Fallbeispiel

ENTLASTUNG KRITISCHER ANLAGENTEILE DURCH KOMPENSATOREN IN EINER FORSCHUNGSEINRICHTUNG

Forschungseinrichtung

Schweden

EN 14917-Norm

Belman konstruierte und fertigte acht hochpräzise Kompensatoren für eine multinationale Forschungseinrichtung in Schweden, die speziell für den Einbau in deren hydrologische Reaktionseinheit und in eine Filtereinrichtung vorgesehen sind. Da der Reaktor mit Heliumgas als Medium betrieben wird, war außergewöhnliche Dichtheit entscheidend für die Systemintegrität und -leistung.

 

PROBLEMATIK DES KUNDEN
Im Rohrleitungssystem der hydrologischen Reaktionseinheit des Kunden befand sich eine Rohrbögen ohne Kompensatoren, was die hydrologische Reaktionseinheit stark belastete. Dadurch kam es zu übermäßigem Wartungsaufwand und Beeinträchtigungen der Systemleistung. Über unseren langjährigen, zuverlässigen Partner kontaktierte der Kunde Belman, um mit einem erfahrenen Kompensatorexperten mögliche Lösungen zu besprechen, die das Problem lösen und einen zuverlässigeren Dauerbetrieb ermöglichen.

 

DIE LÖSUNG VON BELMAN – optimierte Rohrleitungsauslegung mit Kompensatoren zur Entlastung und Flexibilisierung
Generell ist eine Rohrbögen mit Kompensatoren flexibler und überträgt deutlich weniger mechanische Kräfte als eine Rohrbögen ohne Kompensatoren. Mit dem Kunden erörterte Belman ausführlich verschiedene Szenarien und entwickelte gemeinsam eine dauerhafte Kompensatorlösung, welche die Federraten auf das erforderliche Maß senkt, Reaktionskräfte ausschließt und kompakt genug für den beschränkten Platz ist. Durch eine umfassende Bewertung verschiedener Rohrleitungsauslegung und Kompensatorkonfigurationen ermittelte Belman in enger Abstimmung mit dem Kunden die wirkungsvollste Methode zur Reduzierung der Reaktionslasten auf die hydrologische Reaktionseinheit und die Filter. Der Kunde zeigte Belman eine Reihe unterschiedlicher Rohrleitungsauslegung mit Kompensatoren. In Besprechungen analysierten und bewerteten Experten des Kunden, unseres Partners und Belman die Vorschläge gründlich, wobei der Schwerpunkt auf dem Vergleich wichtiger Leistungsfaktoren wie radiale Reaktionskraft, axiale Reaktionskräfte, Biegemomente und Torsionsmomente lag.

Nach sorgfältiger Abwägung und Bewertung wählten der Kunde und Belman gemeinsam die beste und beständigste Lösung für die Anwendung – eine Lösung mit den niedrigstmöglichen Federraten und ohne druckbedingte Reaktionskräfte. Die endgültige Auslegung umfasste vier präzise konstruierte Kompensatoren mit Kardangelenken zum Ausgleich der durch die Rohrauslegung an der hydrologischen Reaktionseinheit verursachten Winkelbewegungen sowie vier Kompensatoren mit Begrenzung zum Ausgleich der vom Rohrleitungssystem an den Filtern verursachten axialen und lateralen Bewegungen. Mit dieser Kompensatorenkombination in der gewählten Rohrführung erhielt der Kunde eine sichere, langlebige und wartungsfreundliche Lösung, und das Risiko ausfallbedingter Wartungen und Betriebsunterbrechungen sank erheblich.

 

Außergewöhnliche Unterstützung von Forschung und Entwicklung
Da das Kardansystem der Angularkompensatoren das Rohrleitungssystem stellenweise stützt, wurden zusätzliche Berechnungen der externen Lasten durchgeführt. Das Belman-Forschungs- und Entwicklungsteam verstärkte das Kardansystem der Kompensatoren, damit diese den auftretenden Lasten standhielten. Zur Unterstützung Kunden beim präzisen Einbau wurden ausnahmsweise .stp-Dateien bereitgestellt, womit der Kunde die Kompensatorkonstruktionen in seine Rohrauslegungssoftware einfügen und auf mögliche Kollisionen im engen verfügbaren Raum prüfen konnte. Die vom Kunden durchgeführte Rohr2-Analyse wurde dann an Belman weitergeleitet, wo die einwandfreie Abstimmung der gewählten Auslegung auf die Kompensatorlösung geprüft wurde.

 

Belman – bekannt für fachkundige Beratung und Unterstützung für Forschungsinstitute und Universitäten
Als zuverlässiger Partner von Forschungsinstituten und Universitäten bietet Belman fachkundige Beratung und maßgefertigte Kompensatoren für zukunftsweisende Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Belman kann seine jahrzehntelange Ingenieurerfahrung und sein umfassendes Kompensatoren-Know-how zum Vorteil hochpräziser Einbausituationen einbringen. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um Projekte zur Wasserstoffproduktion und CO₂-Abscheidung, um von Studierenden gebaute Weltraumraketen, um eine Spallationsquelle oder ein anderes wissenschaftliches Projekt handelt. Auf diese Weise trägt Belman beständig zu bahnbrechenden technischen Fortschritten bei und gestaltet industrielle Technologien der Zukunft mit.

