Korea Ever-Power · YB2-Serie · Anleitung für Antriebssysteme zur Staubexplosion in Getreidemühlen

Explosionsgeschützter Motor für Getreidemühlen und die Getreideverarbeitung:
Leitfaden für Staubexplosionszonen 21 und 22

Mehlstaub, Getreidestaub und Stärke gelten als brennbare Stäube mit einer Mindestzündenergie unter 30 mJ – niedriger als bei vielen brennbaren Lösungsmitteln. Eine Mehlstaubwolke mit Konzentrationen oberhalb der minimalen Explosionskonzentration (MEK) von ca. 50 g/m³ kann durch eine Motoroberflächentemperatur über 190 °C, durch Funken von Kommutatorbürsten oder durch elektrostatische Entladung entzündet werden. Standardmotoren in Mahlbereichen, Walzenräumen und Siebräumen von Getreidemühlen stellen eine Explosionsgefahr dar. Dieser Leitfaden behandelt die Staubklassifizierung der Zonen 21 und 22, die Zertifizierung der Gruppe IIIB sowie die Auswahl von Anlagen gemäß Korea Ever-Power YB2 Ex d für Getreidemühlen und andere Anlagen zur Getreideverarbeitung.

Ex t IIIB T135 oder Ex d
Zone 21 und Zone 22
T135°C Oberflächengrenze
IP65 Mindestens staubdicht
0,55–200 kW

IIIB
Staubgruppe: nichtleitend
T135°C
Maximale Oberflächentemperatur
Zone 21
Staub, der während des Betriebs vorhanden ist
IP65
Mindeststaubausschlussklasse
50 g/m³
Mehlstaub MEC

Explosionsgeschützte Motormühle für Getreideverarbeitung YB2 ATEX Staubzone 21 Zone 22 Korea Ever-Power Mahlwerk

Korea Ever-Power YB2 explosionsgeschützter Motor – IP55-Gussgehäuse mit ATEX-Zertifizierung. In Mühlen, Walzenräumen und Getreideverarbeitungsbereichen sammelt sich in herkömmlichen IP54-Motoren mit der Zeit Mehlstaub an. Dieser Staub isoliert die Wicklung vom Gehäuse, erhöht deren Temperatur und birgt sowohl Explosionsgefahr durch erhöhte Oberflächentemperaturen als auch das Risiko einer Verschlechterung der elektrischen Isolation. Die staubdichte Konstruktion des YB2 verhindert diese Staubansammlung.

1. Explosionsgefahr durch Mehlstaub

Mehlstaub, Weizenstaub, Maisstärke und andere aus Getreide gewonnene Feinstaubarten werden gemäß EN 60079-10-2 und NFPA 61 als brennbare Stäube eingestuft. Wenn diese Stäube in der Luft in Konzentrationen oberhalb der minimalen Explosionskonzentration (MEC) suspendiert sind, bilden sie eine explosive Wolke, die durch jede Zündquelle mit ausreichender Energie entzündet werden kann – einschließlich Motoroberflächentemperaturen oberhalb der minimalen Zündtemperatur (MIT) der Staubschicht.

Weizenmehlstaub
MEC (Cloud) 50–100 g/m³
MIT-Cloud 380°C
MIT-Schicht (5 mm) 190°C
MIE 10–50 mJ
Kst 56–180 bar·m/s
Staubklasse St 1
Maisstärke
MEC (Cloud) 40–60 g/m³
MIT-Cloud 390°C
MIT-Schicht (5 mm) 260°C
MIE 30–80 mJ
Kst 148–202 bar·m/s
Staubklasse St 1–St 2
Getreidestaub (gemischt)
MEC (Cloud) 60–125 g/m³
MIT-Cloud 430 °C
MIT-Schicht (5 mm) 220 °C
MIE 15–100 mJ
Kst 43–112 bar·m/s
Staubklasse St 1

Die Zündtemperatur der Staubschicht (MIT) ist ein entscheidender Wert für die Motorauswahl. Auf der Oberfläche eines Standardmotorgehäuses in einer Mühle sammelt sich mit der Zeit Mehlstaub an. Diese Staubschicht kann sich entzünden, wenn die Oberflächentemperatur des Motors die MIT des jeweiligen Mehlstaubs in der Umgebung überschreitet. Bei Weizenmehl liegt die MIT bei etwa 190 °C. Ein Standardmotor unter Volllast in einer warmen Mühle kann fehlerfrei eine Gehäusetemperatur von 120 bis 150 °C erreichen und nähert sich damit der MIT mit einem Sicherheitsabstand von nur 40 bis 70 °C. Ein explosionsgeschützter Motor mit der Zertifizierung T135 °C bietet einen Sicherheitsabstand von 55 °C unterhalb der MIT der Weizenmehlschicht.

