Die Aufgabenstellung
Ein Hochtemperaturverbraucher soll über einen geschlossenen Thermalölkreislauf versorgt werden. Entscheidend ist nicht nur die mittlere Öltemperatur: Die lokale Filmtemperatur an der Heizfläche darf die thermische Stabilitätsgrenze des Öls nicht überschreiten.
Rohrnetz, Verbraucher und Regelventil bestimmen den erforderlichen Pumpendruck. Mindestumlauf, Aufheizung, thermische Ausdehnung, Ausfall der Umwälzpumpe und blockierte Leitungsabschnitte bilden eigenständige Sicherheitsfälle.
Erforderliche Auslegungsdaten
- Verbraucherleistung und Vor-/Rücklauftemperatur
- Thermalöltyp und zulässige Filmtemperatur
- Rohrnetz, Höhendifferenzen und Armaturen
- Mindestumlauf, Regelung und Abschaltkonzept
Technischer Lösungsweg
Ölstrom bilanzieren
Der erforderliche Massenstrom folgt aus Leistung, Wärmekapazität und zulässiger Temperaturspreizung.
Erhitzerfläche bestimmen
Wärmedurchgang, Flächenbelastung und lokale Filmtemperatur werden gemeinsam bewertet.
Rohrnetz und Pumpe auslegen
Druckverluste aller Betriebswege ergeben die Anlagenkennlinie; Pumpe und Regelventil werden darauf abgestimmt.
Temperatur- und Druckfälle prüfen
Kaltstart, Normalbetrieb, Stillstand, Pumpenausfall und eingeschlossene Flüssigkeit werden getrennt berechnet.
Schutzfunktionen festlegen
Mindestmengen-Bypass, Temperaturabschaltung, Ausdehnungsraum und Druckentlastung werden aus den Störfällen abgeleitet.
Erwartete Ergebnisse
Geeignete SOL-ALPHA-Module
Die Module sind eine fachlich plausible Werkzeugkette. Ihre endgültige Auswahl und Reihenfolge wird bei der späteren konkreten Berechnung anhand des Regelwerks und der Projektrandbedingungen bestätigt.