Filtersysteme bei der Gipsherstellung

Architekten, Bauplaner und Handwerker schätzen an Gips besonders die Vielseitigkeit des Materials. Neben der Verwendung von Gips für filigrane Stuckarbeiten zeichnet sich das moderne Bauen durch den Einsatz von fabrikfertigen Gipsbauteilen aus. Dabei ermöglichen zahlreiche Gipssorten und Produkte wie Gipsputze oder Gipswandbauplatten ein breites Anwendungsspektrum.

Bei der Herstellung dieser Gipsprodukte entsteht jedoch jede Menge Staub, die Entstaubung im Produktionsprozess ist zum Schutz der Arbeitnehmer, der Maschinen und der Umwelt zwingend notwendig. Die Produktionsprozesse bei der Gipsherstellung erfordern deshalb ein anspruchsvolles Filtermedium, das einen Dauerbetrieb über viele Jahre ermöglichen muss. Vor dieser Aufgabe stand auch die VG Orth GmbH & Co KG bei der Ausrüstung mit einer Filteranlage im Werk Osterode, vormals Harzer Gipswerke. Der Standort Osterode war bislang noch als einzige Niederlassung der VG Orth nach Zusammenschluss der beiden Familienbetriebe Peter Orth aus Witzenhausen und der Vereinigten Gipswerke Stadtoldendorf mit einer alten Filteranlage ausgestattet. Diese entsprach aber nicht mehr den heutigen Anforderungen moderner Filtersysteme und wurde durch eine Anlage des Filterspezialisten Herding aus dem oberpfälzischen Amberg ersetzt.

Gute Filtrationsergebnisse verringern nicht nur die Produktionsrückstände, sondern verbessern zudem die Zusammensetzung der Reststoffe hinsichtlich Verwertung und Beseitigung. Die neue Filteranlage am Standort Osterode sollte zur Entstaubung im Produktionsprozess – also zur Entstaubung der Brecher, der Siebanlage und bei der Bandübergabe – zum Einsatz kommen. Als Auswahlkriterien einer technisch-wirtschaftlich optimalen Filtrationsapparatur gelten heute vor allem Leistungsfähigkeit, Platzbedarf, Wartungsaufwand, Betriebsweise, Kosten und der Investitionsaufwand. Dies waren auch die Hauptkriterien, als VG-Orth beschloss, die Filteranlage am Standort Osterode auf den neuesten Stand zu bringen. Ein weiteres Entscheidungskriterium zum Einsatz einer neuen Filteranlage war, dass die Filter bei Staubsättigung nicht gewechselt werden müssen, denn dies war bei der alten Anlage im Vierteljahresrhythmus notwendig. Dies verursacht nicht nur Kosten durch Auswechseln der Filter, sondern auch Folgekosten durch Unterbrechung des Produktionsprozesses. Die alte Anlage war deshalb aus ökonomischer Sicht nicht mehr tragbar. Die neue Filteranlage sollte zudem das hohe Produktionsvolumen bewältigen können. Auch der Umgang mit aggressiven Substanzen sollte für die neue Filteranlage kein Problem darstellen. Da man an anderem Standort mit Filteranlagen von Herding bereits gute Erfahrungen gemacht hat, entschloss man sich für den Standort Osterode ebenfalls für eine Anlage der Oberpfälzer, und zwar für die Herding^®-Anlage HSLFlex 1500-64/18 SZ. „Diese Filteranlage stellte aus technischer Sicht die beste Lösung dar“, erklärt Michael Brandt, Betriebsleiter der VG-Orth GmbH & Co. KG. „Auch aus wirtschaftlicher Sicht überzeugt uns die Lösung, da die Filter der Anlage nicht gewechselt werden müssen, so dass nur geringe Folgekosten und keine Betriebsunterbrechung beim Filterprozess entstehen.“

Herding^® HSLFlex 1500-64/18 SZ

Das Herding Filtergerät HSLFlex 1500-64/18 SZ ist eine kompakte Schraubkonstruktion aus Stahlblech und besteht aus einem Oberteil als Schallhaube mit integriertem Ventilator und Reingasaustritt. Im Gehäuse des Filtergerätes befinden sich die Filterelemente und die Abreinigungseinheit. Der Staubaustrag ist am Unterteil angebracht.

