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Apparate: Technik - Bau - Anwendung

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Bibliographische Detailangaben
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Essen Vulkan-Verl. 1997
Ausgabe:	2. Ausg.
Schlagworte:	Apparatebau Chemischer Apparatebau
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XXIV, 600 S. zahlr. Ill. u. graph. Darst.
ISBN:	3802721721

Internformat

MARC


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adam_text	Titel: Apparate Autor: Thier, Bernd Jahr: 1997 APPARATE TECHNIK - BAU - ANWENDUNG 2 . Ausgabe Zusammenstellung und Bearbeitung Dipl.-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- und Anlagenbaues ..................................................................................................... 6 Th. Tellkamp 1 Einführung ............................................................................................... 6 2 Strukturwandel, Produktionssorte, Strategien........................................ 6 3 Modularisierung, Standardisierung, Automatisierung............................. 9 Technische Regeln für Druckbehälter.............................................................. 12 H. D. Gerlach 1 Gesetzliche Aspekte ............................................................................... 12 2 Schutzziele für den Betrieb von Druckbehältern .................................... 14 3 Technische Regeln für Druckbehälter (TRB)........................................... 14 4 AD-Merkblätter........................................................................................ 15 5 Grundprinzipien der AD-Merkblätter....................................................... 16 5.1 Werkstoffauswahl .................................................................................... 16 5.2 Konstruktion und Berechnung ................................................................ 17 5.2.1 Design by rules ....................................................................................... 17 5.2.2 Festigkeitskennwert und Sicherheitsbeiwert .......................................... 20 5.2.3 Design by analysis .................................................................................. 21 5.2.4 Expertensysteme..................................................................................... 21 5.2.5 Berechnungsgrundlagen ......................................................................... 21 5.3 Wechselbeanspruchung.......................................................................... 23 5.4 Herstellung und erstmalige Prüfung ....................................................... 23 5.5 Vorprüfung, Bau- und Druckprüfung ...................................................... 25 5.6 Regelmäßige Prüfungen.......................................................................... 25 6 Europäische Entwicklung........................................................................ 26 7 Ausblick................................................................................................... 26 8 Zusammenfassung.................................................................................. 26 XII Auslegung von Apparaten nach Regelwerk .................................................... 28 B. Jatzlau 1 Allgemeine Richtlinien ............................................................................. 28 2 Werkstoffe ............................................................................................... 29 3 Berechnung bei innerem Überdruck....................................................... 32 3.1 Zylindrische Mäntel und Kugeln ............................................................. 33 3.2 Gewölbte Böden ..................................................................................... 33 3.3 Ebene Böden........................................................................................... 34 3.4 Ausschnitte in der Behälterwand ............................................................ 34 3.5 Kegelmäntel und Tellerböden.................................................................. 37 3.6 Äußerer Überdruck.................................................................................. 37 3.6.1 Zylinderschalen ....................................................................................... 37 3.6.2 Gewölbte Böden ..................................................................................... 38 3.7 Dickwandige zylindrische Mäntel unter innerem Überdruck .................. 38 3.8 Sonderfälle .............................................................................................. 39 3.8.1 Berechnung auf Wechselbeanspruchung ............................................... 39 3.8.2 Standsicherheitsnachweis ...................................................................... 39 4 Zusammenfassung.................................................................................. 40 5 Verwendete Formelzeichen ..................................................................... 42 3 Berechnung, Konstruktion und Fertigung von Apparaten............................................................ 43 Beanspruchungsgerechte Auslegung von Druckbehältern und Apparatekomponenten ...................................................................................................... 44 K. Strohmeier u.a. 1 Einleitung................................................................................................. 44 2 Rechnergestützte Berechnung und Zeichnungserstellung von Druckbehältern ..................................................................................................... 44 2.1 Vorschriftenrechnung .............................................................................. 45 2.2 Bauteiloptimierung durch Strukturanalyse.................. 46 2.3 Zeichnungserstellung .............................................................................. 48 3 Auslegung von Bajonettverschlüssen..................................................... 48 4 Sicherheitstechnische Betrachtung von Rohrleitungssystemen ............ 50 4.1 Untersuchung einzelner Komponenten................................................... 50 5 Leckageberechnung an Flanschverbindungen ....................................... 