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Verfahrenstechnik 10/2018

Verfahrenstechnik 10/2018

VERFAHREN UND ANLAGEN

VERFAHREN UND ANLAGEN Weniger Ermüdung Optimierung von Plate & Shell-Wärmeübertragern Plate & Shell-Wärmeübertrager haben sich dank ihrer hohen Effizienz einen Namen gemacht. Häufig mussten Unternehmen jedoch feststellen, dass diese Art von Wärmeübertragern anfällig für Materialermüdung ist. Das lässt sich jedoch vermeiden – mit der geeigneten Konstruktion und einem passenden Herstellungsverfahren. Plate & Shell-Wärmeübertrager vereinen die Vorteile zweier verschiedener Arten von Wärmeübertragern in sich: zum einen die hervorragende Effizienz von Plattenwärmeübertragern und zum anderen die hohe Druckbeständigkeit von Rohrbündelwärmeübertragern. Aufgaben der Wärmeübertragung bringen häufig hohe und wechselnde Temperaturen und/oder Druckverhältnisse mit sich, was zu Materialermüdung führen kann. Da die Wärmeübertrager meistens prozesskritisch sind, ist es wichtig, deren Versagen durch Materialermüdung zu vermeiden. Um die Wärmeübertragung zu maximieren, sind die Platten in herkömmlichen Plate & Shell-Wärmeübertragern gewellt, da dadurch die Turbulenz in den Kanälen erhöht wird. Da die Platten bei wechselnden Betriebstemperaturen oder -drücken in verschiedene Richtungen gedrückt werden, unterliegen die Platten und Schweißnähte hohen Wechselbeanspruchungen, was häufig zu Ermüdungsbrüchen führt. Dem kann am besten entgegengewirkt werden, indem eine spannungsarme Konstruktion gewählt wird. Neues Prägemuster Bei den DuroShell Plate & Shell-Wärmeübertragern von Alfa Laval kommt daher ein neues Prägemuster zum Tragen, das in allen Richtungen die gleiche Wärmeausdehnung und mechanische Festigkeit aufweist. Dieses patentierte Muster besteht aus Vertiefungen und Erhöhungen, die so verteilt sind, dass Wärmeausdehnung und Festigkeit in allen Richtungen vergleichmäßigt werden, wodurch die Ermüdungsbrüche signifikant reduziert werden. Autor: Achim Heiming, Sales Manager, Energy Division, Alfa Laval Mid Europe GmbH, Glinde In einem herkömmlichen Plate & Shell-Wärmeübertrager werden die Platten zwischen den zwei dicken Endplatten zusammengedrückt. Das Plattenpaket wird durch Stangen an den Außenseiten des Pakets zusammengehalten, und die Ein- und Austrittsrohre werden an die erste Platte des Pakets geschweißt. Dieser Aufbau führt zu zahlreichen Problemen und zu einer niedrigen Ermüdungsbeständigkeit. Bei dem DuroShell Plate & Shell-Wärmeübertrager sind die Rohre daher nicht mehr an den Enden des Plattenpakets angebracht, sondern laufen einmal durch den gesamten Wärmeübertrager. Die Ein- und Austrittsrohre sind nicht an die dünnen Wärmeübertragungsplatten geschweißt, sondern an die dicken End platten, die das gesamte Plattenpaket umschließen. Dadurch werden die auf das Plattenpaket wirkenden Kräfte minimiert. Hinzu kommt die richtige Schweißtechnik: Beim Laserschweißen werden zwei übereinanderliegende Platten mithilfe eines schmalen Laserstrahls zusammengeschmolzen. Die Wärme, die in das Metall eindringt, beträgt im Vergleich zum Plasmaschweißen nur etwa ein Drittel. Dies ermöglicht eine Schweißnaht mit viel höherer Qualität. Unter dem Strich sorgt diese Kombination aus einem besseren Prägemuster, zusätzlicher mechanischer Festigkeit und der Herstellung mittels Laserschweißen dafür, dass der DuroShell eine doppelt so hohe thermische Ermüdungsbeständigkeit und eine viermal geringere Ermüdung durch Druck als herkömmliche Plate & Shell-Wärmeübertrager hat. www.alfalaval.de Bei dieser Art von Wärmeübertrager laufen die Ein- und Austrittsrohre einmal durch das gesamte Plattenpaket 10 VERFAHRENSTECHNIK 10/2018

