Wenn Kältemaschinen in explosionsgefährdeten Bereichen betrieben werden, ist Sicherheit keine Option. An einigen Standorten werden täglich Lösungsmittel, flüchtige Flüssigkeiten oder Feinstaub verarbeitet. Ein kleiner Funke an der falschen Stelle kann schnell zu einem großen Problem werden. Explosionsisolierung ist eine der bewährten Methoden, um zu verhindern, dass Kältemaschinen zu einer Zündquelle werden. Dieser Artikel erklärt das Konzept und zeigt, wie es tatsächlich in einer Kältemaschine funktioniert.

Was ist Explosionsisolierung in Kältemaschinen?

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Explosionsisolierung bedeutet, dass die elektrischen und Steuerungsteile von der gefährlichen Luft getrennt sind. Diese Teile befinden sich in einem abgedichteten, robusten Gehäuse. Das Gehäuse ist so konstruiert, dass brennbare Gase oder Staub keine stromführenden Teile erreichen. Es ist nicht auf eine kontinuierliche Spülluft angewiesen. Stattdessen wird physische Trennung und zertifizierte Abdichtung verwendet.

Die Idee ist einfach: Halten Sie Funken in einem sicheren Behälter. Lassen Sie keine Dämpfe in diesen Behälter eindringen. Auf diese Weise kann die Kältemaschine in der Nähe von flüchtigen Prozessen arbeiten, ohne zusätzliches Risiko zu verursachen.

Wie funktioniert die Explosionsisolierung im Inneren einer Kältemaschine?

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In der Praxis funktioniert die Isolierung durch mehrere Designelemente, die zusammenarbeiten müssen.

Gehäuse

Das Gehäuse besteht aus stabilem Metall mit engen Anschlussflächen. Die Verbindungen werden bearbeitet, sodass die Spalte minimal sind. Dichtungen werden aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit ausgewählt, und die Klemmkraft wird während der Installation überprüft. Kabeldurchführungen verwenden Verschraubungen, die für explosionsgefährdete Bereiche zugelassen sind. Diese Verschraubungen werden mit Dichtmasse oder Barriereeinsätzen abgedichtet, um das Eindringen von Gas entlang der Kabelummantelung zu verhindern.

Verkabelung und Ausrüstung im Gehäuse

Controller, Relais und Klemmenleisten werden entsprechend der Zoneneinstufung ausgewählt. Kabelwege werden kurz gehalten und so verlegt, dass die Wärmeentwicklung reduziert wird. Wo Sensoren oder Anzeigen mit der Außenwelt kommunizieren müssen, werden isolierte Sender oder Glasfasern verwendet. In einigen Designs werden Vergussmasse oder Harzfüllungen eingesetzt, um jegliche Wege für Dampfmigration zu blockieren.

Thermisches Management

Ein abgedichtetes Gehäuse erzeugt dennoch Wärme. Ingenieure müssen die Innentemperaturen kontrollieren, damit die Komponenten unterhalb ihrer sicheren Betriebstemperatur bleiben. Dies kann durch Wärmeleitung zur Gehäusewand, interne Kühlkörper oder einen internen Lüfter erfolgen, der die Luft innerhalb des abgedichteten Volumens zirkuliert. Lüfter werden so montiert, dass die Abdichtung nicht verletzt wird.
 
Einige Gehäuse enthalten integrierte Wärmetauscher, die Wärme an einen geschlossenen Kühlmittelschleife abführen. Dies verhindert, dass das Gehäuse für Umgebungs luft geöffnet wird, während die Elektronik gekühlt bleibt.

Zertifizierung und Prüfung

Gehäuse, die zur Isolation verwendet werden, müssen anerkannte Standards wie ATEX oder IECEx erfüllen. Tests zeigen, dass das Gehäuse dem Eindringen widersteht und interne Fehlerereignisse überlebt, ohne dass Flammen oder heiße Gase entweichen.

Vor Ort prüfen Inspektoren Typenschilder, Zertifikatsnummern und Konformitätsunterlagen. Ein zertifiziertes Gehäuse liefert dokumentierten Nachweis, dass das Design für den Umgang mit unsicheren Atmosphären bewertet wurde.

Insgesamt ist Isolation eine Eindämmungsstrategie. Sie verhindert das Eindringen von Gas, verhindert, dass Funken die Gefahrenzone erreichen, und reduziert den Bedarf an kontinuierlicher Spülluft. Bei richtiger Planung, Installation und Wartung ist sie robust und kostengünstig im Betrieb.

Wo wird ein Chiller mit Explosionsisolierung eingesetzt?

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Chemische Anlagen mit Lösungsmittellagerung

Lösungsmitteldämpfe sind in Misch-, Extraktions- und Reinigungsprozessen üblich. In diesen Bereichen kann ein einziger Funke eine Dampfwolke entzünden. Explosionsisolierte Chiller halten ihre Steuerungen versiegelt, sodass sie sicher Reaktoren, Tanks oder Destillationseinheiten unterstützen können.

Pharmazeutische Produktion mit flüchtigen Flüssigkeiten

Viele Arzneiformen verwenden Alkohole, Ketone oder andere brennbare Trägerstoffe. Während der Produktion helfen explosionsgeschützte Chiller, Reaktionsgefäße zu stabilisieren und präzise Temperaturen zu halten, wodurch sichergestellt wird, dass das Kühlsystem in Räumen, in denen täglich flüchtige Flüssigkeiten gehandhabt werden, keine Zündquelle darstellt.

Öl- und Gasanlagen

Auf Bohrplattformen und in Raffinerien können Gaslecks oder Nebel von Kohlenwasserstoffen eine gefährliche Umgebung schaffen. Explosionsisolierte Chiller werden installiert, um Prozessströme, Hydrauliksysteme oder Analysatoren zu kühlen, ohne zusätzliche Zündrisiken an einem bereits sensiblen Standort zu erzeugen.

Lackier- und Beschichtungswerkstätten

Lackier- und Spritzkabinen sind voller feiner Nebel und Lösungsmittel. Traditionelle elektrische Systeme wären hier unsicher. Explosionsisolierte Chiller werden häufig verwendet, um die Temperatur von Mischbehältern und Trockenkammern zu regeln, wodurch eine zuverlässige Kühlung ohne offene Zündpunkte gewährleistet wird.

Batterieproduktionsbereiche

Die moderne Batterieproduktion verwendet Chemikalien, die brennbare Dämpfe freisetzen können. Kühlung ist entscheidend für die Elektrodenverarbeitung und Formungsphasen. Explosionsisolierung ermöglicht es Chillern, nahe an Produktionslinien zu arbeiten, ohne Funken in Umgebungen zu erzeugen, in denen chemische Sicherheit bereits ein Thema ist.

Schlussfolgerung

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