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AUSDEHNUNGSGEFÄSS

Normalerweise wird das Ausdehnungsgefäß am höchsten Punkt des Systems installiert und mit der Saugseite der Pumpe verbunden. Es kann auch mit dem Primärkreislaufteil der Anlage am untersten Druckpunkt verbunden werden. Es sollte als Hauptventilationsstelle des Systems dienen und auch für Flüssigkeitsexpansion Sorge tragen, die 25-30% des gesamten Systemvolumens betragen kann. Das tatsächliche Flüssigkeitexpansionsvolumen hängt von den physikalischen Eigenschaften der gewählten Flüssigkeit und der Betriebstemperatur der Anlage ab. Alle Ablassleitungen des Ausdehnungsgefäßes sollten auf einer solchen Route (vorzugsweise über einen gekühlten Kondensator an eine sichere externe Stelle) installiert werden, sodass der Kondensdampf nicht in Arbeitsräume eindringen kann. Die Standardausführung des Ausdehnungsgefäßes ist mit Doppelanschluss, welches im Normalbetrieb mehr Flexibilität bietet als ein Ausdehnungsgefäß mit einer Entgasungstankverbindung und Temperaturdämpfertank.

Speziell für Entlüftungssysteme für nicht kondensierbare Flüssigkeiten und Wasser können beide Ausführungen mit einer Leitung oder mit Doppelleitung eingesetzt werden und perfekt funktionieren. Leichtsieder und Feuchtigkeit muss in einem Kaltsiegeltank aufgefangen werden. Dieser Tank muss regelmäßig entleert und in den regulären Wartungsplan der Anlage aufgenommen werden. Ein effektiver Weg, Oxidation oder die Leistungsminderung der Wärmeflüssigkeit zu reduzieren besteht darin, das System mit einem Inertgas wie beispielsweise Stickstoff zu bedecken. In kleinen Systemen kann der Stickstoff durch einen Kaltsiegeltank oder einer Expansionsleitung, die mit Systemflüssigkeit, die auf niedriger Temperatur gehalten wird, gefüllt ist, ersetzt werden.

FILTER

Bevor eine neue Anlage in Betrieb genommen wird, muss ein Sieb mit Drahtgeflecht im Pumpenbereich installiert werden. Diese groben Filterkörbe können nach dem Entfernen von Ablagerungen (Metall- und Schweißpartikel, Schrauben) usw. entfernt werden, um zu verhindern, dass die Pumpe(n) sofort beschädigt werden. Nach dieser Anlaufphase wird empfohlen, einen Feinfilter im Bypass zu verwenden, um die Abbauprodukte aus dem Öl zu sammeln und abzuführen. Filterelemente sind bei bis 300°C üblicherweise aus Glasfaser oder aus Sintermetall bei höheren Temperaturen mit einer Feinheit von 5-20 Mikron. Diese Filter erfordern einen erheblichen Druckabfall zwischen dem Einlass und dem Auslass des Bypasses.

DICHTUNGEN

Empfohlene Flanschdichtungen für Hochtemperatur-Wärmeübertragungssysteme sind spiralförmig gewickelte Dichtungen oder Graphitdichtungen, die den Spezifikationen API 601 und DIN 4754 entsprechen. Standardmaterialien für spiralförmig gewickelte Flanschdichtungen sind Edelstahl Typ 304 und Reingraphit. Um Lecks bei Spiraldichtungen zu vermeiden, ist es wichtig, qualitative Flansche zu verwenden, die Stahlbolzen und sogar Kompression des Dichtungsmaterials beim festsetzen der Schraube ertragen können. Graphitdichtungen sind eine akzeptable Alternative, die vielzählig angewandt werden können. Im Allgemeinen ist eine Dünnschichtdichtung aus verschiedenen Bindemitteln für Therminol 66 und einigen anderen Flüssigkeiten aufgrund der Unverträglichkeit dieser Bindemittel mit diesen Flüssigkeiten, die von Therminol 66 aufgelöst werden, nicht geeignet.

