APPARATE

TECHNIK - BAU - ANWENDUNG

2 . Ausgabe

Zusammenstellung und BearbeitungDipl.-Ing. B. Thier, Marl

VULKAN-VERLAG ESSEN

XI

Inhalt

Vorwort............................................................................................. v

Autoren............................................................................................. vn

1 Einführung......................................................................................1

B. Thier

2 Apparatebau................................................................................. 5

Entwicklung - Auslegung - Regelwerke

Entwicklung Forschung auf den Gebieten des Apparate- undAnlagenbaues ..................................................................................................... 6

Th. Tellkamp

1 Einführung ............................................................................................... 62 Strukturwandel, Produktionssorte, Strategien........................................ 63 Modularisierung, Standardisierung, Automatisierung............................. 9

Technische Regeln für Druckbehälter.............................................................. 12

H. D. Gerlach

1 Gesetzliche Aspekte ............................................................................... 122 Schutzziele für den Betrieb von Druckbehältern .................................... 14

3 Technische Regeln für Druckbehälter (TRB)........................................... 144 AD-Merkblätter........................................................................................ 15

5 Grundprinzipien der AD-Merkblätter....................................................... 165.1 Werkstoffauswahl .................................................................................... 16

5.2 Konstruktion und Berechnung ................................................................ 175.2.1 Design by rules ....................................................................................... 175.2.2 Festigkeitskennwert und Sicherheitsbeiwert .......................................... 205.2.3 Design by analysis .................................................................................. 215.2.4 Expertensysteme..................................................................................... 215.2.5 Berechnungsgrundlagen ......................................................................... 215.3 Wechselbeanspruchung.......................................................................... 235.4 Herstellung und erstmalige Prüfung ....................................................... 23

5.5 Vorprüfung, Bau- und Druckprüfung ...................................................... 255.6 Regelmäßige Prüfungen.......................................................................... 256 Europäische Entwicklung........................................................................ 267 Ausblick................................................................................................... 26

8 Zusammenfassung.................................................................................. 26

XII

Auslegung von Apparaten nach Regelwerk .................................................... 28

B. Jatzlau

1 Allgemeine Richtlinien ............................................................................. 282 Werkstoffe ............................................................................................... 29

3 Berechnung bei innerem Überdruck....................................................... 323.1 Zylindrische Mäntel und Kugeln ............................................................. 333.2 Gewölbte Böden ..................................................................................... 333.3 Ebene Böden........................................................................................... 343.4 Ausschnitte in der Behälterwand ............................................................ 34

3.5 Kegelmäntel und Tellerböden.................................................................. 373.6 Äußerer Überdruck.................................................................................. 37

3.6.1 Zylinderschalen ....................................................................................... 373.6.2 Gewölbte Böden ..................................................................................... 38

3.7 Dickwandige zylindrische Mäntel unter innerem Überdruck .................. 383.8 Sonderfälle .............................................................................................. 39

3.8.1 Berechnung auf Wechselbeanspruchung ............................................... 393.8.2 Standsicherheitsnachweis ...................................................................... 39

4 Zusammenfassung.................................................................................. 405 Verwendete Formelzeichen ..................................................................... 42

3 Berechnung, Konstruktion und Fertigung vonApparaten............................................................ 43

Beanspruchungsgerechte Auslegung von Druckbehältern und Apparate¬komponenten ...................................................................................................... 44

K. Strohmeier u.a.

1 Einleitung................................................................................................. 442 Rechnergestützte Berechnung und Zeichnungserstellung von Druckbe¬

hältern ..................................................................................................... 44

2.1 Vorschriftenrechnung .............................................................................. 45

2.2 Bauteiloptimierung durch Strukturanalyse.................. 462.3 Zeichnungserstellung .............................................................................. 483 Auslegung von Bajonettverschlüssen..................................................... 48

4 Sicherheitstechnische Betrachtung von Rohrleitungssystemen ............ 504.1 Untersuchung einzelner Komponenten................................................... 50

5 Leckageberechnung an Flanschverbindungen ....................................... 515.1 Spannungsanalyse an hydraulisch gefügten Rohr - Rohrplattenverbin¬

dungen .................................................................................................... 51