51 5.1 Spannungsanalyse an hydraulisch gefügten Rohr - Rohrplattenverbindungen .................................................................................................... 51 6 Schwingungssichere Auslegung von querangeströmten Rohrbündeln .. 53 6.1 Experimentelle Untersuchungen ............................................................. 53 6.2 Entwicklung numerischer Berechnungsverfahren................................... 54 XIII Ermüdungsfestigkeitsnachweis von Behälter-Stutzen-Verbindungen unter Innendruck und Rohrlasten ............................................................................... 56 E. Weiß und J. Rudolph 1 Einleitung................................................................................................. 56 2 Beeinflussung der Ermüdungsfestigkeit durch konstruktive Maßnahmen ................................................................................................... 57 3 Konzeptionelle Gestaltung des Ermüdungsfestigkeitsnachweises ........ 59 4 Methodisches Vorgehen bei der parametrisierten Beanspruchungsanalyse .................................................................................................... 62 5 Auswertung der Ergebnisse .................................................................... 65 6 Berücksichtigung der Mikrostützwirkung................................................ 68 7 Ausblick................................................................................................... 70 Auslegung von Vertikalschneckendosierern für die Schüttgutdosierung .... 73 G. Vetter und R. Flügel 1 Einleitung................................................................................................. 73 2 Versuchseinrichtungen und Methodik..................................................... 74 3 Kontinuierlicher Schneckenbetrieb ......................................................... 76 3.1 Einflußgrößen auf den Dosierstrom ........................................................ 76 3.2 Verifizierung der Modellierung................................................................. 87 4 Diskontinuierlicher Schneckenbetrieb (Abfüllung) .................................. 88 5 Auslegungsstrategie................................................................................ 90 Konstruktive und fertigungstechnische Gesichtspunkte eines HYBRID- Plattenwärmetauschers ..................................................................................... 95 O. Nasser 1 Allgemeine Beschreibung ....................................................................... 95 2 Schweißtechnik....................................................................................... 96 3 Festigkeitsberechnung ............................................................................ 97 4 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...................................................................................................... 108 2 Nickel....................................................................................................... 109 3 Kohlenstoff.............................................................................................. 111 4 Sonstige Elemente .................................................................................. 111 XIV Nichteisenwerkstoffe im Apparatebau - AI, Cu, Pb -..................................... 124 E. Wendler-Kalsch 1 Einleitung................................................................................................. 124 2 Aluminiumwerkstoffe............................................................................... 124 3 Kupferwerkstoffe ..................................................................................... 128 3.1 KupferDIN 1787 ..................................................................................... 128 3.2 Kupferlegierungen................................................................................... 132 3.2.1 CuZn-Legierungen DIN 17660 ................................................................ 132 3.2.2 CuAI-Werkstoffe DIN 17665 .................................................................... 134 3.2.3 CuSn-Werkstoffe DIN 17662 ................................................................... 136 3.2.4 CuNi-Werkstoffe DIN 17664 und DIN 17658 .......................................... 136 3.3 Korrosionsschutzmaßnahmen................................................................. 137 4 Bleiwerkstoffe.......................................................................................... 138 4.1 Blei .......................................................................................................... 138 4.2 Bleilegierungen........................................................................................ 139 4.2.1 PbSb-Werkstoffe (Hartblei) ..................................................................... 142 4.2.2 PbCu-, PbCuSn-und Pb-Mehrstofflegierungen..................................... 142 4.3 Anwendungsbereich von Bleiwerkstoffen............................................... 145 Unlegierte und niedriglegierte Stähle für den Apparatebau .......................... 147 P. Drodten 1 Einleitung................................................................................................. 147 2 Einfluß von Legierungselementen und Herstellungsbedingungen auf die mechanische-technologischen Eigenschaften und das Verarbeitungsverhalten .................................................................................................. 148 2.1 Festigkeit................................................................... 148 2.2 Zähigkeit.................................................................................................. 149 2.3 Schweißeignung...................................................................................... 150 2.3.1 Terrassenbruchsicherheit ........................................................................ 150 2.3.2 Kaltrißverhalten ....................................................................................... 151 2.3.3 Zähigkeit in der Wärmeeinflußzone......................................................... 