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Große Projekte brauchen große Sicherheiten: Ventilsysteme für die Energieerzeugung

Prozessventile sind in der gesamten Energieerzeugung, in allen Kraftwerkstypen und in allen Bereichen der industriellen Prozessdampftechnik zu Hause. Eine Vielzahl von Einzelventilen steuert die Druckluft- und Gaszufuhr, sorgt dafür, dass Turbinen und Leitungen turnusmäßig gespült werden, leitet Dampf und flüssige Medien jeder Art und reinigt mit kurzen, aber intensiven Druckluftimpulsen Filteranlagen. Werden diese Einzelventile zu Systemen zusammengefasst - wie bei Buschjost - ergeben sich daraus vielfältige Vorteile.

Der Betrieb von großen Dampferzeugern und Kraftwerken hängt im wesentlichen von der Zuverlässigkeit der einzelnen Komponenten ab. Damit sie sicher funktionieren, sind einerseits in allen Industriestaaten umfangreiche Vorschriften und Normen erlassen worden wie zum Beispiel Ex-Schutz Vorschriften, Druckbehälterverordnungen, Elektroinstallationsvorschriften.

Andererseits arbeiten Komponentenhersteller kontinuierlich an der Optimierung und Verbesserung der Produkte. So hat Buschjost seine Ventilplattform für Kraftwerks- und Prozesstechnik mit der Click-on®-Plattform und der Flanschventilreihe grundlegend neu entwickelt bzw. überarbeitet. Dabei profitierte das Bad Oeynhauser Unternehmen von der langjährigen Erfahrung des Ventilspezialisten HERION, von dem Buschjost die Nachfolge als Spezialist für Kraftwerksventile innerhalb der IMI Norgren Gruppe übernommen hat.

Zudem haben einige Mitglieder der Norgren Gruppe - Buschjost, FAS, KIP und Kloehn - ihre Kompetenzen gebündelt und innerhalb von Norgren die Division Norgren Fluid Controls ins Leben gerufen. Die vier Unternehmen decken gemeinsam das gesamte Anwendungsspektrum von Magnet- und Prozessventilen, Pumpen und fluidtechnischen Lösungen ab und sind so in der Lage, weltweit jede nur denkbare Lösung dem Kunden quasi als Komplettanbieter aus einer Hand anzubieten.

Von den 900 Mitarbeitern der neuen Gruppe sind mehr als 100 erfahrene Ingenieure und Entwickler, die ein gewaltiges Know-how-Potential darstellen mit Kompetenzen in kundenspezifischen Systemlösungen von der Medizintechnik über den Maschinen- und Anlagenbau bis hin zur Heizung und Klimatisierung von Fahrzeugen. Die Zusammenarbeit der vier Entwicklungsabteilungen kann bereits auf erste Ergebnisse verweisen. So übernimmt beispielsweise ein FAS-Miniaturventil die Steuerung eines luftgesteuerten Buschjostventils.

Heute stellt Buschjost dem Markt eine umfassende Palette von modernen Prozessventilen für den Niederdruckbereich bis 40 bar zur Verfügung. Sie werden in der Dampftechnik, der Rauchgasentschwefelung und für Wasser-, Gas- sowie Filtertechnik eingesetzt. Aufgrund der hohen Anforderungen in diesem Bereich bietet Buschjost hier Kolbenventile an, die über eine hohe Sicherheitsreserve verfügen und auch in gegendrucksicherer Ausführung verfügbar sind. Entscheidend für den sicheren Betrieb ist dieses Merkmal unter anderem in Anwendungen wie der Generatorkühlung.

Moderne, zukunftweisende Ventile für die Prozess- und Energietechnik unterscheiden sich durch eine Reihe von Punkten von den bewährten Baureihen. Sie sind langlebiger und wartungsärmer, haben lange Standzeiten und sind genau auf ihren Einsatz zugeschnitten. Zugleich müssen die Ventile wirtschaftlich sein. Damit war die Basis für die Ventil-Systemtechnik gelegt. Mit dem Click-on®-System hat das Bad Oeynhauser Unternehmen den Grundstein zu einem umfassenden Ventilsystem gelegt. Buschjost hat die Click-on®-Baureihe so optimiert, dass sie mit wenigen Magnettypen auskommt. Diese sorgen für eine sichere Funktion der Kolbenventile in Nennweiten von DN 15 bis DN 150 und G 1/4 bis G 2.