6 Schwingungssichere Auslegung von querangeströmten Rohrbündeln .. 536.1 Experimentelle Untersuchungen ............................................................. 536.2 Entwicklung numerischer Berechnungsverfahren................................... 54

XIII

Ermüdungsfestigkeitsnachweis von Behälter-Stutzen-Verbindungen unterInnendruck und Rohrlasten ............................................................................... 56

E. Weiß und J. Rudolph

1 Einleitung................................................................................................. 562 Beeinflussung der Ermüdungsfestigkeit durch konstruktive Ma߬

nahmen ................................................................................................... 57

3 Konzeptionelle Gestaltung des Ermüdungsfestigkeitsnachweises ........ 594 Methodisches Vorgehen bei der parametrisierten Beanspruchungs¬

analyse .................................................................................................... 625 Auswertung der Ergebnisse .................................................................... 656 Berücksichtigung der Mikrostützwirkung................................................ 687 Ausblick................................................................................................... 70

Auslegung von Vertikalschneckendosierern für die Schüttgutdosierung .... 73

G. Vetter und R. Flügel

1 Einleitung................................................................................................. 732 Versuchseinrichtungen und Methodik..................................................... 743 Kontinuierlicher Schneckenbetrieb ......................................................... 76

3.1 Einflußgrößen auf den Dosierstrom ........................................................ 763.2 Verifizierung der Modellierung................................................................. 874 Diskontinuierlicher Schneckenbetrieb (Abfüllung) .................................. 88

5 Auslegungsstrategie................................................................................ 90

Konstruktive und fertigungstechnische Gesichtspunkte eines HYBRID-Plattenwärmetauschers ..................................................................................... 95

O. Nasser

1 Allgemeine Beschreibung ....................................................................... 952 Schweißtechnik....................................................................................... 96

3 Festigkeitsberechnung ............................................................................ 974 Werkstoffe ............................................................................................... 98

5 Konstuktive und fertigungstechnische Details........................................ 100

4 Werkstoffe für Apparate - Korrosionsschutz......107

4.1 Metallische Werkstoffe........................................................ 107

Hochlegierte Stähle für den Apparatebau ....................................................... 108

H. Richter

1 Chrom...................................................................................................... 1082 Nickel....................................................................................................... 1093 Kohlenstoff.............................................................................................. 111

4 Sonstige Elemente .................................................................................. 111

XIV

Nichteisenwerkstoffe im Apparatebau - AI, Cu, Pb -..................................... 124

E. Wendler-Kalsch

1 Einleitung................................................................................................. 1242 Aluminiumwerkstoffe............................................................................... 124

3 Kupferwerkstoffe ..................................................................................... 1283.1 KupferDIN 1787 ..................................................................................... 1283.2 Kupferlegierungen................................................................................... 1323.2.1 CuZn-Legierungen DIN 17660 ................................................................ 1323.2.2 CuAI-Werkstoffe DIN 17665 .................................................................... 1343.2.3 CuSn-Werkstoffe DIN 17662 ................................................................... 1363.2.4 CuNi-Werkstoffe DIN 17664 und DIN 17658 .......................................... 1363.3 Korrosionsschutzmaßnahmen................................................................. 1374 Bleiwerkstoffe.......................................................................................... 1384.1 Blei .......................................................................................................... 138

4.2 Bleilegierungen........................................................................................ 1394.2.1 PbSb-Werkstoffe (Hartblei) ..................................................................... 1424.2.2 PbCu-, PbCuSn-und Pb-Mehrstofflegierungen..................................... 142

4.3 Anwendungsbereich von Bleiwerkstoffen............................................... 145

Unlegierte und niedriglegierte Stähle für den Apparatebau .......................... 147

P. Drodten

1 Einleitung................................................................................................. 1472 Einfluß von Legierungselementen und Herstellungsbedingungen auf die

mechanische-technologischen Eigenschaften und das Verarbeitungs¬verhalten .................................................................................................. 148