152 4 Einfluß von Legierungselementen und Herstellungsbedingungen auf das Korrosionsverhalten ......................................................................... 153 4.1 Stähle mit erhöhter Beständigkeit gegen wasserstoffinduzierte Rißbildung ..................................................................................................... 153 4.2 Druckwasserstoffbeständige Stähle ....................................................... 154 4.3 Interkristalline Spannungsrißkorrosion.................................................... 155 Hochkorrosionsbeständige Nickellegierungen für Anlagenkomponenten .. 159 M. Rockel 1 Einleitung................................................................................................. 159 2 Nickelwerkstoffe für die Naßkorrosion.................................................... 159 2.1 Rein-Nickel, Nickel-Kupfer-, Nickel-Molybdän-Legierungen.................. 159 2.1.1 Rein-Nickel .............................................................................................. 159 2.1.2 Nickel-Kupfer-Legierungen ..................................................................... 161 XV 2.1.3 Nickel-Molybdän ..................................................................................... 161 2.2 Nickel-Chrom-Eisen-Legierungen........................................................... 162 2.3 Nlckel-Chrom-Molybdän-Legierungen.................................................... 163 2.3.1 Nlckel-Chrom-Eisen-Molybdän-Kupfer-Legierungen ............................. 163 2.3.2 Ni-Legierungen der sogenannten C-Reihe ............................................. 164 3 Nickellegierungen für die Hochtemperaturanwendung .......................... 165 3.1 NiCrFe-Legierungen................................................................................ 166 3.2 NiCrFe mit weiteren Legierungszusätzen ............................................... 167 3.3 Neuentwickelte Hochtemperaturwerkstoffe............................................ 167 3.3.1 AC66 (X5NiCrNbCe3227; 1.4877)........................................................... 168 3.3.2 Alloy 45 TM (NiCr28FeSiCe; 2.4889) ...................................................... 168 3.3.3 Alloy 602 CA (NiCr25FeAIY; 2.4633) ....................................................... 168 4 Verarbeitung ............................................................................................ 170 4.1 Kalt-und Warmformgebung, Wärmebehandlung................................... 170 4.2 Schweißen............................................................................................... 171 4.3 Einsatz von Plattierungen........................................................................ 173 5 Resümee und Ausblick ........................................................................... 174 4.2 Kunststoffe......................................................................................... 175 Kunststoffe im chemischen Apparatebau ....................................................... 176 E. Weiß und A. Uetzmann 1 Einleitung................................................................................................. 176 2 Schädigungsverhalten der Thermoplaste ............................................... 176 3 Dimensionierung von Kunststoffkonstruktionen ..................................... 177 4 Fertigung im Apparatebau ...................................................................... 180 4.1 Schweißen............................................................................................... 180 4.1.1 Warmgasschweißen ................................................................................ 181 4.1.2 Heizelementschweißen ........................................................................... 182 5 Kunststoffgerechtes Konstruieren........................................................... 182 5.1 Zylinder/Boden-Verbindung bei stehenden, runden Kunststofftanks..... 182 5.2 Stutzenverbindungen im Apparatebau ................................................... 183 6 Zusammenfassung.................................................................................. 187 Einsatz von Phenolharzwerkstoffen im Apparatebau .................................... 191 B. Gibbesch und D. Schedlitzki 1 Einleitung................................................................................................. 191 2 Rohstoffe................................................................................................. 191 3 Physikalische und chemische Eigenschaften ......................................... 192 3.1 Mechanische Eigenschaften ................................................................... 192 3.2 Chemische Tauglichkeit .......................................................................... 192 3.3 Thermische Eigenschaften...................................................................... 194 3.4 Elektrische Eigenschaften....................................................................... 195 4 Dimensionierung ..................................................................................... 195 5 Bauteilfertigung ....................................................................................... 196 6 Anwendungen ......................................................................................... 197 7 Zusammenfassung.................................................................................. 201 XVI Apparate aus Thermoplast-GFK-Verbundkonstruktionen ............................. 202 B. Gibbesch und D. Schedlitzki 1 Einleitung................................................................................................. 202 2 Rohstoffe und Halbzeuge ....................................................................... 202 3 Physikalische und chemische Eigenschaften ......................................... 203 3.1 Mechanische Eigenschaften ................................................................... 203 3.2 Chemische Tauglichkeit .......................................................................... 206 3.3 Thermische Tauglichkeit.......................................................................... 207 3.4 Elektrische Eigenschaften....................................................................... 208 3.5 Permeation .............................................................................................. 