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Mischen mittels Luft

Die pneumatische Impulsmischung von Pulsair ist besonders zuverlässig, da sie im Gegensatz zu mechanischen Rührwerken keine beweglichen Teile im Tank aufweist. Positiver Nebeneffekt: Die laufenden Betriebskosten werden häufig erheblich reduziert.

Da in der Zellstoff- und Papierindustrie häufig über lange Zeiträume hinweg durchgängig gemischt werden muss, können Ausfälle sehr teuer werden, schließlich fallen nicht nur Kosten für Teile und Reparaturarbeiten an, sondern vor allem durch Schichtbildung in Behältern. Durch diese drohen lange Stillstandzeiten und gar Verlust des Mediums, das ja eigentlich durchmischt werden soll.
Bei Pulsair befinden sich jedoch keine beweglichen Teile im Tankinneren; so kann auch nichts brechen, was zu einem Prozessstillstand führen und eine Tankentleerung erforder-
lich machen würde.
Denn die einzigen Teile im Tank sind Druckluftleitungen und daran horizontal angebrachte Scheiben, sogenannte Akkumulatorplatten, aus denen die Luftblasen emporsteigen. (Abb. 1) Bewegliche Teile befinden sich nur außerhalb des Tanks, zum Beispiel die Logikrelais im Steuergerät für die Luftimpulse und die Impfventile, die zum Tank führen. (Abb. 2)

Einfaches Grundprinzip
Das Herzstück sind die Akkumulatorplatten mit einem Durchmesser von 10 bis 56 cm, die sich nur wenige Zentimeter über dem Tankboden befinden. Nach einem Druckimpuls unter dem Zentrum der Akkumulatorplatte strömt die Luft um die Kanten der Platte herum und bildet oberhalb eine Blase. (Abb. 3, 4)
Pulsair durchmischt vollständig und effizient den Zellstoff, da der Mischvorgang direkt am Boden der Stoffbütte beginnt. Fortlaufend werden mit Druckluft oder -gas große Blasen erzeugt, die zur Oberfläche treiben und somit einen vertikalen Mischprozess erzeugen. Wenn eine Blase aufsteigt, wird das darüber befindliche Medium nach oben verdrängt und das darunter befindliche hochgezogen. Diese Sogbewegung setzt sich nach Entladung der Blase an der Oberfläche fort, und zwar zunächst von dort zum Behälterrand und danach entlang der Tankwandung nach unten. Da das entstandene Bewegungsmoment sehr groß ist, kann Energie dadurch gespart werden, mit der nächsten Blase abzuwarten, bis die Bewegung im Tank deutlich nachgelassen hat. So gibt es keine schlecht durchmischten Bereiche mehr, und das bei einem geringeren Energieeinsatz (Abb. 5, 6, 7)
Nicht nur eine vertikale Druckwelle wird erzeugt, sondern auch eine horizontale: Die Blase, die unmittelbar über dem Tankboden entsteht, wirbelt so Ablagerungen auf. Der Mischprozess beginnt also direkt am Tankboden und somit auch direkt am Anfang des Befüllprozesses. Außerdem kann das Medium beinahe bis zur vollständigen Entleerung durchmischt gehalten werden.
Das alles funktioniert bei jeder Viskosität und Dichte der Zellstofflösung oder auch des Abwasserschlamms, ja sogar bei Papierfarben hat sich das Pulsair-Prinzip bewährt. Das Mischergebnis wird dabei recht schnell erzielt. Die Behältergröße spielt keine Rolle.
Bei der Markteinführung von Pulsair war das Vermischen durch Einblasen von Luft eigentlich nichts Neues. Doch das bis dahin übliche ständige Einbringen vieler kleiner Blasen, das sogenannte Belüften, benötigt sehr viel Energie und tendiert dazu, Sauerstoff im Medium zu lösen. Bei Pulsair hingegen wird der Sauerstoffeintrag nicht erhöht, da eine einzige große Blase eine viel kleinere Oberfläche aufweist als viele kleine Blasen.
Doch für Betreiber, die sich damit schwer tun, sauerstoffempfindliche Medien mit Sauerstoff enthaltender Umgebungsluft zu mischen, kann Pulsair mit anderen Gasen, wie zum Beispiel Stickstoff, betrieben werden.
Wenn der zu mischende Tankinhalt beheizt werden muss, können Zeit und Energie durch das Pulsen von warmem Gas oder Dampf eingespart werden.
Mit der Entwicklung von Steuergeräten wurde der Prozess weiter perfektioniert. Durch das Variieren der Mischparameter Gasmenge, Gasdruck, Dauer der Pulse und ihrer Häufigkeit kann der Betreiber verschiedensten Prozessanforderungen bei gleichzeitiger Energieeinsparung nachkommen.
Für einzelne Chargen können die Mischparameter und die Sequenzen reguliert werden. So kann der Betreiber je nach Mischergebnis dieses einfach wiederholen oder neu anpassen. Die Steuerung des Pulsierens im Mischsystem kann entweder über einen Pulsair-Controller erfolgen oder durch die in ein vorhandenes Leitsystem integrierte Pulsair-Software.
Pulsairs Touchscreen-Controller können sowohl einen einzelnen Tank als auch komplette Tankfarmen steuern. Dabei kann jeder Tank individuell parametriert werden, um Mischzyklen zu starten und zu beenden und sie entsprechend
den Prozessanforderungen anzupassen. Die Touchscreen-Controller sind durch ihre Modulbauweise erweiterbar. So kann zunächst mit einem einzelnen Tank begonnen werden, dem nach und nach weitere Tanks hinzugefügt werden. Für den Einsatz in explosiven Umgebungen kann bei Pulsair auch die Steuerung rein pneumatisch ausgelegt werden.
Je nach Materialverträglichkeit des Mediums kann aus einer großen Anzahl von Werkstoffen für Rohrleitungen und Akkumulatorplatten gewählt werden, zum Beispiel Stahl, rostfreier Edelstahl, Aluminium, Glasfaser, PE, PP oder PVC. Es gibt sogar Pulsair-Anwendungen ohne Akkumulator-
platte, wo der Puls direkt in den Boden des Tanks eingebracht wird.