2. Zone 20, 21 und 22: Staubgefahrenklassifizierung

Die Norm IEC 60079-10-2 teilt Bereiche mit brennbarem Staub anhand der Häufigkeit und Dauer der explosionsgefährlichen Staubwolke in drei Zonen ein. In Getreidemühlen muss die Einstufung jedes Bereichs innerhalb der Anlage von einer sachkundigen Person vorgenommen und im Staubexplosionsschutzdokument (ATEX-Richtlinie 1999/92/EG, Artikel 7) dokumentiert werden.

Zone 20
Eine explosive Staubwolke ist ständig vorhanden.

In Staubabscheideanlagen – wie Becherwerken, pneumatischen Fördersystemen, Zyklonabscheidern, Schlauchfiltern und Getreidesilos – werden üblicherweise keine Motoren in Anlagen der Zone 20 installiert. Ist der Einbau eines Motors in eine solche Anlage (z. B. für einen Rührwerks- oder Förderbandantrieb in einem Silo) erforderlich, muss dieser nach Ex ia IIIB T135 oder einer gleichwertigen Norm zertifiziert sein. Ein Standard-Gasmotor der Norm YB2 Ex d IIB T4 ist für staubige Umgebungen der Zone 20 nicht geeignet.

Zone 21
Bei normalem Betrieb ist mit einer explosiven Staubwolke zu rechnen.

Bereiche um staubabweisende Anlagen – die unmittelbare Umgebung von Becherwerksfüßen und -köpfen, Bereiche in der Nähe von Siebauspässen, Walzenmühlen-Zuführzonen und Bereiche innerhalb von 1 m von jeder Staubquelle, die im Normalbetrieb Staub freisetzt. Dies ist die primäre Zone in aktiven Mahlräumen. Motoren in Zone 21 müssen nach Ex t IIIB T135 (staubgeschützter Motor mit Schutzart IP6X und Oberflächengrenzwert T135) oder Ex d IIB T4 (gasbetriebener, explosionsgeschützter Motor, der auch die Anforderungen der Staubzone gemäß IEC 60079 Teil 31 erfüllt) zertifiziert sein.

Zone 22
Explosive Staubwolke unwahrscheinlich, aber möglich

Allgemeine Mahl- und Getreidelagerbereiche, in denen Staub normalerweise nicht in explosionsgefährlichen Konzentrationen auftritt, in denen jedoch eine Staubfreisetzung aufgrund von Gerätefehlfunktionen, Wartungsarbeiten oder anormalen Betriebsbedingungen explosionsfähige Bedingungen hervorrufen könnte. Der größte Teil des Walzenmühlenbodens und des Siebraums befindet sich in einer gut gewarteten Anlage in Zone 22. Zone 22 erfordert Motoren mit der Zertifizierung Ex t IIIB T135 oder gleichwertig staubgeschützte Motoren – Standardmotoren mit Schutzart IP54 sind selbst in Zone 22 nicht zulässig.

3. Staubgruppen IIIA, IIIB, IIIC: Welche trifft auf Getreidemühlen zu?

Gruppe Staubart Beispiele aus dem Bereich Lebensmittel und Getreide YB2 geeignet?
IIIA Flugfasern (grobes Fasermaterial) Holzspäne, Jutefasern, Erntereste > 500 μm Ja (IIIB umfasst IIIA)
IIIB ★ Nichtleitende Stäube Weizenmehl, Maisstärke, Getreidestaub, Zuckerstaub, Trockenmilchpulver, Kakao – der Standard für Staubzonen in der Lebensmittelverarbeitung Ja – YB2-Bewertung IIIB
IIIC Leitfähige Stäube (spezifischer Widerstand < 10⁴ Ω·m) Aluminiumpulver, Magnesiumpulver, Ruß – in Getreidemühlen untypisch. Nein (benötigt IIIC-Motor)

Mehl, Stärke, Getreidestaub, Zucker, Trockenmilch und Kakao gehören zur Staubgruppe IIIB (nichtleitend). Die Motoren der Serie Korea Ever-Power YB2 mit Zertifizierung nach Ex t IIIB T135 oder Ex d IIB T4 decken alle gängigen Anwendungen in Staubzonen von Getreidemühlen und anderen Verarbeitungsanlagen ab. Prüfen Sie vor der Auswahl der Motorgruppe die Staubklassifizierung Ihrer Anlage, um sicherzustellen, dass im selben Bereich keine Stäube der Gruppe IIIC (Aluminium- oder Magnesiumpulver) verarbeitet werden.