VERFAHREN UND ANLAGEN Filterbeutel mit hoher Abscheiderate Der neue Filterbeutel ohne Innenstützkörper (coreless) ergänzt das Portfolio von Eaton. Diese neue Produktreihe eignet sich laut Hersteller für Anwendungen mit hohen Abscheideraten wie die Wasseraufbereitung, Filtration von Bulk- und Feinchemikalien sowie Metallreinigung. Die neuen Filterbeutel werden aus schmelzgeblasenem Polypropylen oder Polyester hergestellt. Die feste, abgestufte Materialstruktur hat eine Tiefe von mehr als 18 mm. Gleichzeitig bildet sie einSchutzschild gegen harte, metallische, aber auch verformbare, gelartige Verunreinigungen. Bei stark schwankenden Betriebsbedingungen kann die Sicherheit durch die optionale zusätzliche Außenlage aus Polyamid 6.6 mit einer Rückhalterate von 10 μm verbessert werden. Thermisch gebundene Endkappen sorgen für eine robuste, bypassfreie und nahtlose Konstruktion. Eine ausgeglichene Beladung wird durch die abgestufte Materialstruktur erreicht. Die Filterbeutel sind in den Größen 01 und 02 in den Abscheideraten von 1 bis 150 µm erhältlich und passen in alle Standard- Filterbeutelgehäuse von Eaton. Um die optimale Kombination aus Qualität, Leistung und Sicherheit zu erzielen, können sie in die einplätzigen Topline- und mehrplätzigen Maxiline-Beutelfiltergehäuse eingesetzt werden, die für eine große Anwendungsvielfalt konzipiert wurden. www.eaton.de Verschleißarmer Klumpenbrecher Der Klumpenbrecher von Azo dient zum Auflösen und Zerkleinern von Schüttgütern, die zu Agglomerat-, Knollen- und Klumpenbildung neigen. Die robuste, aber dennoch kompakte Bauweise des Klumpenbrechers sorgt für eine sichere und schonende Zerkleinerung von Klumpen und Knollen. Er ist laut Hersteller verschleißarm sowie energiesparend konstruiert und in verschiedenen Werkstoffen und Oberflächenausführungen erhältlich. Als Pharma-Ausführung kann das Gerät ohne Werkzeug zerlegt werden und erfüllt höchste Anforderungen an Hygiene und Reinigungsfreundlichkeit. Der Klumpenbrecher besteht aus einem robusten Gehäuse mit Ein- und Auslaufflansch, dem Zerkleinerungs-Werkzeug und einem seitlich angeordneten Getriebemotor. Über die Ausziehvorrichtung (optional) kann die komplette Welle mit Sieb und Antriebsmotor schnell und mit geringem Aufwand aus dem Gehäuse herausgezogen werden. Als Werkstoffe sind die Werkstoff-Nr. 1.4301 oder 1.4404 in verschiedenen Oberflächenausführungen bis elektrolytisch poliert erhältlich. www.azo.com Geschlitzte Coatingtrommel Fördern mit Zukunft Hygienische Pumpen – effizienzoptimiert GEA bietet eine komplette Palette von normal- und selbstansaugenden Kreiselpumpen sowie Drehkolbenpumpen – genau abgestimmt auf Ihre Anforderungen. • Geringster Energieverbrauch und Einsatz von Reinigungsmitteln • Produktschonende Förderung • EHEDG zertifiziert Minitabletten sind als Arzneiform bereits seit einigen Jahren etabliert und bieten den Vorteil, dass zur Applikation der benötigten Einzeldosis bei Bedarf mehrere Tabletten zusammen verabreicht werden können. Oft werden die kleinen Kerne gecoatet, um eine ausreichende Stabilität aufzuweisen. Leider sind Minitabletten oft sehr fragil. Durch die starke Fluidisierung, die in der Wirbelschicht-Anlage nötig ist, können sie abreiben und schnell zerbrechen. Bereits 2009 konzipierte L.B. Bohle seine erste geschlitzte Coater-Trommel, die schonender mit den Minis verfährt. Diese Trommel wurde mit einer entsprechenden Perforation versehen, in der nicht nur normal große, sondern auch extrem kleine Kerne mit einem Durchmesser von 1,5 mm befilmt werden können. Dadurch bietet die Anlage maximale Flexibilität und kann zur Bearbeitung unterschiedlicher Partikel eingesetzt werden. www.lbbohle.de

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