Betriebstechnik 1

- Stoffumwandelnde Industrie bedeutet:

- Herstellung von stofflichen Produkten

- Existieren nicht in natürlicher Umgebung

- Stoffe

- Betriebsstoffe

Arbeitsmittel, die bei der Herstellung von Produkten in Unternehmen zur Energieversorgung und zur Aufrechterhaltung der Einsatzbereitschaft der zur Produktion notwendigen Maschinen und Anlagen dienen. (Energieträger, Kühlmittel, Schmiermittel, Reinigungsmittel)

- Prozessstoffe

Alle Stoffe, die in das Innere von Anlagen und Apparaturen eingetragen, in Prozessen bzw. Verfahten werwendet und wieder ausgetragen werden. (Rohstoffe, Zwischenprodukte, Fabrikate, Nebenprodukte, Abfallstoffe, Schutzgase, Katalysatoren, Regenerate)

- Hilfsstoffe

Arbeitsmittel, die ber der Herstellung von Produkten als nicht wesentlicher Bestandteil in das Erzeugnis eingehen. (Zuschlagsstoffe, Schutzstoffe, Verbindungselemente)

Verfahren

- Es gibt Mechanische, Thermische und Reaktionstechnische Verfahren

- Abfolge von physikalischen und reaktionstechnichen Vorgängen

- (Stoffvorbereitung) Ausgehend von Rohstoffen werden Stoffumwandlungen (Verfahrensschritte) durchgeführt und Zwischen- und Endprodukte geliefert. Dabei entstehen Nebenprodukte und Abfallstoffe (Stoffnachbereitung)

- Energie wird verbraucht und umgewandelt (immer!!)

Apparate und Anlagen

- In ihnen erfolgt die Bearbeitung der Prozessstoffe.

- Apparate: Stoffumwandlung, Weiterverarbeitung, Förderung, Verpackung, Lagerung

- Anlage: für einen Produktionsprozess zusammengefasste Apparate

- Anlagenelemente werden durch geeignete hydraulische Systeme ("Rohrleitungen" und Pumpen (alles was mit Flüssigkeiten funktioniert)) bzw. pneumatische Systeme (Kompressoren, Vakuumpumpen (alls was mit Luft funktioniert)) oder mechanische Systeme (Förderbänder etc.) verknüpft.

- Können manuell mit Prozess- und Hilfsstoffen be- und entladen werden.

Diskontinuierliche Betriebsweise (batch)

- Füllung des Apparates, Prozessführung und Entnahme laufen zeitlich nacheinander ab

- Prozessgrössen werden nach entsprechenden Prozessvorschriften eingestellt und geführt

- Gesamter Prozess wird als eine Charge betrachtet (Chargenbetrieb)

Kotinuierliche Systeme (stationär)

- Apparatesysteme werden ununterbrochen mit Prozess - und Hifsstoffen gefüllt

- Gleichzeitig werden die verarbeiteten Prozessstoffe nach dem Durchlaufen der Stoffwandlung als Produkte ausgestossen

- Eingangs- und Ausgangsströme stehen im Gleichgewicht

- Prozessgrössen bleiben nach der Anlaufphase im stationären Betrieb über die ganze Produktionszeit an jedem Ort des Systems unverändert

- Arbeiten und Massnahmen zur Bewahrung (vorgeugende Wartung) und Wiederherstellung (Instandsetzung) des Soll-Zustands

- Festlegung und Beurteilung (Inspektion) des Ist-Zustands von technischen Mitteln und Anlagen (Notfallwartung und Instandhaltung, Routinewartung/-Instandhaltung)

- Technische Beschreibung oder anderes Dokument, das anerkannte Regeln fixiert und die chakteristischen Eigenschaften und Merkmale eines Produkt eines Prozesses oder einer Dienstleistung beschreibt

- Dienen der Standardisierung und somit der Rationalisierung der Fertigung, der Austauschbarkeit und der Sicherheit

- Unter Mitarbeiter und Einvernehmen interessierter Kreise (unverbindlich)

- Gesetzgeber oder Behörden durch Gesetzte und Verordungen (verbindlich)

SN

Schweizer Norm

SN EN

Auf eropäischer Ebene erarbeitete Norm, die in das Schweizer Normwerk aufgenommen wurde

ISO

Internationale Organisation für Standardisation

DIN EN ISO

Suf der Grundlage einer internationalen Norm übernommene Europäische Norm, die ins Deutsche Normwerk aufgenommen wurde.

