Statische, rotierende und Orbitalreiniger für höchste Reinigungswirkung

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04.12.2009 Technik, Wirtschaftlichkeit und Umweltbewusstsein bestimmen das Programmspektrum in der heutigen Reinigungstechnik. Ständig steigende Hygieneanforderungen in vielen Bereichen der produzierenden Industrie erfordern eine immer größere Programmvielfalt der Reinigungsgeräte. Heute steht dem Anwender ein umfassendes Spektrum an leistungsstarker Reinigungstechnik zur Verfügung.

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Entscheider-Facts Für Anwender


  • Der Einsatz von orbitalen Reinigern senkt die Menge des benötigten Reinigungsmediums und erhöht zugleich den mechanischen Reinigungseffekt.
  • Die meisten rotierenden Reiniger mit hydrodynamischer Lagerung können in allen Einbaulagen im Behälter positioniert werden.
  • Das Dämpfen bzw. Beaufschlagen von orbitalen sowie rotierenden Reinigern mit Druckluft ist generell möglich.

Neben der vorbereitenden Bewertung und der theoretischen Betrachtung des kundenseitigen Bedarfs werden Aufgabenstellungen des Anwenders vor Ort erörtert und untersucht, auch mit Praxis-Tests wird individuell nach zielorientierten Lösungen gesucht.

Diese Vorgehensweise berücksichtigt somit nicht nur das theoretische Auslegen der notwendigen Systeme, sondern erlaubt das Ermitteln aller notwendigen verfahrenstechnischen Leistungsparameter, wie beispielsweise Wassermengen, Wasserdrücke, Reinigungs-Temperaturen, Waschzeiten und Chemikalieneinsatz. Daneben ist das Bestimmen der maschinentechnischen Erfordernisse der Düsensysteme wie der erforderlichen Einbausituationen, den optimalen Rotationsgeschwindigkeiten und der sinnvollsten Strahl-Geometrien die Grundlage aller zielführenden Betrachtungen. Daraus ergeben sich alle charakteristischen Einflussgrößen mit der Empfehlung eines wirtschaftlich arbeitenden Reinigungssystems für ein optimales Reinigungsergebnis.
Intensive und praxisbezogene Kundenkontakte mit dem daraus gewonnenen Know-how für die notwendigen Reinigungstechniken und -verfahren haben zu einer breiten Palette von sich ergänzenden Reinigungsgeräten mit unterschiedlichen Wirkweisen geführt, die in einem breiten Druckspektrum von 0,5 bis etwa 90bar arbeiten können. Alle Düsen erzeugen räumlich wirkende Strahl- und Reinigungsmuster, angepasst an die jeweilige Reinigungsanforderung. Die Düsensysteme zeichnen sich durch ökonomische Reinigungsleistungen und zusätzlich hohe Selbstreinigungseffekte aus. Alle Düsen können prozessbedingt mit Dampf beaufschlagt werden. Besondere Berücksichtigung finden, bei der umfassenden Betrachtung aller Gestaltungsmerkmale, die totraumarmen, restentleerbaren und nicht zuletzt bauteilereduzierten Ausführungen, um den Serviceaufwand und den Ersatzteilbedarf zu minimieren.
Grundlegend sind die Varipure-Reiniger nach Ihrem Wirkprinzip in drei Produktgruppen aufgeteilt und entwickelt. Neben der Gruppe der Statischen Reiniger (Sprühkugeln) gibt es zweidimensional arbeitende Rotierende Reiniger. Eine dritte Gruppe bilden die Orbitalreiniger, dreidimensional wirkende Systeme, die in der Längs- und Querachse rotieren.

Statische Reiniger

Statische Sprühkugeln stellen das einfachste Element zum Verteilen einer Reinigungsflüssigkeit auf der Behälterinnenwand dar. Zum Spülen und zum unkritischen Reinigen werden Tanks, Kessel oder auch Ansatzbehälter mit Sprühkugeln ausgerüstet. Hierzu sind die im Behältnis positionierten Sprühkugeln für Sprühwinkel und Querschnitt mit definierten Bohrungen versehen, durch die jeweils ein Strahl des Reinigungsmittels auf die Behälterwand trifft. Während des Spülens werden alle Bohrungen gleichzeitig durchströmt. Allerdings haben Sprühkugeln einen relativ großen Volumendurchfluss mit einem hohen Spüleffekt, aber einen relativ kleinen wirksamen Reinigungsradius. Der jeweilige Flüssigkeitsstrahl trifft immer an der gleichen Stelle der Tankwandung auf. An diesen Aufprallpunkten ist eine wirksame mechanische Reinigungswirkung gegeben, an den übrigen Stellen verteilt sich das Reinigungsmittel und fließt dann mit einem entsprechenden Schwalleffekt ab. Die Spülung erfolgt in einem Druckbereich von ca. 1,0 bis 2,5bar. Tanks lassen sich mit statischen Reinigern bis zu einem Durchmesser von 8m reinigen.