AUSLEGUNGSPARAMETER

Auslegungsparameter der Kompensatoren zur Entlastung kritischer Anlagenteile:

Typ: Kompensatoren mit Kardangelenken • Anzahl: zwei Stück • Nennweite: DN 250 • Einbaulänge: 350 mm • Medium: Heliumgas • Auslegungsdruck: 12 barg • Auslegungstemperatur: 300°C • AN: +/-5° • Bälge: 1.4571 (AISI 316Ti) • Flanschen und Rohrenden: 1.4404 (AISI 316L) • Innenleitrohre: 1.4404 (AISI 316L) • Konstruktionsnorm: EN 14917

Typ: Kompensatoren mit Kardangelenken • Anzahl: zwei Stück • Nennweite: DN 200 • Einbaulänge: 350 mm • Medium: Heliumgas • Auslegungsdruck: 12 barg • Auslegungstemperatur: 300°C • AN: +/-5° • Bälge: 1.4571 (AISI 316Ti) • Flanschen: 1.4404 (AISI 316L) • Innenleitrohre: 1.4404 (AISI 316L) • Rohrenden: 1.4571 (AISI 316Ti) • Konstruktionsnorm: EN 14917

Typ: Kompensatoren mit Zugankern • Anzahl: Vier Stück • Nennweite: DN 250 • Einbaulänge: 650 mm • Medium: Heliumgas • Auslegungsdruck: 12 barg • Auslegungstemperatur: 300°C • AX: +/-5 mm • LA: ±20 mm • Bälge: 1.4571 (AISI 316Ti) • Flanschen und Rohrenden: 1.4404 (AISI 316L) • Innenleitrohre: 1.4404 (AISI 316L) • Konstruktionsnorm: EN 14917

KUNDENNUTZEN

  • Deutlich reduziertes Risiko ungeplanter Wartungs- und Betriebsunterbrechungen.
  • Entlastung der kritischen hydrologischen Reaktionseinheit und der Filter.
  • Gezielte technische Unterstützung bei der Entwicklung einer optimierten, auf die Systemanforderungen des Kunden zugeschnittenen Lösung.
  • Zuverlässige und geprüfte Kompensatorlösung, wobei Belman die Fachleute des Kunden bei der Fehlerbehebung, der Rohr- und Kompensatorauslegung sowie der Auslegungsprüfung unterstützt hat
  • Hochwertige Kompensatoren zur Sicherung einer langen Lebensdauer
close-up of a DN 250 Gimbal Expansion Joint
gimbal system of the Angular Expansion Joints
four Tied Expansion Joints
Tied Expansion Joints

WEITERFÜHRENDE INFORMATIONEN

TECHNISCHE INFORMATIONEN

  • Technische Informationen zu Kompensatoren mit Kardangelenken und Kompensatoren mit Zugankern finden Sie im Belman-Kompensatorenkatalog auf
    den Seiten 29–30 und auf Seite 27
  • Technische Informationen zur Konfiguration von Rohrleitungen unter Einbeziehung der Vorteile von Kompensatoren mit Kardangelenken und Kompensatoren mit Zugankern finden sich im Belman-Kompensatorenkatalog auf
    Seite 73 und Seiten 64–67

REFERENZEN

Universität Bundeswehr München • ESS • University of Oxford • Technische Universität Berlin • RWTH Aachen Universität • Concordia University • Technische Universität Damstadt • University of Copenhagen • Technische Universität Dresden • Cranfield University • Universität Rostock • Universität Stuttgart • DTU – Risø • Vienna University of Technology •

 

 

 

BEWÄHRTE QUALITÄTSARBEIT

FALLBEISPIELE

Vacuum feedthrough bellow

Unterdruckdurchführungsbalg für Forschungseinrichtung

Dieser als „Unterdruckdurchführungsbalg“ bekannte maßgefertigte Kompensator wurde für den Einbau in einen Schacht und ein Monolithgefäß bei einem europäischen Spallationsquellenprojekt ausgelegt, gefertigt und geprüft.

 

Kompensatoren für eine von Schülern gebaute Weltraumrakete

Kompensatoren für ein von Studierenden gebautes Raketentriebwerk

Belman unterstützt talentierte Studierende der Luft- und Raumfahrt und das weltweit leistungsstärkste von Studierenden gebaute Raketentriebwerk mit Kompensatoren, die bei –184°C betrieben werden!

close view of a expansion joints designed for a pilot plant for a low-carbon hydrogen production project

Universität fragt Belman nach Kompensatoren

Belman half der Universität mit maßgefertigten Kompensatoren mit Kardangelenken (geprüft bei 224 barg) zum Einbau in eine Pilotproduktionsanlage zur kohlenstoffarmen Wasserstoffproduktion.

 

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ZUGEHÖRIGE TECHNISCHE INFORMATIONEN

PAGE PREVIEW OF ANGULAR EXPANSION JOINTS BY bELMAN

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SHOWS A PREVIEW OF THE PAGE DESIGN AND ENGINEERING OF METALLIC EXPANSION JOINTS

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