Ex-geschützte Motoren für Rotationsverdampfer Destillieren mit dem richtigen Dreh

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Wenn große Produktmengen schonend aber schnell vom Lösemittel befreit werden sollen, kommen Rotationsverdampfer zum Einsatz. Die oft leicht entzündlichen Dämpfe können hier mitunter besondere Sicherheitsmaßnahmen erfordern. Mit den richtigen Geräten ist der Betrieb aber selbst in ex-geschützten Bereichen möglich.

Rotationsverdampfer sind aus chemischen Laboratorien nicht wegzudenken, wenn es um die schonende und gezielte Aufkonzentrierung von Lösungen und Extrakten oder die Rückgewinnung von Lösungsmitteln geht. Viele Lösungsmittel und Destillationsprodukte sind brennbar, weshalb der Explosionsschutz für den sicheren Betrieb der Rotationsverdampfer eine große Rolle spielt. Dabei kommt es auch auf die Antriebsmotoren an, die den Destillationskolben in Rotation versetzen. Hier sind Ex-geschützte Servomotoren gefragt, wie sie etwa das Unternehmen Servotecnica anbietet.

Ein Einsatzgebiet dieser Spezialmotoren sind die explosionsgeschützten Powervap-Systeme von Genser Scientific Instruments. Der Hersteller von Rotationsverdampfern hat neben Standard-Geräten auch Modelle für besondere Anforderungen im Sortiment. Denn konventionelle Rotationsverdampfer für den Laboreinsatz eignen sich nicht für explosionsgeschützte Bereiche – sie sind wegen der rotierenden Dichtung nicht über einen Zeitraum von mehreren tausend Stunden dicht. Die Firma Genser entwickelte deshalb in den 1980er Jahren mit dem Pendelsystemrotationsverdampfer ein Gerät, das langfristig sehr dicht und zuverlässig ist und sich damit auch für den automatisierten Dauerbetrieb und größere Volumina eignet. So ließ sich etwa der Bedienaufwand verringern und Personal konnte stattdessen für sinnvollere Tätigkeiten im Labor eingesetzt werden.

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Automatisiert und individuell angepasst

Entscheidende Schritte für die Entwicklung des ex-geschützten Rotationsverdampfers waren die Konzeption einer Messmethode für den Inhalt des frei im Heizbad schwimmenden Rotationskolbens (Inklinometersystem) und der Entwurf einer unter Vakuum entleerenden Destillat-Entnahmevorrichtung. Dank des Hochleistungsdichtsystems und der oberflächenbehandelten Glasflansche erreicht das System eine bestmögliche Dichtheit und eine ausgezeichnete Lösungsmittelrückgewinnung.

Das Befüllen und Entleeren des Rotationskolbens sowie die Entleerung des Destillatgefäßes erfolgen automatisch. Temperatur, Vakuum und andere Prozessparameter werden überwacht, um beispielsweise auch schäumende Produkte zuverlässig verarbeiten zu können. Gesteuert wird das gesamte Destillationssystem über eine Software, die sowohl die Sensoren, Ventile und Aggregate des Destillationsapparates ansteuert und überwacht, als auch eine intuitive grafische Benutzeroberfläche zur Verfügung stellt. Durch Anpassungen der Software lässt sich der Rotationsverdampfer auf die spezifische Anwendung der Nutzer ausrichten. Hierfür wird das eigenentwickelte Linux-basierte System über Konfigurationsdateien individualisiert. Da das System im Betrieb ständig alle Systemparameter im CSV-Format abspeichert, ist eine Auswertung zur Prozessoptimierung mit gängigen Programmen möglich.

Profis für Servomotoren mit Ex-Schutz

Die Leistungsfähigkeit des Powervap-Systems ist etwa fünf Mal so hoch wie die konventioneller Rotationsverdampfer mit gleicher Rotationskolbengröße. Das heißt, ein solches Spezialsystem kann je nach Anwendungsfall bis zu fünf herkömmliche Rotationsverdampfer ersetzen. Entscheidenden Beitrag zur Leistung der Rotationsverdampfer trägt der eingebaute Motor. Er muss zuverlässig, langlebig, energiesparend und leistungsstark sein. Als Spezialist für besondere Servomotoren erfüllt Servotecnica diese Anforderungen und bietet auch Antriebe für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen nach ATEX-Richtlinie 94/9/EG. Die bürstenlosen Servomotoren der Baureihe SVTM E sind zertifiziert nach ATEX II 2G Ex d IIB T4 Gb, abgenommen nach EN60079-0, EN60079-1 und getestet nach EN 60034-18-41. Daher dürfen sie in Bereichen mit explosionsgefährdeten Staub- und Gasatmosphären betrieben werden. ATEX-Motoren garantieren die geforderte hohe Sicherheit bei Einsatz in den Ex-Zonen 1 und 2 (also auch in Bereichen, wo damit zu rechnen ist, dass eine explosionsfähige Atmosphäre auftritt). Mit ihrem feuerfesten Metallgehäuse entsprechen sie der Temperaturklasse T4 (maximale Oberflächentemperatur 135 °C) und der Feuerwiderstandsklasse „D“ (metallische Brände).

Vollständig gekapselt und lüfterfrei

Die explosionsgeschützten, bürstenlosen Servomotoren zeichnen sich durch eine oberflächengekühlte Kon­struktion vom Typ IC 400 aus. Ihr vollständig gekapselter Motor benötigt keinerlei zusätzliche Belüftung. Um eine längere Lebensdauer zu erzielen, wurden fast ausschließlich Isolationsmaterialien der Isolierstoffklasse bis 200 °C verwendet, die sämtlich durch die unabhängige Organisation Underwriters Laboratories UL-zertifiziert sind. Die besondere Stator-Packung mit Wicklung in der Nut und der Einsatz von Neodym-Magneten garantieren eine hohe Leistungsdichte der kompakten Atex-Motoren und resultieren in einer sinusförmigen Quellenspannung. Für erhöhte Sicherheit sorgen Temperatursensoren an jeder Motorwicklung. Sie schützen vor Überhitzung und erhöhen auf diese Weise die Lebensdauer des Motors. Die Atex-Motoren wurden in Übereinstimmung mit EN 60034-18-41 bezüglich Teilentladungen zwischen den Spulen getestet.

Damit steht Anwendern ein sicheres Produkt für den ex-geschützten Bereich zur Verfügung, sodass sie sich auf den Antrieb der damit ausgestatteten Rotationsverdampfer verlassen können.

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