209 4 Dimensionierung ..................................................................................... 209 4.1 Behälter................................................................................................... 209 4.2 Stutzenanbauten ..................................................................................... 211 5 Fertigung ................................................................................................. 211 5.1 Thermoplastverarbeitung ........................................................................ 211 5.2 GFK-Armierung ....................................................................................... 212 5.3 Stutzenanbauten ..................................................................................... 212 5.4 Reparaturen............................................................................................. 213 6 Qualitätssicherung .................................................................................. 213 7 Anwendungen ......................................................................................... 213 8 Zusammenfassung.................................................................................. 214 4.3 Glas, Email, Graphit ........................................................................ 217 Glasapparate-und Anlagenbau .................................. ................................... 218 W. Wedel 1 Bauprogramm ......................................................................................... 218 1.1 Normen.................................................................................................... 220 2 Werkstoffeigenschaften........................................................................... 222 2.1 Chemische Resistenz.............................................................................. 222 2.2 Mechanische Festigkeit .......................................................................... 222 2.3 Wärmespannungen ................................................................................. 224 3 Borosilicatglas und Kombinationswerkstoffe.......................................... 224 3.1 Ganzglasapparate ................................................................................... 224 3.2 Kombinationswerkstoff-Auswahl ............................................................ 224 3.3 Kombinierte Apparate ............................................................................. 226 3.3.1 Naturumlaufverdampfer .......................................................................... 226 3.3.2 Stahl-Email-Kessel als Rührreaktor ........................................................ 226 4 Anwendungen in Produktion und Umweltschutz.................................... 227 5 Sicherheit ................................................................................................ 227 5.1 Apparatekonstruktion und -montage...................................................... 227 5.2 Primäre Sicherheitsmaßnahmen ............................................................. 228 5.3 Sekundäre Sicherheitsmaßnahmen ........................................................ 228 5.4 Vermeidung elektrostatischer Aufladung ................................................ 229 6 Zusammenfassung.................................................................................. 229 CVJ CO Tf XVII Graphit-Apparatebau ......................................................................................... 230 J. Künzel 1 Einleitung................................................................................................. 230 2 Der Werkstoff .......................................................................................... 230 2.1 Herstellungsverfahren ............................................................................. 230 2.2 Physikalische und chemische Eigenschaften von Apparatebaugraphit . 231 2.3 Verbindungstechnik................................................................................. 233 2.4 Konstruieren mit Apparatebaugraphit..................................................... 234 2.5 Verbundwerkstoffe aus Graphit mit Carbonfasern sind Stand der Technik .................................................................................................... 234 3 Apparate aus kunstharzimprägniertem Graphit...................................... 236 3.1 Wärmeaustauscher ................................................................................. 236 3.1.1 Rohrbündelwärmeaustauscher ............................................................... 237 3.1.2 Blockwärmeaustauscher......................................................................... 237 3.1.3 Ringnutwärmeaustauscher ..................................................................... 239 3.1.4 Plattenwärmeaustauscher....................................................................... 240 3.2 Kolonnen ................................................................................................. 242 3.3 Syntheseeinheiten................................................................................... 242 3.4 Sonderapparate ...................................................................................... 242 4 Anwendungsbeispiele ............................................................................. 243 5 Zusammenfassung.................................................................................. 244 Korrosionsschutzmaßnahmen im Chemie-Apparatebau ............................... 246 D. Kuron 1 Einleitung................................................................................................. 246 2 Korrosionsschutzmaßnahmen................................................................. 248 2.1 Werkstoffe ............................................................................................... 250 2.1.1 Stähle und NE-Werkstoffe....................................................................... 254 2.1.1.1 Stähle ...................................................................................................... 255 2.1.1.2 NE-Werkstoffe ......................................................................................... 