4. T135°C: Grenzwert der Oberflächentemperatur für Mehlstaub

Die Oberflächentemperaturklasse T135°C begrenzt die maximale Temperatur des Motorgehäuses auf 135°C unter allen Betriebsbedingungen, einschließlich maximaler Umgebungstemperatur und Dauerbetrieb unter Volllast. Dies gewährleistet einen Sicherheitsfaktor von mindestens 55°C unterhalb der MIT-Temperatur der Weizenmehlschicht von 190°C (bei 5 mm Staubschichtdicke) und einen deutlich höheren Sicherheitsfaktor unterhalb der Wolkenzündtemperatur von 380°C.

Warum die Standard-Motoroberflächentemperatur in Fräsräumen inakzeptabel ist
Standard-IP54-Motor bei Volllast:
Bemessungswicklungstemperatur: Klasse F → 155 °C
Rahmentemperatur: 80–110 °C bei Nennlast
Eine Mehlstaubschicht sammelt sich am Motorrahmen an
Rahmentemperatur bei mäßiger Überlastung: 120–150 °C
Weizenmehl MIT bei 5 mm Tiefe: 190 °C
Sicherheitsspielraum: nur 40–70 °C – unzureichend
YB2-zertifizierte T135°C im selben Raum:
Maximale Oberflächentemperatur: 135 °C bei jeder Belastung
Mehlschicht MIT: 190°C
Sicherheitsmarge: 55 °C
Überlastschutz: PTC-Thermistoren schalten den Motor ab, bevor eine Temperatur von 135 °C erreicht wird.
Staubschutz: IP55 verhindert das Eindringen von Staub in den Motorinnenraum
Entspricht den Anforderungen der IEC 60079-31 und der EN ATEX.

5. Optionen für die Motorenzertifizierung in Mehlstaubzonen

Ex t IIIB T135 — Staubgeschützter Motor

Ex t (staubgeschütztes Gehäuse) ist die Standardzertifizierung für Motoren in staubigen Bereichen. Der Ex t-Motor verfügt über ein IP6X-Gehäuse (staubdicht), das das Eindringen von Staub verhindert. Er ist geprüft und zertifiziert, um seine maximale Oberflächentemperatur auf die angegebene Temperaturklasse T (T135 für Anwendungen in Getreidemühlen) zu begrenzen. Die Ex t-Zertifizierung ist einfacher und leichter als die explosionsgeschützte Ex d-Zertifizierung und die gängigste Spezifikation für neue Motoren in Getreidemühlen. Der Motor muss nicht explosionsgeschützt gegen interne Entzündung sein, da sich im Inneren kein brennbares Gas befindet – die Gefahr geht ausschließlich von externem Staub aus. Das IP6X-Gehäuse und die Temperaturbegrenzung auf T135 sind die beiden Maßnahmen, die das Entzündungsrisiko eliminieren.

Ex d IIB T4 (Gasflammgeschützt) in Staubzonen

Ein gasbetriebener Motor der Schutzart Ex d IIB T4 kann gemäß IEC 60079-14 auch in den Staubzonen 21 und 22 eingesetzt werden, sofern die Oberflächentemperaturgrenze T4 (135 °C) die Anforderungen für den jeweiligen Staub erfüllt (beispielsweise für Weizenmehl: MIT 190 °C mit einer Toleranz von 55 °C). Der Ex-d-Motor verfügt über die Schutzarten IP55 oder IP65, wodurch das Eindringen von Staub verhindert wird. Die Oberflächentemperaturgrenze T4 entspricht der Staubgrenzwertgrenze T135. Dank dieser Doppelzertifizierung kann in Anlagen, die sowohl brennbare Gase als auch brennbare Stäube verarbeiten – beispielsweise in einem kombinierten Getreidelager und einer Extraktionsanlage – ein einziger Motortyp (Ex d IIB T4) sowohl die Anforderungen der Gaszonen 1/2 als auch der Staubzonen 21/22 erfüllen. Der koreanische Ever-Power YB2 Ex d IIB T4 ist für den Einsatz in den Staubzonen 21 und 22 sowie in den Gaszonen 1 und 2 zugelassen.

