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Störungsfreie Energieströme

Energiebereitstellung effizienter und kostengünstiger gestalten

| Autor / Redakteur: Dr. Jörg Sager* / Wolfgang Ernhofer

Im konkreten Fall der Pulveranlage waren zwei Dampfstrahlverdichter die zentralen Elemente, deren Energieströme zunächst bilanziert werden mussten. Dazu ermittelten die Experten anhand der Dampfdruckkurve den Verdampfungs- und Kondensationsdruck auf Basis der Temperatur der Suspension in den Verdampfern und der Temperatur des Kühlwassers im Brüdenkondensator.

Anschließend wurde die gesamte Trocknungsanlage in einem mathematischen Modell abgebildet. Die Experten von Tüv Süd konnten dann Ausgangsparameter des Modells variieren und so verschiedene Anlagenvarianten simulieren. Diese unterschiedlichen Szenarien wurden hinsichtlich ihrer Energiebilanz und ihrer Kosten verglichen, um belastbare Aussagen darüber zu gewinnen, mit welcher Konfiguration sich energetische und wirtschaftliche Optimierungspotenziale am besten erschließen lassen.

Kühlwassermenge deutlich unterschätzt

Die Analyse der Energieströme zeigte allerdings nicht nur Optimierungspotenziale auf, sondern brachte auch gravierende Planungsfehler ans Licht: Die Energieströme von Prozessdampf, Abdampf und Kühlwasser waren nicht korrekt berechnet worden. So war beispielsweise der Bedarf an Kühlwasser in den Plänen viel zu niedrig angesetzt.

Die Grundlage für die Berechnungen war die Annahme, dass die Suspension mit einem Massestrom von 46 t/h im Brüdenkondensator durch Wärmerückgewinnung von 16 °C auf 30 °C erwärmt wird. Außerdem waren in den Plänen 3,5 Tonnen Kühlwasser pro Stunde vorgesehen. Sie sollten die zusätzlich anfallende Kondensationswärme abführen. Die thermodynamische Bilanzanalyse ergab jedoch einen tatsächlichen Kühlwasserbedarf, der um den Faktor zehn höher lag, nämlich 35,8 t/h. Dieser Bedarf ergab sich aus dem Abdampfmassestrom und einer Temperaturspreizung des Kühlwassers von 28 °C auf 42 °C.

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