2012 Issue 2: Effizienz und Zuverlässigkeit – für eine optimale Produktion

Hydrozyklon-Bewässerungssystem neu definiert

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Indiens führendes Unternehmen im Bereich Bewässerungstechnologie hat den Hydrozyklon, einen weitverbreiteten Fliehkraftabscheider, komplett überarbeitet. Dabei setzt der Hersteller auf Polyamide aus der Zytel® Familie von DuPont, um zentrale Bauteile aus Metall, z. B. den Zylinder, durch solche aus Kunststoff zu ersetzen. Durch den Einsatz technischer Kunststoffe bietet die neue Konstruktion zahlreiche Vorteile wie längere Lebensdauer, höhere Festigkeit und geringeres Gesamtgewicht.

Automat Irrigation Pvt. Ltd., Teil der 1972 gegründeten Automat Industries Pvt. Ltd., bietet hochwertige Bewässerungsprodukte für Kunden in Indien und der ganzen Welt und exportiert in mehr als 85 Länder. Die breite Produktpalette umfasst Sprenger, Vernebler, Leckageschutzsysteme, Entlüftungsventile, PVC-Kugelhähne, Kopfeinheiten, Venturi-Düsen sowie eine Reihe von Zubehörteilen.

 

Automat Irrigation ist seit einigen Jahren Kunde von DuPont und verwendet bereits zahlreiche Kunststoffe für seine Produkte, die vorher komplett aus Metall gefertigt waren. Aber erst die Überarbeitung des Hydrozyklons hat die Vorteile des Einsatzes von Kunststoffen für traditionell aus Metall hergestellte Bauteile eindrücklich gezeigt.

 

Dazu Vijay Warke, Vice President Operations bei Automat Irrigation: „Wir sind der größte Hersteller von Sprengern aus Metall bzw. Messing in Indien. In den letzten fünf Jahren haben wir viele unserer Produkte und Bauteile auf Kunststoffkonstruktionen umgestellt. Dazu gehört auch die Fertigung von Sprenger-Bauelementen aus DuPont™ Delrin®. Der Werkstoff bietet die erforderliche Steifigkeit, Kriechbeständigkeit und Schlagzähigkeit, und er erfüllt die für die zuverlässige Funktion von Tropfschlauchverbindern erforderlichen konstruktiven Anforderungen. Die Überarbeitung des Hydrozyklons war eine logische Folge, und wir haben – wie bei allen Bauteilen, die eine hohe Festigkeit erfordern – unsere Anforderungen mit DuPont besprochen."

 

Hydrocyclone filters use centrifugal force to separate particulates from liquids—in this instance from irrigation water—in order to protect pumps, valves and other irrigation systems from damage and abrasion caused by suspended solids. In operation, water enters tangentially at the top of the inverted-cone-shaped vessel and immediately starts to spin around the inside circumference. As it heads toward the bottom, enough centrifugal force is generated to move heavier particulates outward where they spiral down and can be removed via the outlet at the bottom of the vessel. The remaining particulate-free water then migrates to the center axis of the vessel and moves up toward the outlet at the top, where it is extracted and passed onto subsequent equipment used in drip/micro irrigation.

 

Hydrozyklone nutzen die Zentrifugalkraft, um Partikel aus Flüssigkeiten abzuscheiden – in diesem Fall aus Wasser, das zur Bewässerung eingesetzt wird. Dies schützt Pumpen, Ventile und andere Teile eines Bewässerungssystems vor Beschädigungen und Abrieb durch im Wasser befindliche Feststoffteilchen. Die Flüssigkeit tritt tangential am oberen Ende des Zylinders ein, wird auf eine Kreisbahn gezwungen und strömt in einem abwärts gerichteten Wirbel nach unten. Durch die Zentrifugalkraft werden die schwereren Feststoffpartikel nach außen getragen und sinken an der Wand nach unten, wo sie durch den Unterlauf ausgetragen werden. Das nun partikelfreie Wasser migriert in einem aufwärtsgerichteten Wirbel in der Mitte des Konus nach oben und kann durch die Oberlauföffnung entweichen und zu den nachfolgenden Elementen des Tropf- bzw. Mikrobewässerungssystems weitergeleitet werden.

 

„Wir haben den neuen Hydrozyklon selbst entwickelt", so Warke weiter. "Als das Werkzeug fertig war und wir die ersten Versuche unternahmen, haben wir jedoch sehr schnell bemerkt, dass die Bauteile nicht die erforderliche Festigkeit erreichten. In diesem Stadium haben wir uns an DuPont gewandt, dessen Experten uns nach zahlreichen, über sechs Monate verteilten Besuchen zu anderen Werkstofftypen und Modifikationen bei der nachfolgenden Verarbeitung rieten. Wir haben die vorgeschlagenen Werkstoffe getestet, und einer hat sich als sehr vielversprechend herausgestellt. DuPont hat uns zudem bei Lebensdauertests unterstützt, was für die weltweite Garantie, die wir auf unser Produkt geben, von Bedeutung ist."

 

Oberstes Ziel bei dieser Überarbeitung war die Verlängerung der Einsatzdauer der Zyklone und die Reduktion der Gesamtlebenszykluskosten. Das größte Problem bei der Metallausführung war die Korrosion, die zu einem Totalausfall des Systems führen konnte. Mit Hilfe von Kunststoffen lässt sich dieses Problem lösen, jedoch gab es angesichts der auftretenden Kräfte und Drücke Bedenken hinsichtlich ihrer Festigkeit. Wie sich herausstellte, bietet der für den neuen Hydrozyklon verwendete Zytel® Typ die erforderlichen Eigenschaften wie Dimensionsstabilität, sehr gutes Verhältnis von Steifigkeit und Zähigkeit sowie Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und hartem Wasser. Zudem besitzt er eine sehr hohe Fließfähigkeit, so dass sich der Kunststoff beim Spritzgießen gleichmäßig im Werkzeug verteilt und eine gute Oberflächenqualität ermöglicht.

 

Darüber hinaus ermöglichte der Einsatz von Kunststoffen eine Reduktion des Gewichts des Zyklons auf 2,5 kg, was den Installationsaufwand beim Betreiber und die Transportkosten für den Export reduziert. Dies ist ein herausragendes Beispiel, wie Kunststoffe Metallen in vielen Aspekten überlegen sind und sowohl für den OEM als auch den Kunden zahlreiche Vorteile bieten können.

 

 

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