Besonderes Augenmerk bei der Entwicklung der neuen Ventile ist auf die Optimierung der Ventilkörper gelegt worden. Mit modernen Konstruktions- und Simulationstools wurden alle relevanten Parameter im Vorfeld genauestens analysiert. Die Ergebnisse zeigen sich unter anderem in optimierten Durchflusswerten und Ventilgeometrien. Zudem konnte die Anzahl der Einzelteile durch Integration und Zusammenfassung von Funktionen bei jedem Ventil deutlich gesenkt werden, um die Standzeiten zu erhöhen und Wartungsarbeiten zu minimieren.

Aufgrund ihrer kompakten Kolben bauen die Kolbenventile sehr flach auf. Um sie unempfindlich gegenüber Verschmutzungen zu machen, haben die Entwickler die Dichtungslaufflächen der Kolben außerhalb des durchströmten Bereichs gelegt. Diese Konstruktion minimiert nicht nur die Anfälligkeit gegenüber verunreinigten Medien, sondern wirkt sich ebenso positiv auf die Standzeiten aus. Bei allen Ventilen der neuen Baureihen kommen Kolben mit sehr glatten, rollierten Oberflächen zum Einsatz, was den Verschleiß noch einmal senkt.

Je nach Baureihe sind die Ventile in Messing oder Stahlguss sowie Edelstahlgehäuse im Programm. In der Heißdampfausführung sind sie für Medien bis zu einer Temperatur von +200 Grad Celsius einsetzbar. Spezielle Entwicklungen für Temperaturen bis -40 Grad oder Drücke bis 70 bar ergänzen ebenso das Programm wie fettfrei arbeitende Ventile für den Einbau in Sauerstoff führenden Systemen.

Umfassende Untersuchungen an den alten, Flanschbaureihen zeigten, dass sie bis zu 25% Stahl bzw. Edelstahl enthalten, der keine unmittelbare Funktion hat, sich nicht auf die Festigkeit und Stabilität des Gehäuses auswirkt, sondern nur auf das Gewicht. Optimieren heißt, an den richtigen Stellen eingreifen und verbessern. Alle Maß- und Anschlussbilder, alle Dichtflächen entsprechen 100% den einschlägigen Normen DIN und ANSI. Darüber hinaus sind die relevanten Einbaumaße erhalten geblieben, sodass auch Dichtungen und Zubehör weiterhin passen. Ein Ventil DN 50 der neuen Generation ist rund 3,5 Kilogramm leichter als herkömmliche Flanschventile, dies entspricht einer Gewichtseinsparung von rund 25%. Damit sind sie deutlich einfacher und schneller zu montieren und bei der Wartung bzw. Reparatur auch schneller wieder auszubauen.

Alle Funktionen und Parameter sind über aufwendige Simulationen am Rechner abgesichert und überprüft worden. Die Ventile entsprechen den Vorgaben der Druckgerätekennlinie für Gase der Gruppe 2.

Bei der Konstruktion standen die Sicherheitsaspekte ganz oben an. Punkte wie Festigkeitsnachweis und Sicherheitsbeiwert bekommen immer stärkere Bedeutung. Darum hat Buschjost die Materialien für die Ventilgehäuse einer kritischen Bewertung unterzogen. Mit dem bisherigen Standardmaterial Grauguss lassen sich nur ein Teil der Anforderungen an zukunftsfähige Armaturen realisieren. Darum hat sich Buschjost bei den neuen Flanschventilbaureihen ausschließlich für Stahlguss und Edelstahl entschieden. Trotz hochwertigem Stahlguss bleiben die Preise konstant.

Gerade in der Prozessindustrie und Energietechnik stoßen Standardausführungen schnell an ihre Grenzen. Die Anlagen erfordern zusätzlich elektrische Stellungsanzeigen, Handnotbetätigungen, Ausführungen mit speziellen Steckverbindern, Handhilfsbetätigungen etc. In dem umfassenden Zubehörprogramm findet sich für fast alle Anforderungen die richtige Lösung.

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