Energiesparend, wartungsoptimiert und leistungsstark – Flottwegs neuer Düsenseparator

Der Düsenseparator wird vor allem dann eingesetzt, wenn ein kontinuierliches Abscheiden von hohen Feststoffmengen aus Flüssigkeiten notwendig ist und dennoch eine maximale Klärung oder Trennung gefragt ist. Insbesondere in der Stärkeindustrie als auch in der Ethanolproduktion findet der Düsenseparator daher seinen Einsatzbereich. Das niederbayrische Unternehmen Flottweg präsentiert nun erstmals seinen Düsenseparator und hat mit der Erfahrung und dem Wissen aus über 60 Jahren als Trenntechnikspezialist ein nachhaltiges und leistungsfähiges Trennaggregat auf den Markt gebracht.

Ausschlaggebend für die Entwicklung eines Düsenseparators waren laut Matthias Gaube, Produktmanager bei Flottweg, die Anfragen der Kunden: „Gemeinsam mit unseren Kunden haben wir den Düsenseparator entwickelt und dabei stand folgendes Ziel im Fokus: Die Entwicklung eines Düsenseparators, der perfekt auf die Bedürfnisse unserer Kunden zugeschnitten ist. Das Ergebnis ist ein innovatives, energetisch optimiertes und verschleißarmes Design.“ Die Planung und Realisierung des Düsenseparators nahm dabei lediglich ein Jahr in Anspruch, um möglichst schnell und zielgerichtet auf die Anforderungen und Wünsche der Kunden reagieren zu können.

Funktionsweise des Düsenseparators

Flottweg Düsenseparatoren (2- und 3-Phasen-Düsenseparatoren) dienen zur kontinuierlichen Abscheidung von Feststoffen aus Flüssigkeiten und gewährleisten eine hocheffiziente Klärung bzw. Trennung. Das zu klärende oder trennende Produkt strömt über ein stillstehendes Einlaufrohr in das Innere der Trommel und wird vom Verteiler schonend auf Betriebsdrehzahl beschleunigt. Beim 2-Phasen Düsenseparator trennen sich größere Feststoffpartikel im Zentrifugalfeld direkt ab. Feinere Feststoffe werden beim Durchströmen des Tellerpakets abgeschieden. Die Feststoffpartikel sammeln sich in den außenliegenden Feststoffkammern der Trommel. Von dort aus werden sie kontinuierlich über die Düsen ausgetragen. Die geklärte Flüssigkeit fließt aus dem Tellerpaket und wird über einen Greifer unter Druck abgeleitet.

Beim 3-Phasen-Düsenseparator trennen sich größere Feststoffpartikel beim Durchströmen des Tellerpakets ab und werden infolge der hohen Zentrifugalkraft zum Rand der Trommel geleitet. Dort sammeln sie sich in den außenliegenden Feststoffkammern der Trommel und werden kontinuierlich über die Düsen ausgetragen. Der verbliebende Produktstrom teilt sich in einen Mittel- und Oberlauf. Feststoffe mit geringerer Partikelgröße bilden den Mittellauf, welcher unter Druck abgeführt wird. Die verbliebene Flüssigkeit durchströmt das Tellerpaket, wodurch ein nahezu klarer Oberlauf entsteht. Dieser wird mit einem weiteren Greifer ebenfalls unter Druck abgeleitet.

Die Düsenseparatoren verfügen außerdem über eine größtmögliche Klärfläche und können auf Grund des kontinuierlichen Feststoffaustrags große Feststoffmengen verarbeiten. Kunden erhalten einen konstant reinen Feststoff im Unterlauf. Gleichzeitig wird der Oberlauf optimal gereinigt und kann für den nachfolgenden Prozess verwendet werden. Abhängig von der Trennaufgabe bewegt sich die Durchsatzmenge des Düsenseparators zwischen 40 m³/h und 160 m³/h.

Stark für den Einsatz in der Lebensmittelbranche

Stärke kann vielseitig verwendet werden – in der Lebensmittelindustrie als Binde- oder Verdickungsmittel bei der Herstellung von Backwaren, Suppen und Soßen, in der Papier- und Wellpappenindustrie und in der chemischen sowie in der Pharma- und Kosmetikindustrie. In der Stärkeindustrie ist dabei eine optimale Klärung oder Trennung bei gleichzeitig hohen Feststoffmengen gefragt. Hier werden Flottwegs Düsenseparatoren primär eingesetzt. Dabei deckt das Anwendungsspektrum des Flottweg Düsenseparators verschiedene Stärkeanwendungen ab. Neben Weizen- und Kartoffelstärke, kann der Düsenseparator auch im Prozess der Mais- oder Tapiokastärkeherstellung eingesetzt werden.

Hervorragende Ergebnisse erzielt Flottwegs Düsenseparator vor allem mit der Wasch- oder Rezirkulations-Einrichtung. Diese Einrichtung ermöglicht es bei Betriebsdrehzahl Prozess- / Waschwasser oder auch ein bereits aufkonzentriertes Produkt, direkt in die Feststoffkammern vor dem Düsenaustritt aufzugeben, um somit Produktschwankungen prozesssicher ausgleichen zu können. Zusätzlich werden durch die Wascheinrichtung Faserbruchstücke und gelöste Stoffe effizienter aus der Stärkefraktion abgeschieden. Ein weiterer vorteilhafter Aspekt in der Nassstärkeherstellung ist die optionale 3-Phasen-Ausführung des Flottweg Düsenseparators. Hierdurch kann ein nahezu klarer Oberlauf erzeugt werden, welcher als Prozesswasser direkt wieder in den Prozess eingeleitet werden kann und somit Frischwasser oder weitere Schritte einspart.

