einer deutlich höheren Produktkonzentration erfolgt.

Bei der Druck-Dichtphase-Förderungmuss die Luft auf einen höheren Druck komprimiert werden als in der verdünnten Phase. Dies kann durch Installation eines speziellen Kompressors oder einfach durch Nutzung der Druckluftversorgung der Fabrik erfolgen. Die erreichten Drücke liegen im Bereich von etwa 1 bar(g) bis zu mehreren bar(g). Um das Pulver in die Transportleitungeinzubringen, werden oft druckfeste Behälter verwendet, die als Drucktanks oder Drucksendetrichter bezeichnet werden.

Die Dichtphasenförderung wird häufig für empfindliche Materialien eingesetzt, die bruchgefährdet sind oder empfindlich gegenüber Entmischung, Mehl fällt nicht in diese Kategorie. Falls eine Dichtstromförderung gewählt wird, geschieht dies eher aufgrund der Fähigkeit, große Produktmengen mit geringen Luftvolumenströmen zu fördern, und damit geringem Energiebedarf. Diese Technologie ist daher besonders für Anlagen mit sehr hoher Kapazität (>10–15 t/h) zu erwägen.

5. Mehlstaub-Explosionsschutz

Mehlstaubexplosionen haben zu einigen der schwerwiegendsten Unfälle in der Schüttguttechnik geführt. Es gibt Aufzeichnungen über explodierte Mehlsilos, die zu Todesfällen und der vollständigen Zerstörung der gesamten Anlage führten. Der Schutz vor und die Vermeidung von Staubexplosionen sind daher für alle Anlagenbetreiber, die Mehl – sei es in der pneumatischen Förderung oder mit anderen Handhabungsmethoden – verarbeiten, von höchster Priorität. Im Allgemeinen müssen folgende Punkte beachtet werden:

• Eine aktuelle Staubexplosions-Risikobewertung gemäß den Vorschriften des Landes, in dem die Fabrik ansässig ist, vorliegen haben
• DIE ERGEBNISSE DER RISIKOBEWERTUNG UMSETZEN, welche typischerweise beinhalten:
• Schutz der Silos gegen Staubexplosionen
• Vermeidung von Zündquellen (elektrostatisch, mechanisch usw.)
• Verwendung zertifizierter Ausrüstung
• Eine sorgfältige Betriebs- und Reinigungshygiene ist bei der Mehlverarbeitung grundlegend; Verschüttungen oder Staubablagerungen müssen unverzüglich beseitigt werden