2.1 Festigkeit................................................................... 1482.2 Zähigkeit.................................................................................................. 1492.3 Schweißeignung...................................................................................... 1502.3.1 Terrassenbruchsicherheit ........................................................................ 1502.3.2 Kaltrißverhalten ....................................................................................... 151

2.3.3 Zähigkeit in der Wärmeeinflußzone......................................................... 1524 Einfluß von Legierungselementen und Herstellungsbedingungen auf

das Korrosionsverhalten ......................................................................... 153

4.1 Stähle mit erhöhter Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Ri߬bildung ..................................................................................................... 153

4.2 Druckwasserstoffbeständige Stähle ....................................................... 154

4.3 Interkristalline Spannungsrißkorrosion.................................................... 155

Hochkorrosionsbeständige Nickellegierungen für Anlagenkomponenten .. 159

M. Rockel

1 Einleitung................................................................................................. 1592 Nickelwerkstoffe für die Naßkorrosion.................................................... 159

2.1 Rein-Nickel, Nickel-Kupfer-, Nickel-Molybdän-Legierungen.................. 1592.1.1 Rein-Nickel .............................................................................................. 159

2.1.2 Nickel-Kupfer-Legierungen ..................................................................... 161

XV

2.1.3 Nickel-Molybdän ..................................................................................... 1612.2 Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen........................................................... 1622.3 Nlckel-Chrom-Molybdän-Legierungen.................................................... 1632.3.1 Nlckel-Chrom-Eisen-Molybdän-Kupfer-Legierungen ............................. 1632.3.2 Ni-Legierungen der sogenannten C-Reihe ............................................. 1643 Nickellegierungen für die Hochtemperaturanwendung .......................... 1653.1 NiCrFe-Legierungen................................................................................ 1663.2 NiCrFe mit weiteren Legierungszusätzen ............................................... 1673.3 Neuentwickelte Hochtemperaturwerkstoffe............................................ 1673.3.1 AC66 (X5NiCrNbCe3227; 1.4877)........................................................... 1683.3.2 Alloy 45 TM (NiCr28FeSiCe; 2.4889) ...................................................... 1683.3.3 Alloy 602 CA (NiCr25FeAIY; 2.4633) ....................................................... 1684 Verarbeitung ............................................................................................ 1704.1 Kalt-und Warmformgebung, Wärmebehandlung................................... 1704.2 Schweißen............................................................................................... 1714.3 Einsatz von Plattierungen........................................................................ 1735 Resümee und Ausblick ........................................................................... 174

4.2 Kunststoffe......................................................................................... 175

Kunststoffe im chemischen Apparatebau ....................................................... 176

E. Weiß und A. Uetzmann

1 Einleitung................................................................................................. 1762 Schädigungsverhalten der Thermoplaste ............................................... 1763 Dimensionierung von Kunststoffkonstruktionen ..................................... 1774 Fertigung im Apparatebau ...................................................................... 1804.1 Schweißen............................................................................................... 1804.1.1 Warmgasschweißen ................................................................................ 1814.1.2 Heizelementschweißen ........................................................................... 1825 Kunststoffgerechtes Konstruieren........................................................... 1825.1 Zylinder/Boden-Verbindung bei stehenden, runden Kunststofftanks..... 1825.2 Stutzenverbindungen im Apparatebau ................................................... 1836 Zusammenfassung.................................................................................. 187

Einsatz von Phenolharzwerkstoffen im Apparatebau .................................... 191

B. Gibbesch und D. Schedlitzki

1 Einleitung................................................................................................. 1912 Rohstoffe................................................................................................. 1913 Physikalische und chemische Eigenschaften ......................................... 1923.1 Mechanische Eigenschaften ................................................................... 1923.2 Chemische Tauglichkeit .......................................................................... 1923.3 Thermische Eigenschaften...................................................................... 1943.4 Elektrische Eigenschaften....................................................................... 1954 Dimensionierung ..................................................................................... 1955 Bauteilfertigung ....................................................................................... 1966 Anwendungen ......................................................................................... 1977 Zusammenfassung.................................................................................. 201

XVI

Apparate aus Thermoplast-GFK-Verbundkonstruktionen ............................. 202