Die Besonderheit der Anlage ist das patentierte und von Herding entwickelte Sinterlamellenfilter, der als Starrkörperfilter ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die Filterelemente im Grundkörper aus einem Polyethylen-Kunststoff bestehen und mit ­Teflon beschichtet sind. Das verhindert ein Staubeindringen in das Filterelement. Es handelt sich somit um einen reinen Oberflächenfilter. Im Gegensatz zu herkömmlichen Filtern (Gewebefilter, Papier oder Webstoffe), die meist auf dem Prinzip einer Tiefenfiltration arbeiten, können sich die Herding^®-Filter nicht zusetzen und so mehrere Jahre ohne Betriebsunterbrechung im Einsatz bleiben. Das spart Folgekosten und Betriebsunterbrechungszeiten.

Das Filterelement Herding^® Sinterlamellenfilter

Der patentierte und von Herding entwickelte Sinterlamellenfilter besteht aus gesintertem Polyethylen (PE), in dessen Oberflächenporen eine Beschichtung mit Polytetrafluorethylen (PTFE) eingearbeitet ist. Die Kombination aus verwendeten Materialien und spezieller Geometrie verleiht dem Sinterlamellenfilter besondere Eigenschaften, die folgende Vorteile bieten:

– Reine Oberflächenfiltration

– Leicht abreinigbar durch Jet-Pulse-Abreinigung im On-line-Betrieb bei minimalem Druckluftverbrauch

– Konstante Betriebsbedingungen (Druck- und Absaugverhältnisse)

– Sehr niedrige Reingaswerte; höchste Abscheidleistung selbst bei kleinsten Partikelgröße, Abscheidgrade in der Regel weit über der durch das BGIA belegten Staubklasse, gemäß EN 60335

– Stabiler, biegesteifer Starrkörper mit einer sehr hohen mechanischer Festigkeit

– Sehr hohe Standzeit, auch bei abrasiven Medien (keine Walkarbeit)

– Minimaler Wartungsaufwand

– Einsatz von hochwertigen Vollprofil-Dichtungen zur betriebssicheren Trennung von Rohgas zum Reingas

– Absolut faserfreies Filtermedium, ideal für Produktrückgewinnung

– Silikonfreie Ausführung

– Filterelement wirkt als Staub-EX-Zonen-Sperre gemäß ATEX

– FDA-gerecht durch die Verwendung lebensmittelunbedenklicher Filtermaterialien

– Nicht aufladbare beziehungsweise antistatische Ausführung optional verfügbar

– Filtermedium abwaschbar, regenerierbar beziehungsweise recyclebar

Inbetriebnahme in nur zwei Wochen

So einfach eine Entstaubungsanlage auch auf den ersten Blick erscheinen mag, es ist ein komplexes System bei dem alle Komponenten aufeinander abgestimmt sein müssen. Deshalb begannen die Spezialisten von Herding zunächst mit einer ausführlichen Planung der Aufstellung und der Rohrleitungen, die die Erfassungselemente mit der Filteranlage verbinden.

Nach der Planungsphase begann die Montage der Anlage, wobei eine kontinuierliche Kommunikation zwischen Herding und VG-Orth dafür sorgte, dass die Anlage innerhalb von nur zwei Wochen betriebsbereit war. Dafür wurden zunächst die Stauberfassungselemente wie Hauben und Absaugstutzen montiert und im Anschluss unter Regie von Herding die Montage der Rohrleitungen von einem externen Rohrleitungsbauer durchgeführt. Diese müssen für einen strömungsgünstigsten Verlauf montiert werde, denn falsche Rohrleitungsführung, mit beispielsweise strömungstechnisch ungünstig ausgelegten Rohranschnitten oder -übergängen führen zu erhöhten Strömungswiderständen und vergrößern den Verschleiß.

Nach einigen Betriebsstunden und den gesammelten Erkenntnissen aus dem Betrieb der Anlage wurden geringe Einstellungen im System geändert. Seitdem arbeitet das Filtersystem ohne manuelle Eingriffe stabil und eine häufige Wartung ist nun nicht mehr notwendig. „Ein wesentlicher Vorteil ist es, dass die Filter nicht mehr ständig gewechselt werden müssen“, erklärt Brandt. „Dies bedeutet für uns eine enorme Kostenersparnis.“ Trotz gering höherer Einstandskosten gegenüber Gewerbefiltern ergibt sich eine Betriebskostenersparnis, so dass sich die neue Filteranlage nach spätestens einem Jahr amortisieren wird.

Zukünftiger Einsatz der Anlage

Um für Ausweitungen der Gipsproduktionsanlage in Osterode gerüstet zu sein, wurde bereits bei der Planung der Anschluss zusätzlicher Staubstellen berücksichtigt. Insbesondere plant die  VG-Orth GmbH & Co. KG im Werk Osterode weitere Erfassungsstellen anzuschließen. Mit der Anlage von Herding kann dies ohne Verringerung der Entstaubungsleistung im gesamten System durchgeführt werden.