Ventiltechnik und Prozessautomation im hygienischen Umfeld

Die ELEMENT-Serie bietet speziell für Brauereien und Getränkehersteller klare Vorteile und verbessert die Produktsicherheit und die Reproduzierbarkeit der Prozesse deutlich. Optimale Reinigungseigenschaften und hygienegerechtes Design sind selbstverständlich, das ELEMENT-Konzept bietet aber mehr: Einen kompletten Baukasten mit Prozessventilen und -ansteuerungen für die Automation im hygienischen Umfeld. Die Membran-, Schrägsitz- und Geradsitzventile können sowohl Schalt- als auch Regelfunktionen übernehmen und lassen sich optimal an den jeweiligen Kundenprozess anpassen. Um sie leicht austauschen zu können, werden Prozessventile oft mit zwei Flanschverbindungen in der Leitung installiert. ELEMENT-Prozessventile hingegen werden üblicherweise fest in die Leitung eingeschweißt. Das spart Dichtstellen, zwei zusätzliche Schweißnähte, Installationsaufwand und Kosten, das Ventil lässt sich aber nicht so einfach wieder ausbauen. Das ELEMENT-Edelstahlgehäuse verfügt deshalb am Ventilsitz über ein Einschraubgewinde, in das Einschraubsitze unterschiedlicher Nennweiten eingesetzt werden können. In Kombination mit den zugehörigen wechselbaren Regelkegeln kann die Durchflusscharakteristik präzise an den Prozess angepasst werden und lässt sich auch später mit geringem Aufwand optimieren oder an neue Prozessgegebenheiten anpassen. Mit Bürkert-Regelventilen in Medienleitungen kann der Energieverbrauch beispielsweise auch sehr einfach durch einen Wechsel des Ventilsitzes beeinflusst werden. Zur Optimierung der Energieeinsparung können die Ventile mit einer Dichtschließfunktion ausgestattet werden. Schließlich soll der Prozess und nicht das Gebäude beheizt werden.

Der Baukasten nach Maß

ELEMENT-Ansteuerungen für die dezentrale Automation direkt am Ventil sind komplett modular aufgebaut und können für den exakten Funktionsbedarf des Anwenders zusammengestellt werden. Die Steuerköpfe der Typen 8690, 8691 und 8695 stellen eine Ventilrückmeldung, Pilotventile oder beides in Kombination zur Verfügung. Die Stellungsregler der Typen 8692, 8694 und 8696 übernehmen Regelaufgaben. Der Prozessregler Typ 8693 für Hubbewegungen kann hingegen ohne eine übergeordnete Steuerung zum Beispiel Temperatur-, Durchfluss- und Druckregelungen übernehmen. Denkbar ist zum Beispiel die Regelung einer Würzekühlung oder die Kühlwassersteuerung einer Kälteanlage.

Mit den Stellungs- und Prozessreglern SideControl Typ 8792/8793 haben die Bürkert-Ingenieure auch schon die Luftklappensteuerung einer Mälzerei modernisiert. Das Gerät fungiert als Stellungs- und Prozessregler für Drehbewegungen. Es kann Ventile und Klappenstellungen auch an Fremdprodukten regeln und muss nicht direkt am Ventil angebracht werden. So eröffnet es viele Möglichkeiten für wirtschaftliche Anlagenmodernisierungen, wenn ältere Stellungsregler mit permanentem Druckluftverbrauch ersetzt werden. Dank der standardisierten Schnittstellen können viele Fabrikate problemlos ersetzt werden.

Die ELEMENT-Positioner und Steuerköpfe arbeiten berührungslos und sind dadurch unempfindlich gegen Druckschläge. Das verbessert die Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit aller Schaltvorgänge und erhöht die Lebensdauer. ELEMENT-Steuerköpfe werden mit sauberer Steuerluft versorgt, die nach dem Schaltvorgang in die Federkammer und den Steuerkopf geleitet wird. Durch den entstehenden Überdruck wird das Eindringen von Feuchtigkeit, Reinigungsmitteln und Verunreinigungen in das Innere verhindert. Auch das ist eines der vielen durchdachten Hygienedetails.

Intelligente Pneumatik und Prozesssicherheit

Auch das Thema Druckluft wird mit einem ganzheitlichen Ansatz angegangen: Das Automatisierungssystem des Typs 8614 im Vor-Ort-Schaltkasten nach IP65 kombiniert die Vorteile der zentralen und dezentralen Automation. Im Schaltkasten werden die modularen AirLINE-Quick-Ventilinseln der Typen 8640 oder 8644 eingesetzt. Sie sind sehr kompakt und können die pneumatische Ansteuerung sämtlicher Prozessventile sowie die Rückmeldung einer Anlage übernehmen. Pilotventile können sehr einfach gewechselt werden, was mit der optionalen P-Absperrung auch während des laufenden Betriebes möglich ist. Prozesssicherheitsfunktionen wie Rückschlagventile im Entlüftungskanal (R+S) verhindern das ungewollt kurze Anlüften benachbarter Ventile. Undefinierte Schaltzustände oder Medienvermischungen sind damit ausgeschlossen. Durch den Aufbau mit unterschiedlichen Pneumatikmodulen können bis zu 24 3/2- Wege Ventilfunktionen auf einer Ventilinsel realisiert werden. Die elektrische Anschlusstechnik kann wahlweise über Feldbusschnittstellen, Sammelanschluss oder Multipolschnittstellen erfolgen.

Mit der AirLINE-Quick-Adapterplatte aus Edelstahl wird die Ventilinsel einfach am Schaltschrankboden oder der Schaltschrankwand montiert. Die AirLINE-Quick-Ventilinsel wird dabei in einen Hygienic-Design-Kompakt-Schaltschrank von Rittal eingebaut und komplett vorverdrahtet. Die Installation erfolgt dann in unmittelbarer Nähe zu den Ventilen mitten im hygienesensiblen Prozessumfeld. Das spart Material- und Installationsaufwand und erleichtert die Reinigung.