258 2.2 Medium ................................................................................................... 259 3 Korrosionsschutzmaßnahmen an metallischen Werkstoffen .................. 261 3.1 Plattierungen und Überzüge ................................................................... 261 3.2 Auskleidungen, Gummierungen, Beschichtungen.................................. 267 4 Zusammenfassung.................................................................................. 270 5 Apparative Baugruppen....................................................... 273 Kristallisationsapparate ..................................................................................... 274 W. Wöhlk 1 Einleitung................................................................................................. 274 Chemisch-technologische Grundlagen der Kristallisation...................... 274 Kinetische und hydrodynamische Grundlagen ....................................... 275 Kristallisatorbauarten .............................................................................. 278 XVIII 4.1 Diskontinuierliche Kristallisatoren ........................................................... 278 4.2 Kontinuierliche Kristallisatoren................................................................ 280 5 Zusammenfassung.................................................................................. 284 Flüssiggasdruckbehälter-Lageranlagen........................................................... 286 H. Backhaus 1 Einleitende Anmerkungen ............... 286 2 Technische Regeln zur Druckbehälterverordnung .................................. 287 2.1 Grundsätzliche Anmerkungen zur TRB 801, ANr. 25 .............................. 287 2.2 Druckbehälter.......................................................................................... 288 2.3 Rohrleitungen .......................................................................................... 289 2.4 Sicherheitssysteme................................................................................. 290 3 Abschließende Bemerkungen ................................................................. 291 Hydrozyklone: Klassische Anwendungen und neuere Verfahrensentwicklungen .......................................................................................................... 293 G. Hörber 1 Grundlagen.............................................................................................. 293 2 Beschreibung des Trennerfolges............................................................. 297 3 Klassische Anwendungen ....................................................................... 300 4 Neuere Verfahrensentwicklungen............................................................ 303 4.1 Rauchgasentschwefelung ....................................................................... 303 4.2 Waschen und Klassieren kontaminierter Böden ..................................... 303 4.3 Aufbereitung von Schlick aus Häfen, Flüssen und Seen........................ 305 4.4 Werkstoffliches Recycling von Kunststoffen........................................... 308 5 Ausblick..............................................................:.................................... 308 Entspannungs- und Abscheidesysteme .......................................................... 310 S. Muschelknautz 1 Einleitung................................................................................................. 310 2 Geschlossene Entspannungssysteme .................................................... 312 3 Abscheidesysteme.................................................................................. 314 3.1 Flüssigkeitsabscheidung......................................................................... 314 3.2 Wäscher .................................................................................................. 318 3.3 Verbrennung ............................................................................................ 318 6 Filter.................................................................................................... 323 Modultypen für die Umkehrosmose, Nanofiltration, Ultrafiltration und Pervaporation ..................................................................................................... 324 R. Günther, F. Beyer und J. Hapke 1 Einleitung................................................................................................. 324 2 Grundlagen.............................................................................................. 325 XIX 3 Module für RO, NF und UF..................................................................... 327 3.1 Plattenmodule ......................................................................................... 328 3.1.1 Plattenmodul ohne Druckrohr................................................................. 328 3.1.2 Plattenmodul mit Druckrohr.................................................................... 329 3.2 Kassettenmodul (K-Modul) ..................................................................... 331 3.3 Wickelmodul............................................................................................ 332 3.4 Rohrmodul............................................................................................... 334 3.5 Kapillarmodul .......................................................................................... 335 3.6 Hohlfasermodul (HF-Modul).................................................................... 335 4 Module für PV ......................................................................................... 337 5 Zusammenfassung.................................................................................. 339 Muscheln, Muschellarven und andere Feststoffe in Kühlwasserkreisläufen .................................................................................................................. 341 J.-U. Upatel 1 Allgemeines ............................................................................................. 341 2 Die DPP-Larve......................................................................................... 341 3 Die DPP-Muschel .................................................................................... 