Verfahrenstechnik 10/2020

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und somit zum Gelingen der Energiewende beitragen. Der eigene CO 2 -Fußabdruck wird von den Kunden mit in die Kaufentscheidung einbezogen. Elektrische Heizkörper Direkt und mittendrin Elektrische Erzeugung von Sattdampf Dampf ist in der Industrie ein wichtiges Arbeitsmittel. In vielen Betrieben wird noch immer Wasserdampf zur Wärme- übertragung, Trocknung und zur Reinigung benötigt. Ob in Lebensmittelfabriken, Papier- fabriken, Raffinerien, Kraftwerken, Chemiewerken oder in der Textilverarbeitung – es führt kein Weg am Dampf vorbei. Der Großteil der Dampferzeuger nutzt (zur Erwärmung und Verdampfung des Speisewassers) als primäre Energie Gas oder Öl. In Zeiten, in denen wir vom Klimawandel und vom CO 2 -Ausstoß reden, die Politik den „Klimagipfel“ besteigt und Greta Thunberg die nächste Generation hinter sich versammelt, wird das Fundament der „Festung Öl und Gas“ bedenklich instabil. Die Suche nach Alternativen zu den fossilen Brennstoffen steckt längst nicht mehr in den Kinderschuhen. Längst sollte jedem klar sein, dass sich dieses, für Jahrzehnte festgefahrene Bild, verändern wird. Die Energiewende ist unausweichlich. Der Atomausstieg ist beschlossen, der Anteil der erneuerbaren Energien wird weiter zunehmen, und es werden neue Technologien entstehen. Attraktivität wächst Aber lohnt sich der Einsatz von alternativ „befeuerten“ elektrischen Dampfkesseln? Derzeit sagt ein Blick auf den direkten Kostenvergleich „Nein!“, so fair muss man sein. Aber die Bilanz der fossilen Brennstoffe wird weiter verschlechtert, da Unternehmen mit erhöhtem CO 2 -Ausstoß bereits jetzt CO 2 -Zertifikate zukaufen müssen. Die CO 2 -Zertifikate werden seit Jahren mit steigendem Kursanstieg gehandelt. Um die neuen Energieträger auch für die Verbraucher noch attraktiver zu gestalten, wird zusätzlich 2021 die CO 2 -Steuer eingeführt, die mit 25 EUR startet und nach fünf Jahren vorerst bei 55 EUR pro Tonne CO 2 enden wird. Der Kostenunterschied reduziert sich kontinuierlich und es wird nicht lange dauern, bis beide Energiequellen das gleiche Preisniveau erreicht haben. Neben den Kosten spielen aber auch weiche Faktoren wie Marketing, CO 2 -Neutralität und die Regelbarkeit eine Rolle. Viele Unternehmen möchten für die Zukunft die langfristig richtige Entscheidung treffen Schniewindt bietet seinen Kunden die Möglichkeit, den Dampf elektrisch zu erzeugen. Dazu werden, statt Brennern und Rauchrohren, elektrische Flanschheizkörper in den Kessel integriert. Die Flanschheizkörper sind dabei mit eigens gefertigten Rohrheizkörpern bestückt. Mit einem Durchmesser von 16 mm bringen diese eine hohe mechanische Stabilität mit; eine Wandstärke von bis zu 1,3 mm garantiert zudem eine lange Lebensdauer bei sehr geringen Wartungskosten. Diese haben gegenüber den üblichen 8,5 mm oder 10 mm Rohrheizkörpern eine deutlich höhere Festigkeit. Ein Austausch oder das ständige Reinigen der Rohrheizkörper ist bei den Flanschheizkörpern nicht notwendig. Eine bewusst eher niedrig angesetzte Leistungsdichte, meist als Oberflächenbelastung in W/cm² angegeben, ver hindert Anbackungen oder thermisch bedingte Reaktionsrückstände sowie ein Durchbrennen der Rohrheizkörper. Die Größe und der Umfang der Dampferzeuger entstehen in Absprache mit dem Kunden. Dabei unterstützt und beliefert Schniewindt Produkte vom einzelnen Heizflansch bis zur Komplettanlage in einem transportablen Container. Individuelle Auslegung Typische Anwendungsfälle für das Medium Dampf gibt es viele: In großen Papier- und Zellstofffabriken wird der Dampf zur Trocknung des Papiers benötigt. Hier gibt es erste Anlagen und Planungen mit Leistungen von bis zu 20 MW. Bei der Batterieproduktion wird Dampf für die Reinigung und Vorbehandlung der Trägerfolie eingesetzt, bevor diese zur Kathode und Anode werden. Auch dieser Markt drängt sich im Fahrwasser der erneuerbaren Energien immer weiter in den Vordergrund. Hier sind Leistungsgrößen von bis zu 1 MW in der Umsetzung. Kleinere Flanschheizkörper mit bis zu 120 kW finden ihre Anwendung in kompak- Autoren: Johannes Jäger, Vertriebs leiter, Julian Müller, Projektleiter Dampferzeuger, Schniewindt GmbH & Co. KG, Neuenrade 10 VERFAHRENSTECHNIK 10/2020 www.verfahrenstechnik.de
VERFAHREN UND ANLAGEN 01 02 01 Wasserdampf wird zur Wärmeübertragung, Trocknung und Reinigung benötigt 02 Flanschheizkörper sind mit eigens gefertigten Rohrheizkörpern bestückt ten und teils mobilen Dampferzeugern. Diese Typen werden zum Beispiel in der pharmazeutischen Industrie für die Sterilisation von Geräten und Ausrüstungsgegenständen eingesetzt. Hier liegt der Schwerpunkt auf der Keim- und Fremdstofffreiheit des Systems und des Dampfes. Daher spricht man hier auch von „Reinstdampf- erzeugern“. Elektrische Heizelemente aus hochlegierten Edelstählen und direkter Wärmeeinbringung bringen dafür die Voraus setzungen mit. Aktuell beschäftigen sich die Entwickler bei der Firma Schniewindt mit der Integration von Flanschheizkörpern in fossil beheizte Dampferzeuger. In solchen „Hybridkesseln“ soll der Elektroheizstab einige Grund- und Zusatzfunktionen übernehmen, die sich positiv auf die Energieeffizienz der Gesamtanlage auswirken können. Im Bedarfsfall kann der elektrische Flanschheizkörper Spitzenlasten abfangen und im Stand-by-Betrieb den Kessel warmhalten. Der fossil beheizte Brenner kann somit optimiert auf seinen Hauptlastbereich ausgelegt werden, sodass er möglichst konstant im idealen Betriebspunkt betrieben wird. Die Kombination der zwei Beheizungssysteme wirkt sich positiv auf Wirkungsgrad, Verfügbarkeit und den immer wichtigeren CO 2 -Fußabdruck der Anlage aus. Fotos: Schniewindt www.schniewindt.de MEIN ANTRIEB IST VON NORD! MAXXDRIVE ® FÜR DIE MISCH- UND RÜHRTECHNIK FEM optimiertes, kompaktes Design für höchste externe Lasten Zuverlässiger Betrieb bei extremen Bedingungen Umfangreiches Baukastensystem für maßgeschneiderte Lösungen GETRIEBE + MOTOR + UMRICHTER = DER ANTRIEB. Getriebebau NORD GmbH & Co. KG | Fon +49 4532 289-0 | info@nord.com www.nord.com
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