Fallstudie: 3D-Scan und -Planung
IMEX nutzt 3D-Scan und -Planung für die effiziente und sichere Modernisierung von Absauganlagen
In vielen traditionellen Industriebetrieben wachsen die Absaugsysteme über die Jahre, da man immer wieder versucht die Anlagen an veränderte Anforderungen anzupassen. Eine Situation wie sie hundertfach vorkommt. IMEX Österreich stand neulich vor genau so einem System, und sollte anstatt der Alt-Anlage eine neue moderne Entstaubungsanlage anbieten. Im Zuge der Bedarfsanalyse haben sich die technischen Experten von IMEX aber auch mit dem Gesamtsystem inklusive der dazugehörigen Rohrleitungen befasst. IMEX wollte sicherstellen, dass die gesamte Anlage dem aktuellen Stand der Technik und allen geltenden Anforderungen hinsichtlich Sicherheit und Produktionsstandard entspricht.
Sicherheits- und Kostenfaktor Transportgeschwindigkeit des Staubes zum Filter
Erfahrungsgemäß ist eine Entstaubungsanlage die wichtigste Komponente, um sauberere Luft in Werkshallen zu gewährleisten. Wenn aber staubbeladene Luft nicht effizient transportiert wird, riskiert der Betrieb hohe Energiekosten, unsichere Bedingungen im Werk, bis hin zur Brand- und Explosionsgefahr, sowie eine verminderte Effizienz des Gesamtsystems.
Rohrleitungen werden verwendet, um Staub-Partikel von der Erfassungsstelle zur Entstaubungsanlage zu transportieren. Sie müssen richtig bemessen werden, um eine ideale „Transportgeschwindigkeit“ zu erzeugen, damit sich der Feststoff nicht absetzen kann und zu Ablagerungen und Verstopfungen der Leitungen führt. In extremen Fällen hat das Gewicht von Ablagerungen schon Rohrleitungsstrecken zum Einsturz gebracht und schwere Schäden verursacht. Vor allem bei brennbaren und explosivfähigen Stäuben könnte eine unzureichende Transportgeschwindigkeit daher ein sehr hohes Risiko darstellen.
Die Auslegung von Rohrleitungen beruht auf zwei wichtigen Variablen: die Partikel, die gesammelt werden, und das Luftvolumen, das bewegt wird. Je schwerer die Feststoffe sind, desto höher ist die erforderliche Luftgeschwindigkeit. Wie erreicht man eine höhere Luftgeschwindigkeit? Mit mehr Luft oder mit kleinerem Durchmesser – alles andere ist Physik. Wer jetzt aber glaubt, lieber zu schnell als zu langsam, irrt sich leider.
Werden z.B. abrasive Stäube zu schnell transportiert, kann das zu starkem Verschleiß der Leitungen führen. Andere negative Auswirkungen, die aus übermäßigen Rohrleitungsgeschwindigkeiten resultieren sind z.B. Geräusche. Außerdem braucht jede Steigerung der Geschwindigkeit exponentiell mehr Energie, größere und stärkere Ventilatoren und verursacht so erhebliche Kosten.
Daher die richtige Fördergeschwindigkeit im gesamten Rohrleitungsnetz von entscheidender Bedeutung.
Dimensionierung und Gleichzeitigkeit
Im vorliegenden Fall galt es auch mehrere Absaugstellen zu berechnen, die nicht immer alle gleichzeitig in Verwendung sind. Es ging um die Aufgabe, ein Absaugsystem für den Kunden zu konzipieren das mehrere Absaugstellen aufweist, die teilweise gleichzeitig, aber oft auch unabhängig voneinander arbeiten müssen (Mischanlagen, wo Absaugung nur während der Befüllung nötig ist). Wie schon vorher erwähnt handelte es sich dabei auch um explosionsfähigen Staub, wodurch der exakten Transportgeschwindigkeit bis zum Filter eine zusätzliche große Bedeutung zukam.
Die Experten der IMEX Filtertechnik-Gruppe aus Österreich und Ungarn haben gemeinsam mit dem Kunden eine Matrix anhand der Gleichzeitigkeitsfaktoren erstellt um festzustellen welche Absaugstellen gleichzeitig offen sein können und welche keinesfalls. Basierend auf dieser Gruppierung wurden dann die passenden Rohr- und Lüftungsdimensionierungen gewählt. Im Endeffekt entstand dabei nicht eine zentrale Sammelleitung, sondern mehrere parallel verlaufende Leitungen.
3D-Scan für optimale Planung in bestehenden Systemen
Die Neuplanung von Rohrleitungen in bestehenden Industrieanlagen entwickelt sich sehr oft zu einer der größten Herausforderungen. Einerseits sollten aufgrund der Kostenminimierung unnötige Meter, Bögen und Knoten vermieden werden, da diese nicht nur in der Anschaffung, sondern auch im täglichen Betrieb hohe Mehrkosten verursachen und die Systeme natürlich auch anfälliger für Fehler machen. Andererseits sind die Hallen und Anlagen dicht befüllt mit viel anderem Equipment wie z.B. Gas-Wasser-Druckluftleitungen, Kabeltassen, Leuchtkörper, Heizkörper, Lüftungskanäle, Kranbahnen und vielem mehr.
IMEX Filtertechnik setzt für solche Herausforderungen, echte „Schleichwege“ für Rohrleitungen zu finden, seit vielen Jahren sehr erfolgreich den 3D-Scan ein. Mit dieser einzigartigen Technologie können wir eine millimetergenaue Vermessung der Gegebenheiten in einer Halle vornehmen und bestehende Objekte exakt digital erfassen und abbilden. So können bei der 3D Planung des Rohrsystems nicht nur die besten und effizientesten Leistungswege geplant werden, sondern auch gleichzeitig Überlappungen geprüft werden (collision detection).
„Im Rahmen unseres Projekts mit der Firma IMEX Filtertechnik, hat das IMEX Team auch einen 3D-Scan für Planungszwecke gemacht. Wir waren positiv überrascht über die detaillierte Aufnahme. Mittels einer Spezialsoftware haben wir die Möglichkeit bekommen, auch kleinste Details virtuell sehen zu können, aber vor allem Abmessungen von Behältern, Rohren, Equipment, etc. abmessen zu können!
Wir haben so einen 3D-Scan auch gleich für das nächste Projekt angefragt, das komplexe Ansprüche an die Raumnutzung in der Höhe hatte. Schwer zugängliche Stellen kann man bequem am PC abmessen.“
Dr. Miroslava Rill, Site Engineering, Site Security Manager
In mehr als 10 Jahren wurden von den IMEX Filtertechnika Experten in Sopron schon zahlreiche, auch internationale, Projekte erfolgreich geplant und durchgeführt. Die länderübergreifende Zusammenarbeit und der Know-how Transfer innerhalb der IMEX Filtertechnik-Gruppe ermöglicht es diese einzigartige Dienstleistung des 3D-Scans und der 3D-Rohrleitungsplanung auch in Österreich einzusetzen.