B. Gibbesch und D. Schedlitzki

1 Einleitung................................................................................................. 2022 Rohstoffe und Halbzeuge ....................................................................... 202

3 Physikalische und chemische Eigenschaften ......................................... 2033.1 Mechanische Eigenschaften ................................................................... 2033.2 Chemische Tauglichkeit .......................................................................... 2063.3 Thermische Tauglichkeit.......................................................................... 2073.4 Elektrische Eigenschaften....................................................................... 2083.5 Permeation .............................................................................................. 209

4 Dimensionierung ..................................................................................... 2094.1 Behälter................................................................................................... 2094.2 Stutzenanbauten ..................................................................................... 211

5 Fertigung ................................................................................................. 2115.1 Thermoplastverarbeitung ........................................................................ 2115.2 GFK-Armierung ....................................................................................... 2125.3 Stutzenanbauten ..................................................................................... 212

5.4 Reparaturen............................................................................................. 2136 Qualitätssicherung .................................................................................. 2137 Anwendungen ......................................................................................... 2138 Zusammenfassung.................................................................................. 214

4.3 Glas, Email, Graphit ........................................................................ 217

Glasapparate-und Anlagenbau .................................. ................................... 218

W. Wedel

1 Bauprogramm ......................................................................................... 2181.1 Normen.................................................................................................... 220

2 Werkstoffeigenschaften........................................................................... 2222.1 Chemische Resistenz.............................................................................. 222

2.2 Mechanische Festigkeit .......................................................................... 2222.3 Wärmespannungen ................................................................................. 2243 Borosilicatglas und Kombinationswerkstoffe.......................................... 2243.1 Ganzglasapparate ................................................................................... 2243.2 Kombinationswerkstoff-Auswahl ............................................................ 224

3.3 Kombinierte Apparate ............................................................................. 2263.3.1 Naturumlaufverdampfer .......................................................................... 2263.3.2 Stahl-Email-Kessel als Rührreaktor ........................................................ 226

4 Anwendungen in Produktion und Umweltschutz.................................... 2275 Sicherheit ................................................................................................ 227

5.1 Apparatekonstruktion und -montage...................................................... 2275.2 Primäre Sicherheitsmaßnahmen ............................................................. 2285.3 Sekundäre Sicherheitsmaßnahmen ........................................................ 228

5.4 Vermeidung elektrostatischer Aufladung ................................................ 2296 Zusammenfassung.................................................................................. 229

CVJCOTf

XVII

Graphit-Apparatebau ......................................................................................... 230

J. Künzel

1 Einleitung................................................................................................. 2302 Der Werkstoff .......................................................................................... 230

2.1 Herstellungsverfahren ............................................................................. 2302.2 Physikalische und chemische Eigenschaften von Apparatebaugraphit . 2312.3 Verbindungstechnik................................................................................. 2332.4 Konstruieren mit Apparatebaugraphit..................................................... 2342.5 Verbundwerkstoffe aus Graphit mit Carbonfasern sind Stand der

Technik .................................................................................................... 234

3 Apparate aus kunstharzimprägniertem Graphit...................................... 2363.1 Wärmeaustauscher ................................................................................. 2363.1.1 Rohrbündelwärmeaustauscher ............................................................... 2373.1.2 Blockwärmeaustauscher......................................................................... 237

3.1.3 Ringnutwärmeaustauscher ..................................................................... 2393.1.4 Plattenwärmeaustauscher....................................................................... 2403.2 Kolonnen ................................................................................................. 242

3.3 Syntheseeinheiten................................................................................... 2423.4 Sonderapparate ...................................................................................... 2424 Anwendungsbeispiele ............................................................................. 2435 Zusammenfassung.................................................................................. 244

Korrosionsschutzmaßnahmen im Chemie-Apparatebau ............................... 246

D. Kuron

1 Einleitung................................................................................................. 2462 Korrosionsschutzmaßnahmen................................................................. 2482.1 Werkstoffe ............................................................................................... 2502.1.1 Stähle und NE-Werkstoffe....................................................................... 2542.1.1.1 Stähle ...................................................................................................... 2552.1.1.2 NE-Werkstoffe ......................................................................................... 2582.2 Medium ................................................................................................... 2593 Korrosionsschutzmaßnahmen an metallischen Werkstoffen .................. 261

