Berstsicherungen. Statische Mischer. Wärmeaustauscher. Tropfenabscheider.

Abblase-Fläche – Nach dem Ansprechen / Öffnen einer Berstscheibe gibt diese eine Querschnittsfläche zur Ableitung des Mediums frei. Der benötigte freie Querschnitt hängt unter anderem vom Medium selbst, der Bauform der Berstscheibe, dem Berstdruck, der Temperatur und vom abzuführenden Volumen ab und wird individuell für jede Anwendung ermittelt. Dadurch ergibt sich die minimal zu verwendende Nennweite der Berstsicherung für jede Anwendung.

Abscheidegrad – auch Trenngrad genannt, ist ein Terminus aus der Verfahrenstechnik, der die Effizienz eines Trennverfahrens beschreibt. Dabei ist der Abscheidegrad definiert als das Verhältnis der von einem Abscheider abgeschiedenen zu der in einen Abscheider eingetretenen Menge des abzutrennenden Stoffes beziehungsweise der jeweiligen Konzentrationen, dargestellt in relativem Gewicht [kg/kg]. Werden Abscheidegrade genannt, beziehen sich diese immer auf einen Grenztropfendurchmesser. STRIKO Tropfenabscheider erreichen in der Regel Abscheidegrade von über 99 %, wobei der Abscheidegrad von der Anwendung, vom Werkstoff, der Geschwindigkeit, der Packungsdichte und dem Drahtdurchmesser abhängig ist.

Agglomeration – Als Agglomeration bezeichnet man eine der vier Prozesshauptgruppen der mechanischen Verfahrenstechnik. Das Wort ‚agglomerieren‘ kommt aus dem Lateinischen (agglomerare) und bedeutet ‚anhäufen‘. In der Verfahrenstechnik beschreibt es die Vergrößerung eines Partikels, genauer: Die Verschiebung der Partikelgrößenverteilung in einen gröberen Größenbereich. Bei STRIKO Verfahrenstechnik kommt die Agglomeration im Sektor der STRIKO Tropfenabscheider zum Tragen. Sind Tropfen zu klein, um abgeschieden werden zu können, sorgt ein Agglomerator, also ein Tropfenabscheider mit hoher Packungsdichte und geringem Drahtdurchmesser dafür, dass sich die kleinen Tropfen sammeln und zu größeren Tropfen agglomerieren. Dabei wird der sogenannte Flutpunkt des Tropfenabscheiders überschritten. In der Folge werden die größeren Tropfen durch den Volumenstrom mitgerissen, bis sie im nächsten Schritt durch einen STRIKO Tropfenabscheider mit meist geringerer Packungsdichte abgeschieden werden.

Arbeitsdruck (maximaler) – Maximaldruck, bei dem die eingesetzte Berstscheibe ihre längste Standzeit erreicht; er errechnet sich, indem man den minimalen Berstdruck mit dem Arbeitsverhältnis multipliziert. Wird der maximale Arbeitsdruck überschritten, kann die Berstscheibe erste Schädigungen erleiden, welche zu einem vorzeitigen Ansprechnen / Öffnen der Berstscheibe führen können.

Arbeitsverhältnis – Verhältnis von Arbeitsdruck (einer Berstscheibe) zu Berstdruck (einer Berstscheibe) in Prozent. Das Arbeitsverhältnis ist abhängig vom Material sowie der Bauform einer Berstscheibe und liegt im Bereich von 50 % bis 90 %.

Auslegungsdaten – In der Technik bezeichnet dieser Begriff notwendige Vorab-Informationen, um Geräte oder Bauteile so bauen oder gestalten zu können, dass sie letztlich ihren definierten Zweck erfüllen. Auslegungsdaten können alle Aspekte des Entwurfs, der Konstruktion, Herstellung, des Betriebs oder des Einsatzes betreffen. Für die Auslegung von STRIKO Berstscheiben spielen beispielsweise Daten wie der Einbauort, das abzusichernde Medium, der Arbeits-, Berst- und Gegendruck, die Arbeitstemperatur an der Berstscheibe oder auch die Art der Belastungssituation eine Rolle. Bei statischen Mischern von STRIKO sind hingegen Parameter wie das Einsatzmedium, die Fluidgruppe, Dampfdruck, Volumenstrom, Dichte und dynamische Viskosität einige der zunächst vom Kunden benötigten Auslegungsdaten, um den richtigen Mischertyp für den jeweiligen Einsatzzweck auszulegen. Erst wenn Entscheidungen über die Bauart, die zu verwendenden Werkstoffe und die Formgebung getroffen sind, werden im Rahmen der Bemessung oder Dimensionierung die geometrischen Größen festgelegt.

