Kan thee een explosie veroorzaken?
ATEX-verwarmer droogt theebladeren veilig bij lage temperaturen
Met de hand ingeschonken theebladeren ondergaan verschillende bewerkingsstappen voordat we kunnen genieten van een heerlijk kopje vers gezette thee. Een van de stappen is het drogen van de theebladeren. Dit wordt gedaan met behulp van hete lucht. De theebladeren genereren echter fijne stofdeeltjes die, wanneer ze in de lucht zweven, stofexplosiegevaar kunnen veroorzaken. Om dit te voorkomen heeft Ex-Machinery een speciale ATEX-verwarmer ontwikkeld die de blaadjes veilig droogt met een ingenieuze luchtstroom – zonder het risico dat de theeblaadjes verbranden.
Afbeelding 1: Voordat we van een heerlijk kopje thee kunnen genieten, moeten de handgeplukte blaadjes verschillende bewerkingsstappen doorlopen, waaronder drogen op lage temperatuur.
Focus op veiligheid
Lindor Gentle Touch Mixing, de Nederlandse fabrikant van industriële mixers, ontwikkelde een industriële mixer voor het verwerken van thee. Een van de Europese klanten van Lindor vroeg hen om de mixer te ontwikkelen en te bouwen met een ATEX-verwarming, zone 22, voor hun productiefaciliteit in India. ATEX-wetgeving is verplicht in Europa, maar niet in India. Gerenommeerde bedrijven hebben vaak als bedrijfsbeleid dat ze wereldwijd dezelfde veiligheidsnormen moeten volgen. Zo ook deze klant. Veiligheid eerst! Altijd!
Afbeelding 2: Twee industriële mengers in aanbouw in de bedrijfshal van Lindor Gentle Touch Mixing, in Dordrecht, Nederland.
Kan thee een explosie veroorzaken?
Ja, dat kan! Gedroogde theebladeren bevatten een bepaalde hoeveelheid vliesjes of stofdeeltjes. Wanneer deze in de vorm van een stofwolk met lucht worden gemengd, kan dit een explosie veroorzaken als het in contact komt met een heet oppervlak of een vonk. De exacte stofexplosie-eigenschappen van thee zijn te vinden in een online database. Deze database bevat de stofexplosie-eigenschappen van meer dan 6000 stofmonsters. Een ander voorbeeld binnen de voedingsindustrie is meel. Meel? Ja, meel is brandbaar en kan enorme explosies veroorzaken.
Kwaliteitscontrole: max. 80 graden Celsius
Tijdens het drogen van theebladeren wordt hete lucht in de mixer geblazen. Als de luchtstroom te sterk is, worden de blaadjes uit de mixer geblazen. Als de blaadjes te heet worden, verbranden ze en dat heeft een negatieve invloed op de kwaliteit van de thee. Omdat het verwarmingselement een zeer lage warmtebelasting heeft, zijn er veel meters verwarmingselement nodig. De 30 meter verwarmingselement zijn op maat gemaakt door een gespecialiseerd bedrijf. Een bedieningspaneel, dat ook deel uitmaakt van het ATEX-bestendige ontwerp, zorgt voor de juiste luchtstroom en temperatuur.
Afbeelding 3: Speciale oplossing van Ex-Machinery. ATEX heater zone 22, voor het drogen van theebladeren.
Explosieveilig ontwerp: Wat maakt deze verwarmer geschikt voor Zone 22?
1. Temperatuur van het oppervlak
Gewone procesverwarmers bereiken al snel een oppervlaktetemperatuur van 600 graden Celsius. De fijne theestofdeeltjes hebben een MOT (minimum ontstekingstemperatuur) van 510 graden Celsius. De ATEX-richtlijn stelt een berekeningsmethode vast om de maximale oppervlaktetemperatuur van het apparaat te bepalen. Neem het laagste resultaat van de volgende berekeningen:
a. Maximaal 2/3 van de MOT (minimale ontstekingstemperatuur)
b. De ST (smeultemperatuur) min 75 graden Celsius
In het geval van onze theebladeren:
MOT = 510 graden Celsius: 510 * 2/3 = 340 graden Celsius
ST = 300 graden Celsius: 300 – 75 = 225 graden Celsius
We hebben de maximale oppervlaktetemperatuur van het verwarmingselement gemaximaliseerd op 225 graden Celsius.
2. Vonkvrij en schokbestendig
Om de veiligheid te garanderen, mag de ATEX-verwarming niet vonken. Voor stofexplosieve zone 22 mag de apparatuur tijdens normaal gebruik niet vonken. Alle inwendige onderdelen van de verwarmer en het bedieningspaneel zijn getest en waar nodig technisch aangepast. Bovendien moet de apparatuur schokbestendig zijn. De verwarming en het bedieningspaneel kunnen tegen een stootje. Als bijvoorbeeld een onderhoudsmedewerker een stuk gereedschap op de apparatuur laat vallen, is er geen schade. Zowel het verwarmingselement als het bedieningspaneel zijn bestand tegen een stoot van maximaal 7 joule energie.
3. Bescherming tegen oververhitting in geval van een storing
In zone 22 kun je rekening houden met fouten die tijdens normaal gebruik kunnen optreden. Een voorbeeld is dat als de ventilator uitvalt, de koeling van het verwarmingselement stopt en oververhitting optreedt. Als dit gebeurt, wordt de voeding “hard” uitgeschakeld. Dit zorgt ervoor dat de veiligheid gegarandeerd is.
Afbeelding 4: ATEX-bedieningspaneel voor de bediening van de ATEX-verwarmer.
Zijn er uitdagingen opgetreden bij het maken van de ATEX-verwarmer?
“De praktijk blijkt altijd moeilijker dan de theorie”, zegt Gido van Tienhoven, ATEX-specialist van Ex-Machinery. “Met betrekking tot de gelijkmatige opwarming van de luchtstroom liepen we tegen een probleem aan. In de ‘in bedrijf’-test bleek het luchtwervelpatroon een probleem. Sommige elementen werden te heet. Een infraroodcamera liet ons precies zien welke onderdelen te heet werden, dus hebben we die onderdelen stuk voor stuk gemeten – op de laagste en op de hoogste positie van de verwarmer. De luchtstroom in de verwarmer is dienovereenkomstig aangepast en kan nu veilig theebladeren drogen.”
Over Ex-Machinery
Ex-Machinery is al meer dan 14 jaar gespecialiseerd in ATEX en explosieveiligheid. Bent u geïnteresseerd in explosieveilige apparatuur? Volg dan onze ATEX specialist Gido van Tienhoven op LinkedIn en hij houdt u op de hoogte van ATEX en explosieveiligheid. Je kunt Gido ook jouw specifieke ATEX-vraag sturen. We willen graag met je samenwerken om je te helpen bij het vinden van jouw ATEX-oplossing.