3.1 Plattierungen und Überzüge ................................................................... 2613.2 Auskleidungen, Gummierungen, Beschichtungen.................................. 2674 Zusammenfassung.................................................................................. 270

5 Apparative Baugruppen....................................................... 273

Kristallisationsapparate ..................................................................................... 274

W. Wöhlk

1 Einleitung................................................................................................. 274Chemisch-technologische Grundlagen der Kristallisation...................... 274Kinetische und hydrodynamische Grundlagen ....................................... 275Kristallisatorbauarten .............................................................................. 278

XVIII

4.1 Diskontinuierliche Kristallisatoren ........................................................... 2784.2 Kontinuierliche Kristallisatoren................................................................ 280

5 Zusammenfassung.................................................................................. 284

Flüssiggasdruckbehälter-Lageranlagen........................................................... 286

H. Backhaus

1 Einleitende Anmerkungen ............... 2862 Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung .................................. 2872.1 Grundsätzliche Anmerkungen zur TRB 801, ANr. 25 .............................. 2872.2 Druckbehälter.......................................................................................... 288

2.3 Rohrleitungen .......................................................................................... 2892.4 Sicherheitssysteme................................................................................. 2903 Abschließende Bemerkungen ................................................................. 291

Hydrozyklone: Klassische Anwendungen und neuere Verfahrensent¬wicklungen .......................................................................................................... 293

G. Hörber

1 Grundlagen.............................................................................................. 2932 Beschreibung des Trennerfolges............................................................. 2973 Klassische Anwendungen ....................................................................... 3004 Neuere Verfahrensentwicklungen............................................................ 3034.1 Rauchgasentschwefelung ....................................................................... 3034.2 Waschen und Klassieren kontaminierter Böden ..................................... 303

4.3 Aufbereitung von Schlick aus Häfen, Flüssen und Seen........................ 3054.4 Werkstoffliches Recycling von Kunststoffen........................................... 3085 Ausblick..............................................................:.................................... 308

Entspannungs- und Abscheidesysteme .......................................................... 310

S. Muschelknautz

1 Einleitung................................................................................................. 310

2 Geschlossene Entspannungssysteme .................................................... 3123 Abscheidesysteme.................................................................................. 3143.1 Flüssigkeitsabscheidung......................................................................... 3143.2 Wäscher .................................................................................................. 318

3.3 Verbrennung ............................................................................................ 318

6 Filter.................................................................................................... 323

Modultypen für die Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration undPervaporation ..................................................................................................... 324

R. Günther, F. Beyer und J. Hapke

1 Einleitung................................................................................................. 3242 Grundlagen.............................................................................................. 325

XIX

3 Module für RO, NF und UF..................................................................... 3273.1 Plattenmodule ......................................................................................... 3283.1.1 Plattenmodul ohne Druckrohr................................................................. 3283.1.2 Plattenmodul mit Druckrohr.................................................................... 3293.2 Kassettenmodul (K-Modul) ..................................................................... 3313.3 Wickelmodul............................................................................................ 3323.4 Rohrmodul............................................................................................... 3343.5 Kapillarmodul .......................................................................................... 3353.6 Hohlfasermodul (HF-Modul).................................................................... 3354 Module für PV ......................................................................................... 3375 Zusammenfassung.................................................................................. 339

Muscheln, Muschellarven und andere Feststoffe in Kühlwasserkreis¬läufen .................................................................................................................. 341

J.-U. Upatel

1 Allgemeines ............................................................................................. 3412 Die DPP-Larve......................................................................................... 3413 Die DPP-Muschel .................................................................................... 3424 Die Bekämpfung der Muschel ................................................................ 3435 Die Bekämpfung der Larve ..................................................................... 343

Heißgasfilter ........................................................................................................ 357

W. Peukert

1 Aufbau von Heißgasfiltern....................................................................... 3572 Grundlagen der Partikelabscheidung ..................................................... 3583 Filtermedien............................................................................................. 3624 Regenerierung ......................................................................................... 3635 Hinweise zur Dimensionierung................................................................ 36

