Fallstudie : Organische Chemie : Kühlen und Wärmen des Druckwasserreislaufs eines Reaktors.
Ein weltweit tätiges Chemieunternehmen setzt Röhrenwärmetauscher von Barriquand ein für Anwendungen mit überhitztem Reaktorwasser bei hohen Anforderungen hinsichtlich Beständigkeit unter starken Druck- und Temperaturschwankungen.
[Fallstudie] Organische Chemie: Kühlen und Wärmen des Druckwasserreislaufs eines Reaktors.
Ein weltweit tätiges Chemieunternehmen setzt Röhrenwärmetauscher von Barriquand ein für Anwendungen mit überhitztem Reaktorwasser bei hohen Anforderungen hinsichtlich Beständigkeit unter starken Druck- und Temperaturschwankungen.
Wärmetauscher für chemische Reaktionen
Der in der Herstellung von Additiven für industrielle Lacke spezialisierte Kunde arbeitet mit exothermen Prozessen. Diese Prozesse finden in Reaktoren statt, die durch Tauchrohre oder Doppelwände gekühlt werden, durch welche überhitztes Wasser fließt. Um dessen Temperatur zu regulieren sind 2 Wärmetauscher notwendig: Ein Erhitzer im Vorlauf und ein Kühler im Nachlauf.
Das Wasser wird unter 30 Bar Druck gesetzt und auf 170°C erhitzt um die Reaktion in Gang zu setzen. Am Austritt muss das durch die exotherme Reaktion weiter auf 200°C erhitzte Wasser dann abgekühlt werden.
Thermomechanische Rahmenbedingungen
Das Projekt des Kunden verfolgt 2 Ziele:
Auf einem bestehenden Reaktor 2 halbverschweißte Wärmetauscher ersetzen, die undicht sind.
Auf einem zusätzlichen Reaktor 2 Wärmetauscher der gleichen Technologie einsetzten.Die wesentliche Herausforderung des Prozesses stellen die thermischen Schocks dar, welche aus den Temperaturzyklen resultieren. Tatsächlich werden die kalten Wärmetauscher 4 Mal am Tag mit sehr warmem Druckwasser beaufschlagt. (160 bis 200°C, Berechnungstemperatur 300°C). Jede der täglich 4 stattfindenden Reaktionen dauert etwa 5 bis 6 Stunden.
Somit werden die Apparate durch große, spontane Ausdehnungen belastet, was zu einem bedeutenden Rissbildungsrisiko führt. Genau dies ist bei den bestehenden, alten Apparaten geschehen.
Beständige Apparate, die für zyklische Belastungen ausgelegt sind
Wir haben beim Kunden Rohrbündelwärmetauscher mit U-förmigen Rohren installiert, die in unserem Werk ASET in Saint Priest / Frankreich gefertigt worden sind.
Neben ihrer kompakten Bauform bieten diese robusten Apparate eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen thermische Zyklen.
Jedes einzelne, haarnadelförmige U-Rohr kann sich frei ausdehnen.Da der Apparat komplett verschweißt ist und somit komplett auf Dichtrungen verzichtet werden kann, erreicht der Apparat dauerhaft eine extreme Stabilität und Zuverlässigkeit.
Gleiche thermische Leistung, reduzierter Unterhalt
Die Apparate sind seit einem Jahr in Betrieb. Dabei hat sich der angestrebte minimale Unterhaltsbedarf bestätigt, da die Apparate bei Bedarf nur maximal 12 bis 24 Stunden außer Betrieb genommen werden müssen und so eine hohe Verfügbarkeit gewährleistet wird.
Dies ist ein erheblicher Gewinn für den Kunden da die Anlage kontinuierlich betrieben wird und jeder Unterhaltsstopp einen direkten Produktionsausfall verursacht.
Aufgrund der Zufriedenheit mit unseren Röhrenwärmetauschern vertraut der Kunde uns seither für neue Projekte.