342 4 Die Bekämpfung der Muschel ................................................................ 343 5 Die Bekämpfung der Larve ..................................................................... 343 Heißgasfilter ........................................................................................................ 357 W. Peukert 1 Aufbau von Heißgasfiltern....................................................................... 357 2 Grundlagen der Partikelabscheidung ..................................................... 358 3 Filtermedien............................................................................................. 362 4 Regenerierung ......................................................................................... 363 5 Hinweise zur Dimensionierung................................................................ 36 7 Wärmeaustauscher................................................................. 369 Dichtungslose Plattenwärmeübertrager .......................................................... 370 M. Wersel 1 Einleitung................................................................................................. 370 2 Semigeschweißter Plattenwärmeübertrager........................................... 371 2.1 Doppelwand-Plattenwärmeübertrager.................................................... 372 2.2 Gelöteter Plattenwärmeübertrager CB ................................................... 372 2.3 Vollverschweißter Plattenwärmeübertrager AlfaRex............................... 374 2.4 Rolls-Laval Plate Fin Heat Exchanger PFHE .......................................... 377 XX Mischer-Wärmeaustauscher ............................................................................. 379 A. Heierle 1 Einführung und Definition........................................................................ 379 2 Konstruktive Ausführungsformen............................................................ 379 2.1 Mischer-Wärmeaustauscher in Doppelmantelausführung, Aufbau und Funktionsweise........................................................................................ 379 2.2 Mischer-Wärmeaustauscher in Rohrbündelausführung.......................... 383 2.3 Mischer-Wärmeaustauscher SMR, Mischreaktor SMR .......................... 384 3 Mischer-Wärmeaustauscher im Einsatz in der Prozeßindustrie ............. 386 3.1 Wärmeaustauscher für viskose Produkte............................................... 386 3.1.1 Produkterwärmer für viskose Produkte .................................................. 389 3.1.2 Aufkonzentrierung und Entgasung viskoser Lösungen und Schmelzen............................................................................................... 389 3.2 Produktkühler.......................................................................................... 391 3.3 Temperaturkontrollierte Reaktionsführung.............................................. 392 3.3.1 Schaltungen, Betriebsweise für Reaktionsführungen............................. 392 Langzeitverhalten und Kosten von industriell eingesetzten Wirbelschicht- Wärmeaustauschern .......................................................................................... 397 R. Rautenbach, T. Katz und J. Hederich 1 Einleitung................................................................................................. 397 2 Funktionsweise eines Wirbelschicht-Wärmeaustauschers..................... 397 3 Wärmeübergang bei der Wirbelschicht................................................... 399 4 Verhinderung von Fouling ....................................................................... 401 5 Ausgeführte Anlagen...................................,........................................... 403 6 Betriebserfahrungen...................................... 404 7 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........................................................ 414 3 Konvektionstrockner ............................................................................... 415 3.1 Bandtrockner........................................................................................... 415 3.2 Hordentrockner ....................................................................................... 416 3.3 Kammertrockner...................................................................................... 416 3.4 Prallstrahltrockner ................................................................................... 416 3.5 Sprühtrockner.......................................................................................... 417 3.6 Stromtrockner ......................................................................................... 417 3.7 Trommeltrockner ..................................................................................... 417 3.8 Wirbelschichttrockner ............................................................................. 418 XXI 4 Kontakttrockner....................................................................................... 419 4.1 Walzentrockner........................................................................................ 420 4.2 Dünnschichttrockner ............................................................................... 421 4.3 Schaufel- und Schneckentrockner.......................................................... 421 4.4 Tellertrockner........................................................................................... 421 4.5 Drallrohrtrockner...................................................................................... 422 5 Adsorptionstrockner................................................................................ 422 6 Strahlungstrockner.................................................................................. 424 7 Mikrowellentrockner................................................................................ 424 8 Marktübersicht von Trocknungsapparaten ............................................. 425 9 Zusammenfassung.................................................................................. 425 Der Misch-Trockner MT ein diskontinuierlicher Trockner für hochwertige Produkte .......................... 