7 Wärmeaustauscher................................................................. 369

Dichtungslose Plattenwärmeübertrager .......................................................... 370

M. Wersel

1 Einleitung................................................................................................. 3702 Semigeschweißter Plattenwärmeübertrager........................................... 3712.1 Doppelwand-Plattenwärmeübertrager.................................................... 3722.2 Gelöteter Plattenwärmeübertrager CB ................................................... 3722.3 Vollverschweißter Plattenwärmeübertrager AlfaRex............................... 3742.4 Rolls-Laval Plate Fin Heat Exchanger PFHE .......................................... 377

XX

Mischer-Wärmeaustauscher ............................................................................. 379

A. Heierle

1 Einführung und Definition........................................................................ 3792 Konstruktive Ausführungsformen............................................................ 3792.1 Mischer-Wärmeaustauscher in Doppelmantelausführung, Aufbau und

Funktionsweise........................................................................................ 379

2.2 Mischer-Wärmeaustauscher in Rohrbündelausführung.......................... 3832.3 Mischer-Wärmeaustauscher SMR, Mischreaktor SMR .......................... 3843 Mischer-Wärmeaustauscher im Einsatz in der Prozeßindustrie ............. 3863.1 Wärmeaustauscher für viskose Produkte............................................... 3863.1.1 Produkterwärmer für viskose Produkte .................................................. 389

3.1.2 Aufkonzentrierung und Entgasung viskoser Lösungen undSchmelzen............................................................................................... 389

3.2 Produktkühler.......................................................................................... 391

3.3 Temperaturkontrollierte Reaktionsführung.............................................. 3923.3.1 Schaltungen, Betriebsweise für Reaktionsführungen............................. 392

Langzeitverhalten und Kosten von industriell eingesetzten Wirbelschicht-Wärmeaustauschern .......................................................................................... 397

R. Rautenbach, T. Katz und J. Hederich

1 Einleitung................................................................................................. 3972 Funktionsweise eines Wirbelschicht-Wärmeaustauschers..................... 397

3 Wärmeübergang bei der Wirbelschicht................................................... 3994 Verhinderung von Fouling ....................................................................... 4015 Ausgeführte Anlagen...................................,........................................... 4036 Betriebserfahrungen...................................... 4047 Kosten ..................................................................................................... 407

8 Zusammenfassung.................................................................................. 409

8 Trockner........................................................................................... 413

Trocknungsverfahren und Apparate................................................................. 414

U. Boltendahl, K.-H. Steppuhn und H. Blawatt

1 Einführung ............................................................................................... 414

2 Einteilung der Trocknungsverfahren........................................................ 4143 Konvektionstrockner ............................................................................... 4153.1 Bandtrockner........................................................................................... 4153.2 Hordentrockner ....................................................................................... 4163.3 Kammertrockner...................................................................................... 4163.4 Prallstrahltrockner ................................................................................... 416

3.5 Sprühtrockner.......................................................................................... 4173.6 Stromtrockner ......................................................................................... 4173.7 Trommeltrockner ..................................................................................... 4173.8 Wirbelschichttrockner ............................................................................. 418

XXI

4 Kontakttrockner....................................................................................... 4194.1 Walzentrockner........................................................................................ 4204.2 Dünnschichttrockner ............................................................................... 4214.3 Schaufel- und Schneckentrockner.......................................................... 4214.4 Tellertrockner........................................................................................... 4214.5 Drallrohrtrockner...................................................................................... 4225 Adsorptionstrockner................................................................................ 4226 Strahlungstrockner.................................................................................. 4247 Mikrowellentrockner................................................................................ 4248 Marktübersicht von Trocknungsapparaten ............................................. 4259 Zusammenfassung.................................................................................. 425

Der Misch-Trockner MTein diskontinuierlicher Trockner für hochwertige Produkte .......................... 439

