Der Einsatz von Überströmventilen, Pendelleitungen und Berstscheiben ist in der Prozesstechnik ein normaler Vorgang und wird selten in Frage gestellt. Die Systeme sind etabliert und man hat sich mit den verbundenen Aufgaben und Kosten arrangiert. Dennoch gibt es Möglichkeiten, Prozesse stabiler und kostengünstiger zu gestalten.
 
Häufig bereitet die Wärmeausdehnung eines Fluids in einem geschlossenen System Probleme.
Der Unterschied zwischen Tag und Nacht oder das Fördern von Speichertanks im Freien in eine Produktionsanlage im Innenraum belastet die Rohrleitungen und Ventile.
Das Versagen von Flanschen und Rohrverbindungen kann zum Austreten von Produkt führen, was sowohl eine große Gefahr für das Betriebspersonal darstellt als auch gegen Umweltvorschriften verstößt. Eine Betriebsstörung löst großen Dokumentationsaufwand aus und kostet sowohl Zeit als auch Geld.

 

In einem geschlossenen Abschnitt eines 2″ -Rohrs von 230m Länge vergrößert sich das Volumen von Vinylacetat bei einem Anstieg der Temperatur um 30°C von 500 auf 528,5 Liter.

 

SAIP-Wärmeausdehnungskompensatoren bieten eine Lösung, indem sie die durch die Ausdehnung verdrängte Flüssigkeit aufnehmen und speichern.

Diese Kompensatoren bestehen aus einem Behälter, der mit einem Stickstoffpolster vorgespannt ist und durch eine flexible Membran von der Prozessflüssigkeit getrennt wird.
Das zusätzliche Flüssigkeitsvolumen, das durch die steigende Temperatur entsteht, verdrängt die Membran und komprimiert den Stickstoff, wodurch der Druckanstieg auf einen vorher festgelegten und sicheren Grenzwert beschränkt wird.
Sobald die Temperatur sinkt, wird die Flüssigkeit automatisch zurück in das System gespeist.

 

Dieser selbstregulierende Ansatz vermeidet die Notwendigkeit von Rücklaufleitungen oder Rückhaltetanks, die bei Berstscheiben und Überströmventilen erforderlich sind und verhindert den Verlust des Produkts selbst. Auch Probleme mit undichten oder schlecht abdichtenden Ventilen sowie der kostspielige Austausch von Berstscheiben werden vermieden.

 

Ist der Einsatz von Berstscheiben oder eines Überströmventils mit Pendelleitung nicht viel einfacher?

 

Beide Elemente können verwendet werden, wenn die verdrängte Flüssigkeit bei der Abkühlung nicht in das System zurückgeführt werden muss, aber beide haben das Problem, dass zusätzliche Rohrleitungen für eine Pendelleitung erforderlich sind, um die überschüssige Flüssigkeit sicher zu entsorgen. In einigen Fällen muss ein Auffangbehälter für die verdrängte Flüssigkeit verwendet werden, der selbst Entsorgungsprobleme aufwerfen kann.

Springt ein Überströmventil an, ist es möglich, dass es danach nicht mehr komplett abdichtet, neu kalibriert und manuell zurückgesetzt werden muss.

 

Wo werden Wärmeausdehnungskompensatoren eingesetzt?

 

Die Zahl der Industriezweige, die Wärmeausdehnungskompensatoren verwenden können, ist sehr groß; die Petrochemie, die verarbeitende Industrie und die Stromerzeugung sind die offensichtlichsten, aber auch in der Lebensmittel-, Pharma- und Schifffahrtsindustrie sind sie zu finden.

 

Die Anwendungen selbst sind in der Regel in den meisten dieser Branchen gleich, dies sind die drei Häufigsten:

 

1. Sind Behälter, Reaktoren und Rohrleitungen mit Heizmänteln ausgestattet und werden Ventile bei Kälte geschlossen werden, kommt es beim Erwärmen der Flüssigkeit zu einem erheblichen Druckanstieg.

 

2. Ungeschützte Abschnitte von Rohrleitungen und Prozessanlagen, die Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht oder direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind, können einem sehr hohen Druck ausgesetzt sein.

 

3. Wird im Winter ein Produkt von außen liegenden Lagertanks in die Produktion gefördert und dort aufgewärmt, kommt es in abgeschlossenen Abschnitten zu einem starken Druckanstieg.

 

Konstruktion:

Wärmeausdehnungskompensatoren können in einer Vielzahl von Größen und Designs produziert werden. Üblicherweise sind es Druckbehälter, die direkt in das Rohrleitungssystem integriert werden. Bei allen wird ein Stickstoffpolster durch ein flexibles Element (Elastomerblase, Flachmembran, Faltenbalg, o.ä.) vom Förderfluid getrennt.
Der Behälterkörper wird aus Edelstahl, C-Stahl oder Sonderstählen gefertigt, es sind auch Lösungen aus Kunststoff möglich.
Dies wir immer passend zu der Chemie Ihrer Anwendung ausgelegt.

 

SAIP produziert die Behälter ab einer Größe von 0,05Litern bis zu mehreren 1000Litern.

Die Druckbehälter werden mit Stickstoff vorgespannt ausgeliefert, so dass sie sofort einsatzbereit sind.
Sie sind in sich geschlossen und benötigen keinen Anschluss an eine Druckluftversorgung. Die anfängliche Gasdruckeinstellung liegt normalerweise auf oder leicht über dem normalen Betriebsdruck des Systems und der Kompensator ist so bemessen, dass der Druckanstieg bei der Speicherung der Flüssigkeit den vom Benutzer angegebenen zulässigen Druck nicht überschreitet.
 
Die Dimensionierung und Auswahl eines passenden Kompensators für Ihre Anwendung ist Teil des Service, den FLOWMatic gerne bietet.