6. Korea Ever-Power YB2 für Getreidemühlenanwendungen

Der Korea Ever-Power YB2 Ex d IIB T4 ist der richtige Motor für Walzenräume, Siebräume und Getreideannahmebereiche von Getreidemühlen der Zone 21 oder 22 gemäß IEC 60079-10-2. Das IP55-Gusseisengehäuse verhindert die Ansammlung von Mehlstaub im Motor (und damit die interne Isolationsverschlechterung). Die Ex d T4-Zertifizierung begrenzt die Außentemperatur auf 135 °C (und gewährleistet so einen Sicherheitsfaktor von mindestens 55 °C unterhalb der Weizenmehlschicht). Der YB2 ist nach ATEX- und IECEx-Normen zertifiziert und von den zuständigen Behörden für Staubexplosionen in der EU, Großbritannien, Australien und auf Exportmärkten weltweit anerkannt. Die gesamte YB2-Baureihe ist erhältlich in [fehlende Information]. Produktbereich explosionsgeschützte Motoren.

YB2 — Spezifikation für Getreidemühlen
Zertifizierung ATEX + IECEx: Ex d IIB T4
Eignung für Staubzonen Zone 21 und Zone 22
Oberflächentemperaturgrenze T4 ≡ T135°C max
Staubgruppe IIIA und IIIB (nicht IIIC)
Gehäuse IP55 Gusseisen
Leistungsbereich 0,55–200 kW
Mehlstaub MIT-Sicherheit 55 °C unterhalb der MIT-Schicht
Thermischer Schutz PTC-Thermistoren (empfohlen)

7. Anwendungsbereiche für Mehlmühlen und Getreideverarbeitung

Walzenmühlenantrieb (Zone 21)

Die Antriebsmotoren der Walzenmühle für Weizenkörner befinden sich in der Mahlhalle (Zone 21) und sind innerhalb von 1 m vom Ein- und Auslass der Mühle angeordnet. Es handelt sich um YB2-Motoren mit 4 Polen, 11 bis 55 kW, Schutzart IP55, Ex d IIB T4. Für den Anlauf unter Last ist ein hohes Anlaufdrehmoment erforderlich. Für Mühlen mit einer Leistung über 22 kW wird ein Sanftanlauf empfohlen, um den Anlaufstrom und die Riemenspannungsspitzen zu begrenzen.

Antrieb der Siebmaschine (Zone 21)

Antriebsmotor für Plansichterrahmen und Siebförderband im Siebraum. YB2 4-polig, 0,75 bis 5,5 kW. Der Plansichterrahmen vibriert im Betrieb – die Motorbefestigung muss mit Schwingungsdämpfern ausgestattet sein, um Materialermüdung der Motorbefestigungen durch die kontinuierliche Vibrationsbelastung des Plansichterrahmens zu vermeiden.

Becherwerkantrieb (Zone 21/22)

Antriebsmotoren für Becherwerke zur vertikalen Förderung von Getreide und Mehl. Der Fußbereich (Boden) des Becherwerks befindet sich in Zone 20, der umgebende Bereich in Zone 21. Der Motor ist üblicherweise oben (Kopf) in Zone 21 oder Zone 22 montiert. Typ: YB2, 4-polig, 3,0 bis 30 kW. Rücklaufsperre am Antrieb des Becherwerks erforderlich.

Schneckenförderantrieb (Zone 22)

Horizontale Förderschnecke für den Transport von Mehl und Zwischenmahlprodukten zwischen den Mühlenabschnitten. Der Mahlbereich befindet sich in Zone 22. YB2 4-polige 1,5 bis 15 kW-Motoren, gekoppelt mit NMRV- oder Inline-Schneckengetriebe. Die Spezifikation YB2 Ex d T4 erfüllt die Staubanforderungen der Zone 22.

Explosionsgeschützter Motorantrieb für Getreideförderanlage in einer Mehlmühle, Zone 21 YB2

Getreideverarbeitung

Präzisionsgehäuse aus Korea Ever-Power YB2

Ex-d-Gehäuse

Korea Ever-Power ATEX IECEx Mehlstaubzertifizierung

ATEX-zertifiziert

Korea Ever-Power – globaler Kunde für Mehlmühlenmotoren

Globale Kunden

8. Häufig gestellte Fragen

Kann ich einen Standard-IP55-Motor in einer Getreidemühle verwenden, wenn ich den Motor regelmäßig vom Mehlstaub reinige?