HEIZKESSEL

Der Kessel kann elektrisch, mit Heizöl oder mit Gas beheizt werden und ist die wichtigste Komponente bei der Konstruktion einer Wärmeübertragungsanlage zur Verwendung mit Therminol-Flüssigkeiten. Mit der richtigen Balance von Heizleistung, Temperaturen und Flüssigkeitsgeschwindigkeit wird die Lebensdauer der Wärmeträgerflüssigkeit auf ein optimales Niveau erhöht. Ein anderer wichtiger Faktor für die Lebensdauer der Flüssigkeit ist, die Anlage vor Verunreinigung und Fremdkörper zu schützen. Zwei Basisausführungen von Kesseln zur Verwendung mit Therminol-Flüssigkeiten sind Flüssigkeitsleitungen und beheizte Leitungen. In der einen wird das Öl durch die Leitung gepumpt während die heißen Gase die Leitung und so auch das Öl erhitzt. Die andere funktioniert genau umgekehrt. Heiße Gase werden durch ein Leitungssystem geführt, das auf diese Weise das Öl für die Wärmeübertragung erhitzt.

Wenn eine Massetemperatur von mehr als etwa 240ºC (460ºF) erforderlich ist, sollte eine Flüssigkeitsleitung verwendet werden, es sei denn, dass durch eine speziell bedachte Konstruktion des Heizers eine gleichmäßig konstant turbulente Flüssigkeitsströmung über die Oberflächen des Heizrohres erzwungen werden kann. Die meisten Therminol-Flüssigkeiten befinden sich bei der Wärmeübertragung in der flüssigen Phase. Um Wärmestaus im Kessel zu vermeiden, muss die Flüssigkeit mit ausreichender Geschwindigkeit über oder durch die Heizflächen gepumpt werden, damit keine Flüssigkeitsstagnation auftritt. Da das Erhitzen in Heizsystemen mit einer Gasflamme nicht vollkommen gleichförmig ist, müssen die maximalen Wärmebelastungsbedingungen berechnet werden, um zu bestimmen, welche Schichttemperaturen auftreten. Flüssigkeitsgeschwindigkeiten über Wärmeübertragungsflächen müssen relativ hoch sein, um eine geeignete turbulente Strömung zu entwickeln. Dies hilft dabei, außergewöhnliche Schichttemperaturen zu vermeiden, die ungünstig oder schädlich für Wärmeübertragungsoberflächen und/oder für die Flüssigkeit sein können. Für die erforderlichen Durchflussgeschwindigkeiten muss der Kesselhersteller konsultiert werden.

ISOLIERUNG

Organische Wärmeübertragungsflüssigkeiten, wie zum Beispiel Therminol-Flüssigkeiten, haben eine langsame Oxidationsreaktion mit Luft bei Anwesenheit von Isoliermaterialien, wenn die Flüssigkeitstemperatur höher als 260°C (500 ° F) ist. Poröse Isolierung, wie Calciumsilicat, bietet eine größere Reaktionsfläche mit geringer Wärmeableitung, die zusammen mit einer möglichen Katalyse des Isoliermaterials einen Temperaturaufbau verursachen kann. Dieser Temperaturanstieg kann zu einer Entzündung der Flüssigkeit führen, wenn die gesättigte Isolierung der Luft ausgesetzt ist, beispielsweise bei Reparaturen.

Dieses Phänomen ist nicht vollständig erklärbar, scheint aber bei zellulärem Glas, möglicherweise wegen der geschlossenen Zellstruktur, nicht aufzutreten. Zelluläres Glas muss in allen Bereichen verwendet werden, in denen eine Leckage möglich ist. Die Hauptlecks befinden sich normalerweise in der Nähe von Anschlüssen, Ventildichtungen, Flansche und anderen abgedichteten Oberflächen. Als Vorsichtsmaßnahme müssen jegliche Leckagequellen sofort entfernt werden. Ersetzen Sie undichte Dichtungen und ölgetränkte Isolierung und dichten Sie die Ventilschäfte wieder ab. Decken Sie die Isolierung mit Metallabdeckungen an den Stellen ab, wo Lecks auftreten können. Wenn möglich, Ventilschäfte in horizontaler Position installieren, so dass austretendes Öl von der Isolierung wegfließen kann.