DIN

Deutsches Institut für Normung/ Deutsche Norm

SN ISO

Auf internationaler Ebene erarbeitete Norm, die ins Schweizer Normwerk aufgenommen wurde

- Darstellung des Aufbaus von Verfahren und Anlagen sowie Darstellung von Verfahrensabläufen, Stoff und Energieflüssen

- Grundfliess-, Verfahrensfliess-, Rohrleitungs- und Instrumentenfliessschemata (R&I-Fliessschemata)

- Mit graphischen Symbolen und Schriftzeichen (vereinfachte zeichnerische Darstellung von Aufbau und Funktion der verfahrenstechnischen Anlage)

- Dinen der Verständigung der an der Entwicklung, Planung, Montage und Betreiben von Anlagen und dem Verfahren

- Einfache, abstrakte Darstellung eines Verfahrens/ Verfahrenstechnischer Anlage

- Darstellung in Rechtecken (stellen Verfahren, Verfahrensschritte, Grundoperationen, Verfahrenstechnische Anlagen bei Anlagekomplexen, Teilanlagen, Anlageteile dar) durch Linien (Fliesslinien für Stoffe/ Energien) verbunden

- Symbolisieren wesentliche Verfahrensschritte sowie Hauptstofffluss eines Verfahrens mit Benennung der Ein- & Ausgangsstoffe

- Mit Grundinformation:

Hauptinformationen (Ein-, Ausgangsstoffe in Form von Hilfsrechtecken mit Hilfslinien an die jeweilige Fliesslinie, Fliessrichtung der Hauptstoffe, Hauptflusslinie stärker gezeichnet)

- Mit Zusatzinformation:

zusätzlich Hauptstoff zwischen den Rechtecken von Energie/ Energieträgern benannt, charakteristische Betrebsbedigungen, wärmephysikalische Eigenschaften in Form von Kästchen mit Bezugslinien an die jeweilige Bezugsstelle

- Detailierter, mehr Informationen

- Mit Grafischen Symbolen für Apparate und Maschinen inkl. Fliesslinien für die Stoff- und Energieströme

- Anlageteile, Maschinen, Rohrleitungen mit genormten Bildzeichen, Kurzzeichen und Kennbuchstaben

- Enthält alle technischen Ausrüstungen & Informationen bezüglich Mess-, Steuer- und Regelaufgaben

- Art und Funktionsweise der für das Verfahren erforderlichen Apparate und Maschinen in Form von grafischen Symbolen, Bezeichnungen mit Kurzzeichen, Antriebsmaschinen, Rohrleitungen, Armaturen & installierter Reserve

- Mit Zusatzinformationen:

- Durchflüsse (Mengen) der Stoffe zwischen den Verfahrensschritten

- Durchflüsse (Mengen) von Energie/ Energieträgern

- Messung, Steuerung, Regelung, ergänzende Betriebsbedingungen, Plattformhöhen, ungefähre relative vertikale Positionierung der Anlageteile

- Komponenten in Rohrleitungen, Regeleinrichtungen, Apparaten und Anlagen

- Dienen zum Sperren und Öffnen von Rohrleitungen, Verteilen und Regulieren von Stoffströmen, Abischern von Räumen und Medienströmen, Festlegung und Regelung von physikalischen Zuständen in Rohrleitungen, Apparaten und Anlagen

- Schaltarmaturen haben Werte von 0 bis 1 (Ein/Aus)

- Stellarmaturen können beliebige Stellungen einnehmen (von 0 -100%)

- Aseptisch = keimfrei (steril)

- Membranventile, Schlauchquetschventile, spezielle Tellerventile (mit doppelter Tellerabdichtung oder Edelstahl Faltenbalg), Doppelsitz-Leckageventile