Nachhaltigkeit im Fokus

Bei der Entwicklung des Düsenseparators stand aber vor allem auch das Thema Nachhaltigkeit im Mittelpunkt: Die Einsparung von Ressourcen als auch eine materialsparende und auf Effizienz getrimmte Bauart des Düsenseparators machen es möglich, dass die Produktneuheit energiesparend und dennoch leistungsstark ist: Trotz eines niedrigen Energieverbrauchs schafft der Düsenseparator daher eine hohe Durchsatzmenge und erreicht hervorragende Separationsergebnisse. Einflusskriterien, die sich insbesondere auch auf die Betriebskosten auswirken und damit Kosten sparen.

Ausschlaggebend für diese Energieeinsparungen und Effizienz ist das Herzstück der Maschine, die Trommel. Durch ein revolutionäres Trommeldesign lässt sich Antriebsenergie einsparen. Zusätzlich ist die Trommel der Düsenseparatoren deutlich leichter als herkömmliche Trommeln und benötigt daher weniger Antriebsenergie. Die Konstruktion der Separatortrommel sorgt für einen zuverlässigen und schwingungsarmen Betrieb. Die in die Trommel integrierten Feststoffkammern, verhindern eine unkontrollierte Sedimentbildung und können Schwingungen vermeiden. Über die Feststoffkammern kann das Konzentrat ablagerungsfrei aus der Trommel befördert werden. Die Auslassgröße der Düsen wird an den jeweiligen Prozess und an das eingesetzte Produkt optimal angepasst.

Einfache und schnelle Wartung

Schon in der Konzeptionsphase wurde großer Wert auf eine weitere Eigenschaft des Düsenseparators gelegt: Eine wartungsoptimierte Konstruktion des Trennaggregats. „Dazu gehört für uns nicht nur eine optimale Wartung, sondern auch die generelle Vermeidung von Wartungs- und Verschleißteilen“, erklärt Matthias Gaube. „So konnten wir durch unser berührungsloses Dichtsystem einen möglichen Verschleiß bereits in der Konstruktion signifikant reduzieren.“ Aber auch die noch nötigen Wartungsarbeiten wurden durch das innovative und verschleißarme Design der Separatortrommel so optimal wie möglich gestaltet. Durch die Anordnung der Düsen entsteht in der Trommel ein natürlicher Verschleißschutz aus Feststoff. Die Düsen des Flottweg Düsenseparators sind für höchste Lebensdauer mit einem Hartmetallverschleißschutz ausgestattet und können schnell und einfach durch eine Wartungsöffnung im Gehäuse getauscht werden. Besonders hervorzuheben ist außerdem der Kompaktspindelantrieb: Durch die ausgeklügelte Konstruktion des Düsenseparators kann dieser mit lediglich vier Schrauben gelöst und dadurch im Bedarfsfall schnell getauscht werden.

Hygienisch einwandfrei konstruiert

Ob für Lebensmittel, Biotechnologie oder Chemikalien, der Düsenseparator ist voll und ganz für die hygienischen Anforderungen in hochregulierten Industriefeldern gerüstet. Die innovativen Feststoffkammern in der Separatortrommel sorgen dafür, dass das Konzentrat ablagerungsfrei aus der Trommel ausgetragen wird und beim Herunterfahren der Maschine keine Ablagerungen zurückbleiben. Alle produktberührten Bestandteile des Separators sind aus hochwertigem Edelstahl gefertigt. Die hygienische Konstruktion des Flottweg Düsenseparators vermeidet Toträume und ermöglicht somit eine leichte Reinigung der Zentrifuge. Im Bereich der Lebensmittel- und Biotechnologie sind alle produktberührten Bauteile CIP-fähig (Cleaning in Place) und lassen sich unkompliziert in bestehende Reinigungsprozesse einbinden.

Bereit für den Einsatz

Die ersten Versuche mit dem Düsenseparator haben bereits eindeutige Resultate geliefert: „Da es sich um ein neues Trennaggregat handelt, haben wir uns darauf eingestellt bei ersten Tests noch einige Änderungen vornehmen zu müssen.“, erklärt der Produktmanager „Doch schon die ersten Versuche haben uns eines Besseren belehrt. Nahezu von der ersten Betriebsstunde an konnten wir unser Trennaggregat in den Prozess unseres Versuchspartners integrieren. Dabei konnten wir mit Freude feststellen, dass unser Düsenseparator die selbstgesteckten Effizienzziele bei weitem übertrifft.“

Auch im Hinsicht auf das Einsatzgebiet des Düsenseparators ist Matthias Gaube sehr optimistisch: „Wir konnten unseren Düsenseparator bereits umfassend und erfolgreich in den Bereichen der Nassstärke Herstellung und Ethanol Produktion testen. Wir sind aber in einem stetigen Erweiterungsprozess unseres Anwendungsspektrums und führen kontinuierlich spannende und höchst interessante Versuche durch.“