439 F. Thurner und J. Oess 1 Einleitung ................................................................................................. 439 2 Beschreibung des Trocknungsapparates ............................................... 439 3 Beschreibung des Trocknungssystems .................................................. 442 4 Arbeitsweise............................................................................................ 444 5 Anwendungsbeispiel ............................................................................... 444 6 Einsatzgebiete ......................................................................................... 445 7 Zusammenfassung.................................................................................. 446 9 Destillations-, Rektifikations-Extraktionsanlagen ................................................................................................... 447 Trennkolonnen mit geordneten Packungen für die Rektifikation und Absorption ........................................................................................................... 448 L. Spiegel 1 Einleitung................................................................................................. 448 2 Geordnete Packungen ............................................................................ 448 2.1 Mellapak.................................................................................................. 451 2.2 Optiflow................................................................................................... 454 3 Kolonneneinbauten ................................................................................. 455 3.1 Flüssigkeits-Verteiler ............................................................................... 458 3.2 Gasverteiler ............................................................................................. 462 4 Anwendungen für die Rektifikation ......................................................... 462 4.1 Chemische Industrie ............................................................................... 462 4.2 Petrochemie ............................................................................................ 464 5 Anwendungen für die Absorption ........................................................... 466 5.1 Gastrocknung und -reinigung ................................................................. 466 5.2 Abgasreinigung und Lösungsmittelrückgewinnung................................ 467 5.3 Weitere Anwendungen in Absorptionsanlagen ....................................... 469 6 Zusammenfassung.................................................................................. 469 XXII 10 Anlagenkomponenten für Apparate ........................... 473 Heiz- und Kühlanlagen für den Niedertemperatur-Bereich ........................... 474 B. Thier 1 Einführung ............................................................................................... 474 2 Anforderungen an Prozeßführung........................................................... 474 3 Heiz- und Kühlverfahren ......................................................................... 475 3.1 Temperiersysteme mit Wasser................................................................ 475 3.1.1 Einzelanlagen .......................................................................................... 475 3.2 Temperiersysteme mit Wasser-Glykol..................................................... 480 3.2.1 Einzelanlagen .......................................................................................... 480 3.3 Heiz- und Kühlanlagen (Zentrale Anlagen).............................................. 482 3.3.1 Zwei Energiesysteme .............................................................................. 482 3.3.2 Zwei-Energiesysteme mit integrierter Kälteanlage ................................. 484 3.3.3 Heiz- und Kühlsysteme (drei Energiesysteme) ....................................... 484 3.3.4 Zyklische Steuerung der Ausgangs-Stellventile am Sekundärkreislauf .. 487 4 Kälte/Sole-Systeme................................................................................. 489 4.1 Einbindung in Kühlkreisläufe................................................................... 489 4.2 Anforderungen an Kältesysteme............................................................. 489 4.3 Schaltungen: Kalte-Sole-Systeme .......................................................... 490 4.3.1 Temperiersystem Sulzer.......................................................................... 490 4.3.2 Kühlsystem mit integriertem NH 3 -Verdampfer........................................ 492 Erhitzer für Wärmeträgeraniagen - Systemtechnische Überlegungen und Beispiele aus der Praxis .................................................................................... 494 D. Hunold 1 Einleitung................................................................................................. 494 2 Prinzipieller Aufbau von Wärmeübertragungsanlagen............................ 494 3 Elektrisch beheizter Erhitzer.................................................................... 500 3.1 Aufbau eines Elektro-Erhitzers................................................................ 500 3.2 Wärmeübergang an einem Heizelement eines Elektro-Erhitzers............ 502 3.3 Druckverlustbetrachtung......................................................................... 504 3.4 Aufbau von Widerstands-Heizelementen................................................ 505 4 Befeuerte Wärmeträgererhitzer............................................................... 506 4.1 Einsatzgebiete und Bauformen............................................................... 506 4.2 Auslegung von befeuerten Erhitzern....................................................... 508 5 Einige Beispiele aus der Praxis............................................................... 510 5.1 Befeuerter Erhitzer mit höchstem Wirkungsgrad und geringsten Schadstoff-Emissionen ...................................................................................... 510 5.2 Feststoffbefeuerte Erhitzer...................................................................... 512 5.3 Befeuerter Erhitzer in ”Chemie-Ausführung” .......................................... 