Auslegungsdruck – Die Druckgeräterichtlinie (DGRL) stuft Druckgeräte in Abhängigkeit vom Druckgerätevolumen V beziehungsweise der Nennweite DN für Rohrleitungen und dem maximal zulässigen Druck PS in verschiedene Kategorien ein. Dabei ist der maximal zulässige Betriebsdruck PS entsprechend Art. 1 Abs. 2 Nr. 2.3 DGRL definiert als „der vom Hersteller angegebene höchste Druck, für den das Druckgerät ausgelegt ist“. Als Hersteller von Druckgeräten ist auch STRIKO Verfahrenstechnik verpflichtet, den Auslegungsdruck seiner Druckgeräte auf dem Fabrikschild anzugeben.

Auslegungsstandard – STRIKO Verfahrenstechnik stellt seinen Neu- und Bestandskunden für jede Produktgruppe spezielle Formulare zur Anfragespezifikation zur Verfügung, in denen der Kunde neben allgemeinen Informationen auch die Auslegungsdaten und den Auslegungsstandard für das von ihm angefragte STRIKO-Produkt angibt. Zu den vom Kunden frei wählbaren Auslegungsstandards gehören die Druckgeräterichtlinie (DGRL, AD 2000), die Zertifizierung nach dem ASME Code (führendes Regelwerk zur Konstruktion, Herstellung und Prüfung von Druckgeräten und druckführenden Komponenten der ‚American Society of Mechanical Engineers‘) oder andere wie beispielsweise die DIN EN 13445.

Berstdruck – Differenzdruck zwischen Ein- und Austrittsseite der Berstscheibe, bei dem die Berstscheibe öffnet und den Abblasequerschnitt freigibt. Der Berstdruck unterliegt immer einer Toleranz, welche auf dem Typenschild angegeben ist. Der Berstdruck wird durch den auf der Abblaseseite vorherrschenden Gegendruck (Back-Pressure) beeinflusst, weshalb dieser bei der Betrachtung der Einsatzstelle unbedingt berücksichtigt werden muss.

Berstscheibe – Eine Berstscheibeneinheit ist eine Druckentlastungseinrichtung, die typischerweise aus Berstscheibe und Berstscheibenhalter besteht. Die Berstscheibe ist dabei drucktragend ausgeführt und reagiert auf Druckerhöhungen. Mit dem breiten Produktspektrum aus metallischen oder nichtmetallischen, korrosionsbeständigen Werkstoffen decken wir einen umfassenden Bereich von Nennweiten, Berstdrücken und Temperaturen ab.

Bersttemperatur – Die Bersttemperatur ist die einem Berstdruck zugeordnete Temperatur, die der voraussichtlichen Temperatur der Berstscheibe zum Zeitpunkt des Ansprechens entspricht. Sie ist wichtig für die Auslegung der Berstscheibe, da der Berstdruck (vor allem von metallischen Berstscheiben) stark von der Temperatur abhängig ist. Grundsätzlich gilt, dass der Berstdruck mit steigender Temperatur abnimmt und mit sinkender Temperatur steigt, was ein entsprechendes Sicherheitsrisiko für die Anlage darstellen kann. Aus diesem Grund erfragt STRIKO immer die an der Berstscheibe vorherrschenden Parameter zum erwarteten Zeitpunkt des Ansprechens.

Bersttoleranz – Die Bersttoleranz bezeichnet den Bereich, in dem eine Berstscheibe abweichend vom Nennberstdruck ansprechen darf. Standardmäßig beträgt diese +/- 10 %. Eine Reduzierung ist bei STRIKO-Berstscheiben möglich, wenn das Zusammenspiel diverser Prozessparameter (Nennweite, Berstdruck, Temperatur, etc.) dies zulässt.

Betriebskubikmeter – Ein Pendant zum Normkubikmeter. Der Betriebskubikmeter bezeichnet das Volumen bei Betriebsdruck und Betriebstemperatur und ist bei STRIKO ein Auslegungsparameter für statische Mischer, Wärmetauscher und Demister.