F. Thurner und J. Oess

1 Einleitung ................................................................................................. 4392 Beschreibung des Trocknungsapparates ............................................... 4393 Beschreibung des Trocknungssystems .................................................. 4424 Arbeitsweise............................................................................................ 4445 Anwendungsbeispiel ............................................................................... 4446 Einsatzgebiete ......................................................................................... 4457 Zusammenfassung.................................................................................. 446

9 Destillations-, Rektifikations-Extraktionsan¬lagen ................................................................................................... 447

Trennkolonnen mit geordneten Packungen für die Rektifikation undAbsorption ........................................................................................................... 448

L. Spiegel

1 Einleitung................................................................................................. 4482 Geordnete Packungen ............................................................................ 4482.1 Mellapak.................................................................................................. 4512.2 Optiflow................................................................................................... 4543 Kolonneneinbauten ................................................................................. 4553.1 Flüssigkeits-Verteiler ............................................................................... 4583.2 Gasverteiler ............................................................................................. 4624 Anwendungen für die Rektifikation ......................................................... 4624.1 Chemische Industrie ............................................................................... 4624.2 Petrochemie ............................................................................................ 4645 Anwendungen für die Absorption ........................................................... 4665.1 Gastrocknung und -reinigung ................................................................. 4665.2 Abgasreinigung und Lösungsmittelrückgewinnung................................ 4675.3 Weitere Anwendungen in Absorptionsanlagen ....................................... 4696 Zusammenfassung.................................................................................. 469

XXII

10 Anlagenkomponenten für Apparate ........................... 473

Heiz- und Kühlanlagen für den Niedertemperatur-Bereich ........................... 474

B. Thier

1 Einführung ............................................................................................... 4742 Anforderungen an Prozeßführung........................................................... 4743 Heiz- und Kühlverfahren ......................................................................... 4753.1 Temperiersysteme mit Wasser................................................................ 4753.1.1 Einzelanlagen .......................................................................................... 4753.2 Temperiersysteme mit Wasser-Glykol..................................................... 4803.2.1 Einzelanlagen .......................................................................................... 4803.3 Heiz- und Kühlanlagen (Zentrale Anlagen).............................................. 4823.3.1 Zwei Energiesysteme .............................................................................. 4823.3.2 Zwei-Energiesysteme mit integrierter Kälteanlage ................................. 4843.3.3 Heiz- und Kühlsysteme (drei Energiesysteme) ....................................... 4843.3.4 Zyklische Steuerung der Ausgangs-Stellventile am Sekundärkreislauf .. 4874 Kälte/Sole-Systeme................................................................................. 4894.1 Einbindung in Kühlkreisläufe................................................................... 4894.2 Anforderungen an Kältesysteme............................................................. 4894.3 Schaltungen: Kalte-Sole-Systeme .......................................................... 4904.3.1 Temperiersystem Sulzer.......................................................................... 4904.3.2 Kühlsystem mit integriertem NH 3-Verdampfer........................................ 492

Erhitzer für Wärmeträgeraniagen - Systemtechnische Überlegungen undBeispiele aus der Praxis .................................................................................... 494

D. Hunold

1 Einleitung................................................................................................. 4942 Prinzipieller Aufbau von Wärmeübertragungsanlagen............................ 4943 Elektrisch beheizter Erhitzer.................................................................... 5003.1 Aufbau eines Elektro-Erhitzers................................................................ 5003.2 Wärmeübergang an einem Heizelement eines Elektro-Erhitzers............ 5023.3 Druckverlustbetrachtung......................................................................... 5043.4 Aufbau von Widerstands-Heizelementen................................................ 5054 Befeuerte Wärmeträgererhitzer............................................................... 5064.1 Einsatzgebiete und Bauformen............................................................... 5064.2 Auslegung von befeuerten Erhitzern....................................................... 5085 Einige Beispiele aus der Praxis............................................................... 5105.1 Befeuerter Erhitzer mit höchstem Wirkungsgrad und geringsten Schad¬

stoff-Emissionen ...................................................................................... 5105.2 Feststoffbefeuerte Erhitzer...................................................................... 5125.3 Befeuerter Erhitzer in ”Chemie-Ausführung” .......................................... 5135.4 Heiz-Kühl-Tiefkühlanlagen ...................................................................... 5135.5 Indirekt beheizte und gekühlte Hochdruck-Wasser/Dampf-Anlage ....... 515