513 5.4 Heiz-Kühl-Tiefkühlanlagen ...................................................................... 513 5.5 Indirekt beheizte und gekühlte Hochdruck-Wasser/Dampf-Anlage ....... 515 XXIII Heiz- und Kühltechnik emaillierter Apparate .................................................. 519 B. Sauckel 1 Einleitung................................................................................................. 519 2 Emaillierter Rührkessel............................................................................ 519 2.1 Wärmedurchgangszahl ........................................................................... 519 2.1.1 Wärmeleitwiderstand............................................................................... 520 2.1.2 Wärmeübergang Produktseite ................................................................ 521 2.1.3 Wärmeübergang Mantelseite .................................................................. 522 2.1.4 Berechnungsbeispiel ............................................................................... 527 2.2 Einsatz von Kennzahlen .......................................................................... 528 3 Lagerbehälter und Vorlagen.................................................................... 530 4 Wärmetauscher....................................................................................... 531 5 Thermische Einsatzgrenzen .................................................................... 531 5.1 Emailschock............................................................................................ 531 5.2 Heizen und Kühlen über den Mantel ...................................................... 531 6 Zusammenfassung .................................................................................. 533 Statische Dichtungen im Apparatebau ............................................................ 536 R. Rödel 1 Vorwort .................................................................................................... 536 2 Übersicht über die wichtigsten statischen Dichtungen .......................... 536 3 Die Entwicklung asbestfreier Dichtungsmaterialien................................ 537 3.1 Asbestfreie Faserstoffdichtungen (FA) .................................................... 537 3.2 Werkstoffe auf Basis von expandiertem Graphit (GR) ............................ 538 3.3 Werkstoffe auf Basis von PTFE (TF) ....................................................... 538 4 Die wesentlichen Unterschiede zwischen den asbestfreien Dichtungswerkstoffen und den It-Materialien ......................................................... 538 4.1 Dichtungswerkstoffe auf Faserbasis (FA)................................................ 538 4.1.1 Negativ .................................................................................................... 538 4.1.2 Positiv...................................................................................................... 539 4.2 Werkstoffe auf Basis Graphit (GR) .......................................................... 539 4.2.1 Negativ .................................................................................................... 539 4.2.2 Positiv...................................................................................................... 540 4.3 Dichtungswerkstoffe auf PTFE-Basis (TF) .............................................. 540 4.3.1 Negativ .................................................................................................... 540 4.3.2 Positiv...................................................................................................... 540 5 Die Funktion der Dichtung im Dichtverbund........................................... 540 5.1 Was ist dicht? (Leckkriterium)................................................................. 542 5.2 Was heißt standfest?............................................................................... 544 5.2.1 Der Einfluß von sogenannten Dichthilfsmitteln ....................................... 545 5.3 Die Dichtungscharakteristik .................................................................... 547 6 Die neuen Normen für Dichtungen ......................................................... 547 XXIV 11 Sicherheitstechnische Ausrüstung ............................. 549 Sicherheitskonzept bei der Lagerung von chemischen Stoffen in Behältern ............................................................................................................. 550 G. Harms 1 Einleitung und Grundsätzliches zur Vorgehensweise ............................. 550 2 Strategie zur Erarbeitung eines Sicherheitskonzeptes ........................... 558 2.1 Vermeiden von Gefahrenpotentialen....................................................... 558 2.2 Verhindern des Wirksamwerdens von Gefahrenpotentialen................... 560 2.3 Begrenzen der Auswirkungen bei Gefahreneintritt ................................. 563 3 Beispiel einer Sicherheitsbetrachtung .................................................... 564 4 Zusammenfassung.................................................................................. 570 Absichern von Behältern mit Armaturen ......................................................... 572 V. Stichler 1 Einleitung................................................................................................. 572 2 Füllen und Entleeren des Behälters ........................................................ 572 3 Absicherung gegen Überdruck............................................................... 576 4 Flüssiggasbehälter .................................................................................. 577 5 Behälter mit staubförmigen Medien........................................................ 578 6 Zusätzliche Armaturen bei unterschiedlichen Behälterarten .................. 578 7 Zusammenfassung.................................................................................. 581 Stichwortverzeichnis............................................................................. 583 Inserentenverzeichnis........................................................................... 589 Inserenten-, Lieferungs- und Leistungsverzeichnis 594
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