Rotierende Reiniger

Rotierende Reiniger, angetrieben durch das Reinigungsmedium, stellen eine Alternative zu statischen Sprühkugeln dar. Im Reinigungsbetrieb wird durch die Rotation des Reinigerkopfes die lnnenoberfläche des Behälters mit Reinigungsmedium beaufschlagt und durch den ausgebildeten Strahl gereinigt. Reiniungsdrücke bis zu 20bar sind möglich. Rotierende Reiniger sind für Tankdurchmesser bis 10m geeignet.

Im Gegensatz zu statischen Sprühkugeln kann beim Einsatz von rotierenden Reinigern der Durchfluss sowie auch die Reinigungszeit wesentlich geringer gewählt werden. Darüber hinaus ist der wirksame Reinigungsradius gegenüber der Sprühkugel bedeutend größer, so dass zur Reinigung einer gleich großen Oberfläche weniger rotierende Sprühköpfe als statische Sprühkugeln eingesetzt werden können. Daraus ergibt sich eine spürbare Einsparung an Wasser und Reinigungsmitteln sowie kürzere Behandlungszeiten.
Aufgrund besonderer Konstruktionsdetails (hydrodynamische Lagerung) ist die Standzeit im Vergleich zu den branchenbekannten begrenzten Standzeiten der am Markt befindlichen kugelgelagerten rotierenden Düsen bedeutend erhöht worden. Die neuen Düsenbaureihen können zusätzlich ohne Funktionseinschränkung in allen Einbaulagen im Behälter positioniert werden und erweitern damit das Einsatzspektrum erheblich.

Orbitale Reiniger

Aus der konsequenten Weiterentwicklung der rotierenden Sprühköpfe resultierend, stehen dem Anlagenbetreiber heute auch orbital wirkende Reiniger zur Verfügung. Diese weisen als Besonderheit zur horizontalen Rotation der rotierenden Reiniger eine zusätzliche vertikale Rotation auf. Diese orbital wirkenden Reinigungsmaschinen eignen sich zum Einsatz in Tanks, Behältern und Autoklaven mit kritischen Verunreinigungen sowie komplizierten Einbauten wie beispielsweise Rührwerken, Armaturenteilen und Strömungsbrechern.

Die sehr gute Reinigungswirkung der Düsenköpfe basiert darauf, dass die Strahlen in einem immer enger werdenden Strahlmuster auf die Tankinnenfläche auftreffen. Diese modernen Düsenköpfe verwenden den Durchfluss des Reinigungsmediums als Antriebsmittel. Die Reinigungsdüsen werden über eine Turbine und ein zusätzliches Spezialgetriebe in Rotation versetzt.
Bei Orbitalreinigern wird durch die deutlich stärkere mechanische Wirkung die Hauptmenge der organischen Verschmutzung bereits während der Vorspülung von der Tankoberfläche abgelöst und ausgetragen. Reinigungsdrücke bis 90bar sind möglich. Obwohl die gesamte Schmutzfracht, die ins Abwasser gelangt, gleich bleibt, ergeben sich hierbei doch beachtliche Einsparpotenziale sowie geringere Umweltbelastungen. So entfällt bei einigen Reinigungen der Laugenschritt. Bei anderen Anwendungen ergeben sich bei gestapelter Reinigung wesentlich längere Einsatzzeiten der Lauge. Hierdurch ist der Verbrauch an Lauge deutlich geringer, und es gelangt ebenfalls weniger Lauge ins Abwasser. Aus den kürzeren Vor- und Zwischenspülzeiten sowie dem Wegfallen bzw. dem Reduzieren von Reinigungsschritten resultiert eine deutliche Zeitersparnis. Dies stellt eine mögliche Verlängerung der Produktionszeit und damit eine Kapazitätserweiterung ohne zusätzliche Investitionen dar.
Da bei Orbitalreinigern ein wesentlich geringerer Volumenstrom als bei statischen Sprühkugeln benötigt wird, können die Anlagenverrohrungen und die notwendigen Ventile kleiner gewählt werden. Dies gilt auch für die Vorlagetanks für das Reinigungsmedium, deren Größe sich um rund 50% gegenüber der Reinigung mit Sprühkugeln verringern lässt. Daraus ergibt sich bei Neuinstallationen ein nennenswertes Einsparpotential. Dieser Vorteil kann sich auch bei einem nachträglichen Umrüsten durchaus wirtschaftlich darstellen. Anwendungsmöglichkeiten dieser Reinigungsgeräte bestehen in der Getränke-, Wein-, Lebensmittel- und Kosmetik-Industrie, außerdem in den Bereichen Pharmazie, Health Care, Chemie, Petrochemie, Farben & Lacke, Papier und Transport.

Reinigungsüberwachung

Ein spezielles Sensorsystem kann beim Einsatz von Orbitalreinigern in den zu reinigenden Tank integriert werden und überwacht damit den Reinigungsprozess. Mit dem erzeugten Signal kann die Funktion des Reinigers elektronisch überwacht und die ordnungsgemäße Reinigung dokumentiert werden.

Heftausgabe: Mai-Juni 2009
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Jürgen Henke , Marketing Manager, GEA Tuchenhagen

Über den Autor

Jürgen Henke , Marketing Manager, GEA Tuchenhagen

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