Nein. Die Einhaltung der ATEX-Anwenderrichtlinie (1999/92/EG) erfordert, dass in explosionsgefährdeten Bereichen installierte Geräte entsprechend der Zonenklassifizierung ausgewählt und gewartet werden. Die manuelle Reinigung von Mehlstaub an Standardmotoren genügt dieser Anforderung nicht, und die Staubansammlung zwischen den Reinigungszyklen birgt Explosionsgefahr. Ein Standardmotor mit Schutzart IP55 ist unabhängig von der Reinigungshäufigkeit nicht für den Einsatz in Zone 21 oder Zone 22 zertifiziert. Die Gefahr besteht nicht nur durch Staub auf der Motoroberfläche, sondern auch durch Staub, der durch das nicht staubdichte IP55-Gehäuse in den Motor eindringt, sich an der Wicklung ablagert und deren Temperatur erhöht. Nur ein ATEX-zertifizierter Motor mit staubdichtem IP6X-Gehäuse und einer Oberflächentemperaturgrenze von T135 bietet den erforderlichen Schutz für den Einsatz in Zone 21 und Zone 22 in Getreidemühlen.

Büro, Verpackungsbereich und Verladehalle unserer Getreidemühle befinden sich alle im selben Gebäude wie die Mahlhalle. Benötigen alle Bereiche Motoren der Zone 21 oder Zone 22?

Nein. Die Zoneneinteilung gilt nur für Bereiche, in denen explosionsgefährliche Staubkonzentrationen auftreten können – sie gilt nicht automatisch für das gesamte Gebäude. Die Mahlhalle, der Siebraum und Bereiche um die Mehlverarbeitungsanlagen gehören typischerweise zur Zone 21 oder 22. Der Verpackungsbereich, das Fertigwarenlager und die Büros, in denen Mehlstaub unter normalen oder vorhersehbaren Ausnahmebedingungen keine explosionsfähigen Konzentrationen erreicht, sind in der Regel nicht klassifiziert („sicherer Bereich“). Die Grenze zwischen Mahlhalle und Büro- bzw. Verpackungsbereich muss jedoch im Explosionsschutzdokument sorgfältig geprüft werden. Kann sich Mehlstaub durch eine offene Tür oder eine unverglaste Trennwand von der Mahlhalle in den Verpackungsbereich ausbreiten, muss der Verpackungsbereich möglicherweise als Zone 22 eingestuft werden. Die Laderampe, an der Schüttguttankwagen befüllt werden, gehört typischerweise an der Tankeinfüllöffnung zur Zone 21 und im übrigen Bereich zur Zone 22. Lassen Sie das Zoneneinteilungsdokument für Ihre spezifische Anlagenaufteilung von einer sachkundigen Person (qualifizierter Staubexplosionsspezialist) erstellen, bevor Sie die Motortypen festlegen.

Wird Zuckerstaub in einer Süßwarenfabrik hinsichtlich der Motorspezifikation genauso behandelt wie Mehlstaub?

Ja – Zuckerstaub (Saccharose) ist ebenfalls als nichtleitender, brennbarer Staub der Gruppe IIIB mit einer Mindestzündtemperatur von ca. 360 °C (Wolke) und 320 °C (Schicht bei 5 mm) eingestuft. Die Zoneneinteilung und die Anforderungen an die Motorzertifizierung für Zuckerverarbeitungsbereiche in Süßwarenfabriken entsprechen denen von Getreidemühlen: Zone 21 um Staubquellen, Zone 22 in allgemeinen Produktionsbereichen. Motoren müssen in allen klassifizierten Zonen der Klasse Ex t IIIB T135 oder einer gleichwertigen Norm (z. B. YB2 Ex d IIB T4) entsprechen. Kakaopulver, Trockenmilchpulver und andere Lebensmittelstäube mit ähnlichen Explosionseigenschaften erfordern die gleichen Motorspezifikationen. Bitte überprüfen Sie die spezifischen Staubparameter für jeden Staub in Ihrem Betrieb anhand des Dokuments zur Gefahrenbereichseinteilung.

 

Korea Ever-Power · YB2-Serie · ATEX-Motor für Mehlstaubzonen

Benötigen Sie zertifizierte Motoren für Ihre Mehlmühle oder Getreideanlage?

Korea Ever-Power YB2: ATEX + IECEx Ex d IIB T4, Oberflächentemperaturgrenze T135°C, IP55, 0,55–200 kW. Zugelassen für Anwendungen mit Mehl-, Getreide-, Stärke- und Zuckerstaub in den Staubzonen 21 und 22.

YB2-Explosionsgeschützte Produktreihe ansehen

Bearbeitet von Cxm