FLANSCHE

Die Auslegung des Leitungssystems, in denen Therminol-Wärmeträgerflüssigkeiten verwendet werden, muss so angepasst werden, dass bei einem spärlichen Druckabfall die normale Durchflussgeschwindigkeit erreicht wird. Da das System Temperaturänderungen unterliegt, ist eine ausreichende Flexibilität für die Wärmeausdehnung und -schrumpfung wesentlich. Ein normales Kohlenstoffrohr (40) oder ein gleichwertige Leitung muss im gesamten System verwendet werden. Die Tendenz, durch Fugen und Fassungen zu lecken, ist ein Merkmal bei den meisten organischen Flüssigkeiten, es sei denn, diese Fassungen sind fest und korrekt angebracht. Der beste Weg, um umdichte Stellen zu vermeiden, ist das Schweißen aller Verbindungen. Wo Zugang erforderlich ist, werden Flansche mit Schweißverbindungen empfohlen. Um eine ordnungsgemäße Platzierung und Abdichtung der für Therminol-Flüssigkeitsleitungen empfohlenen Spiraldichtungen zu gewährleisten, sollte dieses Verfahren wie folgt durchgeführt werden: Reinigen Sie die Flanschflächen von Rost und Schmutz. Entfernen Sie Schweißspritzer. Stellen Sie sicher, dass die Flanschflächen keine Auswüchse oder Nuten haben und dass sie korrekt ausgerichtet sind, da Dichtungen diese Probleme nicht beheben können. Überprüfen Sie die Bolzen und Muttern auf Sauberkeit und Rost- und Drahtablagerungen und schmieren Sie die Gewinde. Die Schrauben- und Drehmomentspannung wird vom Dichtungslieferanten festgelegt. Das Drehmoment ist auch eine Funktion des Durchmessers und der Dicke der Dichtung. Das Anzugsmoment wird durch Anziehen der gegenüberliegenden Stiftschrauben/Bolzen in kleinen Schritten auf die erforderlichen Drehmomentwerte eingestellt. Ziehen Sie die Bolzen in der Reihenfolge 9, 3, 6 und 12 Stunden fest und wiederholen Sie das mit benachbarten Stiftschrauben/Bolzen.

PUMPEN

Die Pumpen müssen über ausreichende Kapazität und Vordruck verfügen, damit die Flüssigkeit mit der erforderlichen Geschwindigkeit durch das System zirkulieren kann. Pumpen sind in der Regel Kreiselpumpen, Dichtlager-Systeme und/oder magnetisch angetriebene Pumpen, die die erforderten Normen erfüllen müssen. Für die meisten Systeme ist ein Pumpengehäuse aus Gußstahl oder aus anderen geeigneten Materialien, die für den Einsatz bei sehr niedrigen oder hohen Temperaturen hergestellt sind, gefertigt. Hersteller von Pumpen empfehlen üblicherweise für Temperaturen von mehr als 200ºC wassergekühlte Ringdichtungen oder, vorzugsweise, eine Flüssigkeits- oder Luftkühlung mit einem Verlängstück, welches als Abdichtung und Lager funktioniert. Bei Pumpen mit einer Stopfbuchsendichtung müssen mindestens fünf Ringe aus flachen Graphitdichtungen vorhanden sein. Gaspolsterung der Dichtungen mit Dampf oder Stickstoff eliminiert die Bildung von Ablagerungen von Oxidationsmaterialien, was zu einem Leck der Dichtung führen kann. Eine zweite Dichtung bietet zusätzliche Sicherheit im Falle eines plötzlichen Dichtungsproblems. Unabhängig vom gewählten Pumpentyp muss die Durchflussmenge anhand der ursprünglichen Pumpeneigenschaftsleistungskurve regelmäßig überprüft werden. Um Ausrichtungsprobleme und Leckagen zu vermeiden, ist es wichtig, eine falsche Leitungshalterung, die die Pumpenlager belasten kann, zu vermeiden. Jede Pumpe sollte mit einem Temperatursensor ausgestattet sein, der sie bei Pumpenproblemen automatisch abschaltet. Wenn in den Leitungen des Pumpenabschnitts Expansionsschleifen verwendet werden, müssen diese horizontal oder vertikal nach unten gerichtet sein. Schleifen sollten nicht vertikal nach oben angebracht werden, da dies eine Falle bildet, die Luft und Dämpfe sammeln kann und dies die Pumpe ernsthaft beeinträchtigen kann.

VENTILE

Geschmiedete Stahlventile mit tiefen Stopfbuchsen sind ausreichend für Systeme mit Therminol-Flüssigkeiten. Man sollte überall im Wärmeübertragungssystem Anschluss- und Kugelhähne mit einer externen Schraube verwenden. Anschlusshähne gewährleisten nicht immer eine absolut perfekte Abdichtung.

Verschiedene Dichtungsarten werden verwendet, um Ventilschäfte in Hochtemperatursystemen abzudichten und im Allgemeinen werden fünf Ringe an Ventilschäften verwendet, um eine gute Abdichtung zu gewährleisten. Ventilschaftdichtungen sorgen für einen nahezu leckagefreien Betrieb.

Bron: Eastman Chemical

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