Verfahrenstechnik 3/2017

VERFAHREN UND ANLAGEN
01 Bei elektrischen Heizflanschen, die in Ex-Bereichen
eingesetzt werden, bietet sich eine projektspezifische
Auslegung an
02 Beispielhafte Temperaturentwicklung für einen
Heizflansch für schweres Heizöl
Schraubklemmen zum Einsatz. Die Kabelleitungseinführung
erfolgt durch Ex-E-
Kabelverschraubungen.
Als Mess- und Regelelemente stehen
druckfestgekapselte Sicherheitstemperaturbegrenzer
und -wächter (bis 500 °C) und
Ex-E-Pt100-Messfühler (bis 260 °C) zur
Auswahl, die mit in das Anschlussgehäuse
verbaut werden. Die selbstgefertigten explosionsgeschützten
Rohrheizkörper GC-
Tube Ex mit der Zündschutzart „erhöhte
Sicherheit“ stellen die Heizelemente für
den Flansch dar. Die Baumusterprüfung
des GC-Flange Ex deckt die Zonen 1 und 2
für Gas- und Staubatmosphären ab.
Kritische Auslegungselemente
Das breite Einsatzspektrum für den GC-
Flange Ex ist gleichzeitig die Herausforderung,
ein optimiertes Produkt bezogen auf
die Aspekte Sicherheit, Wirtschaftlichkeit
und Funktionalität zu erzeugen.
Die verfahrenstechnisch entscheidenden
Größen (Strömungsgeschwindigkeit, Stoffeigenschaften)
lassen sich durch Ermittlung
der Filmtemperatur des Mediums auf
den Heizelementen umfassend abbilden.
Für jeden Heizflansch (Standard und explosionsgeschützte
Bauweise) berechnet der
Hersteller die Filmtemperaturen für die
unterschiedlichen Betriebszustände (Volllast,
Teillast, instationäre Aufheizvorgänge).
Sonst könnte es beispielsweise bei der Erwärmung
von hochviskosen Medien im
Teillastbetrieb bei ungünstiger Regelung
zum Überschreiten der maximal zulässigen
Filmtemperatur kommen.
Bei kritischen Anwendungen kann auch
die resultierende Heizdrahttemperatur ermittelt
werden, um die eigentlichen Grenzen
des Systems möglichst genau zu bestimmen
und die Heizelemente optimal
auslegen zu können.
Berechnungsmodelle
Die resultierende Temperatur im Anschlussgehäuse
ist vor allem in explosionsgefährdeten
Bereichen eine entscheidende Auslegungsgröße.
Die Firma GC-Heat setzt hier ein
Berechnungsmodell zur Ermittlung der Eigenerwärmung
ein, das auf den physikalischen
Gleichungen zur Wärmeberechnung
und Versuchsreihen, die durch die benannte
Stelle überwacht wurden, basiert. Hierdurch
kann die resultierende maximale Temperatur
im Anschlussgehäuse für jedes Projekt und
jede verbaute Komponente bestimmt werden.
So wird sichergestellt, dass der Heizflansch
den hohen Sicherheitsanforderungen
der vorgenannten Richtlinien gerecht wird.
Die Ermittlung der erforderlichen Kühlstreckenlänge
erfolgt in gleicher Weise. Das
zum Einsatz kommende Auswahlprogramm
wurde auf Grundlage zahlreicher Versuchsreihen
entwickelt und durch eine Abnahmemessung
im Beisein der benannten Stelle
bestätigt. Die Einzelauslegung berücksichtigt
die verschiedenen explosionsschutzrelevanten
Aspekte und ermöglicht den optimalen
Einsatz eines elektrischen Heizflansches
unter Einhaltung aller begrenzenden und
sicherheitsrelevanten Prozessparameter. Darüber
hinaus ermöglicht die Einzelauslegung
eine optimale Preisbildung, da durch den
modularen Aufbau ausschließlich Komponenten
verbaut werden, die auch gewünscht
oder erforderlich sind. Durch die hohe Fertigungstiefe
– insbesondere durch Eigenfertigung
der explosionsgeschützten Rohrheizkörper
– sind kurze Lieferzeiten realisierbar.
www.gc-heat.de
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Elektrische Prozessheiztechnik im Chemieanlagenbau
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