- Unlösbare Schweissverbindungen sind lösbaren Verbindungen vorzuziehen

- Rohrleitungswege: Kurz, gerade, mit Gefälle verlagt, Vermeidung von Stufen, geschweisst oder mit Sterilflanschen/-verschraubungen

- Anschlussstutzen: bündig mit Kesselinnenseite verschweisst, stutzen, Zu- und Abführungen, Flanschenverbindungen auf Minimum beschränken

- Dichtungen: Vermeiden von metallischen Kontaktflächen, ausser bei Schweissverbindungen, Verwenden von lösbarenVerbindungen mit Zentrierung und axialem Anschlag zur Definition des Vorspanndruckes

- Nur passende, unbeschädigte Dichtungen verwenden

- Kopfräume mit Entflüftungsmöglichkeit

- Schwer zu reinigende Tot- und Hohlräume vermeiden

- Einbauten quer oder entgegen Strömungsrichtung

- Rohrabsperrungen an beiden Enden mit Spezialventilen

- Spezialventile mit reduziertem Totzonenanteil

- Hohe Strömungsgeschwindigkeiten

- Behälter-Bodenauslaufventil an tiefster Stelle bzw. mit Drainagevertiefung zur Restentleerung

- Entwässerung am tiefsten Punkt

- Können manuell, pneumatisch, elektromagnetisch, elektromechanisch oder elektromotorisch betrieben werden

- Können mit Wegsensoren und Endlagerschaltern ausgrüstet werden

- Elektrische Stellantriebe können vollwertige Prozessregler sein

Korrosionsbeständig, nicht toxisch, nicht absorbierend, reinigbar, wenn nötig desinfizierbar/sterilisierbar, keineToträume bilden

- Alle Materialien sollten über ein Zertifikat- bzw. Konfomitätsbestätigung entsprechend 21 CFR der FDA verfügen

- Oberfläche darf nicht mit Werkstoff oder Reinigungsmedium reagieren

- muss reinigbar und falls erforderlich desinfizierbar/ sterilisierbar sein

- glatte Oberfläche mit RA(Mittelrauwert) < 0.8 Mikrometer

- elektropoliert (galvanischer Prozess) -> korrosionsbeständig, geringe Produkthaftung/Belagbildung, gut reinigbar

- Darf nicht toxisch sein/ Produkt nicht toxisxh beeinträchtigen

- Darf keine Substanzen aufnehmen (adsorbieren), mit denen er in Berührung kommt

- Oerfläche aus einem Stück oder versiegelt

- Selbstständig ablaufend (Neigungswinkel >3°)

- Gut zugänglich für Inspektionen

- Haltbar

- Wiederstandfähig gegen Brüche, Risse, Absplittern, Abblättern, Abtragen

- Eindringen unerwünschter Stoffe verhindern

- Hohe Korrosionsbeständigkeit

- Hitzebeständig

- Lebensmitteltauglich

- Gute Verarbeitbarkeit

- Leichte Reinigung

- Hohe Festigkeit

- Attraktives Aussehen

- Bilden Passivschicht (sich selbst wiederherstellende Oberflächenschicht)

- AISI 316L (DIN 1.4435/ EN X₂CRNiMo 18-14-3, C-Gehalt < 0.03%) wegen hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit, verbesserte Schweissbarkeit

- Z.B. Synthesekautschuk (EPDM-Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk)

- Lassen sich bei geringer Krafteinwirkung dehnen und beigen und nehmen wieder ihre Ursprüngliche Form ein

- Konfomitätsbetätigung

- Keine örtliche Korrosion bewirken

- Darf Produkt nicht toxisch beeinträchtigen

- Schmiermittel wenn möglich ausserhalb Produktbereich

- Klebstoffe speziell:

- Durchgehend geklebt

- Mechanisch stabil unter den vorgesehenen Anwendungsbedingungen

Chloride erhöhen das Risiko mikrobieller Verschmutzung oder Korrosion der Verkleidung

- Für Signalübertragung verwendet (nicht Produktberührt) (Analoganzeige durch Druckänderung)

- Glysantin & Silikonöl