XXIII

Heiz- und Kühltechnik emaillierter Apparate .................................................. 519

B. Sauckel

1 Einleitung................................................................................................. 5192 Emaillierter Rührkessel............................................................................ 5192.1 Wärmedurchgangszahl ........................................................................... 5192.1.1 Wärmeleitwiderstand............................................................................... 5202.1.2 Wärmeübergang Produktseite ................................................................ 5212.1.3 Wärmeübergang Mantelseite .................................................................. 5222.1.4 Berechnungsbeispiel ............................................................................... 5272.2 Einsatz von Kennzahlen .......................................................................... 5283 Lagerbehälter und Vorlagen.................................................................... 5304 Wärmetauscher....................................................................................... 5315 Thermische Einsatzgrenzen .................................................................... 5315.1 Emailschock............................................................................................ 5315.2 Heizen und Kühlen über den Mantel ...................................................... 5316 Zusammenfassung .................................................................................. 533

Statische Dichtungen im Apparatebau ............................................................ 536

R. Rödel

1 Vorwort .................................................................................................... 5362 Übersicht über die wichtigsten statischen Dichtungen .......................... 5363 Die Entwicklung asbestfreier Dichtungsmaterialien................................ 5373.1 Asbestfreie Faserstoffdichtungen (FA) .................................................... 5373.2 Werkstoffe auf Basis von expandiertem Graphit (GR) ............................ 5383.3 Werkstoffe auf Basis von PTFE (TF) ....................................................... 5384 Die wesentlichen Unterschiede zwischen den asbestfreien Dichtungs¬

werkstoffen und den It-Materialien ......................................................... 5384.1 Dichtungswerkstoffe auf Faserbasis (FA)................................................ 5384.1.1 Negativ .................................................................................................... 5384.1.2 Positiv...................................................................................................... 5394.2 Werkstoffe auf Basis Graphit (GR) .......................................................... 5394.2.1 Negativ .................................................................................................... 5394.2.2 Positiv...................................................................................................... 5404.3 Dichtungswerkstoffe auf PTFE-Basis (TF) .............................................. 5404.3.1 Negativ .................................................................................................... 5404.3.2 Positiv...................................................................................................... 5405 Die Funktion der Dichtung im Dichtverbund........................................... 5405.1 Was ist dicht? (Leckkriterium)................................................................. 5425.2 Was heißt standfest?............................................................................... 5445.2.1 Der Einfluß von sogenannten Dichthilfsmitteln ....................................... 5455.3 Die Dichtungscharakteristik .................................................................... 5476 Die neuen Normen für Dichtungen ......................................................... 547

XXIV

11 Sicherheitstechnische Ausrüstung............................. 549

Sicherheitskonzept bei der Lagerung von chemischen Stoffen inBehältern ............................................................................................................. 550

G. Harms

1 Einleitung und Grundsätzliches zur Vorgehensweise ............................. 5502 Strategie zur Erarbeitung eines Sicherheitskonzeptes ........................... 5582.1 Vermeiden von Gefahrenpotentialen....................................................... 5582.2 Verhindern des Wirksamwerdens von Gefahrenpotentialen................... 560

2.3 Begrenzen der Auswirkungen bei Gefahreneintritt ................................. 5633 Beispiel einer Sicherheitsbetrachtung .................................................... 5644 Zusammenfassung.................................................................................. 570

Absichern von Behältern mit Armaturen ......................................................... 572

V. Stichler

1 Einleitung................................................................................................. 5722 Füllen und Entleeren des Behälters ........................................................ 572

3 Absicherung gegen Überdruck............................................................... 5764 Flüssiggasbehälter .................................................................................. 5775 Behälter mit staubförmigen Medien........................................................ 5786 Zusätzliche Armaturen bei unterschiedlichen Behälterarten .................. 578

7 Zusammenfassung.................................................................................. 581

Stichwortverzeichnis............................................................................. 583

Inserentenverzeichnis........................................................................... 589

Inserenten-, Lieferungs- und Leistungsverzeichnis 594