Blasengröße – Durch die Blasengröße des in einer Flüssigkeit zu lösenden Gases wird die Löslichkeit desselben beeinflusst. Mit sinkender Blasengröße steigt die Gasaustauschfläche, wodurch das Potenzial, ein Gas in einer Flüssigkeit zu lösen, steigt.

Hintergrund
Bei der Lösung von Gasen in Flüssigkeiten bezeichnet der Begriff Löslichkeit einen Koeffizienten, der die im Diffusionsgleichgewicht mit dem Gasraum in der Flüssigkeit gelöste Gasmenge bezogen auf den Druck des Gases angibt. Man unterscheidet die:

– qualitative Löslichkeit (Ist der Stoff in einem bestimmten Lösungsmittel in erkennbarem Maße löslich?)
und die
– quantitative Löslichkeit (Welche Stoffmenge kann im Einheitsvolumen eines bestimmten Lösungsmittels
gelöst werden?)

Zielsetzung
Das Bestreben von STRIKO Verfahrenstechnik ist es daher, beim Lösen von Gasen in Flüssigkeiten (Trinkwasseraufbereitung, Karbonisierung von Getränken aller Art usw.) durch den Einsatz entsprechender Mischelemente, die richtige Dimensionierung des Mischerrohres sowie die Verwendung der optimalen Dosiereinrichtung die größtmögliche Lösung eines Gases in einer Flüssigkeit zu realisieren. Dies ist neben der Blasengröße, welche im μm-Bereich liegen sollte, auch von den Parametern Druck und Temperatur sowie von den Medien selbst abhängig.

Composite-Berstscheibe – Mehrlagig (Edelstahl / PTFE / Edelstahl) aufgebaute Metallberstscheibe für den direkten Einbau zwischen Flanschen (ohne Berstscheibenhalter). Hauptsächlich handelt es sich hier um flache Berstscheiben, welche ihre Anwendung bei niedrigen bis mittleren / statischen Drücken finden. Je nach Ausführung können Composite-Berstscheiben vakuumfest sein oder unterschiedlich hohe Drücke in Über- und Unterdruckrichtung absichern. In Ergänzung können flache Composite-Berstscheiben mit induktiver Bruchüberwachung ausgestattet werden.

Designcode – Der Designcode bezeichnet den Auslegungsstandard von Druckgeräten. Die Druckgeräte von STRIKO Verfahrenstechnik werden nach geltenden Richtlinien und Vorschriften ausgelegt und gefertigt. Das sind im europäischen Raum die Druckgeräterichtlinie DGRL 2014/68/EU mit den Regelwerken AD 2000 und EN 13445 und im amerikanischen und asiatischen Raum der ASME Boiler and Pressure Vessel Code. Das Regelwerk AD 2000 ist das zurzeit noch am häufigsten angefragte Regelwerk. Mit der Einführung der harmonisierten Norm EN 13445 wird diese immer öfter anzutreffen sein, da sie der Nachfolger der AD 2000 sein soll. Der ASME Code kann in zwei Kategorien unterteilt werden: ASME Section VIII Division 1 für Druckbehälter und ASME B31.3 für Rohrleitungen.

Dokumentation, technische – Eine technische Dokumentation beinhaltet, logisch gegliedert und übersichtlich strukturiert, alle Dokumente, die ein technisches Erzeugnis beschreiben. Sie wird auch als Produktdokumentation oder Technikdokumentation bezeichnet. Alle relevanten Informationen werden hier systematisch aufbereitet und dem dokumentierten Erzeugnis meist über Namens- und Nummernsysteme eindeutig zugeordnet. Ziele einer technischen Dokumentation sind unter anderem die Information und Instruktion einer definierten Zielgruppe, aber auch die haftungsrechtliche Absicherung des Herstellers. Meist finden alle Aspekte des Produkts von der Entwicklung bis zur Entsorgung Beachtung. Technische Dokumentationen bedienen sich einer produktspezifischen Nomenklatur und eines häufig hoch spezialisierten Sprachschatzes. Zu den STRIKO Druckgeräten wird grundsätzlich eine technische Dokumentation bestehend aus Konformitätserklärung, technischer Zeichnung, Materialzertifikaten und Betriebsanleitung sowie ggfs. auch Prüf- und Testzertifikaten erstellt.

Drahtdurchmesser – Der Drahtdurchmesser nimmt neben der Packungsdichte entscheidenden Einfluss auf die Abscheideleistung eines Tropfenabscheiders. STRIKO Verfahrenstechnik verwendet bei Edelstählen in der Regel Drahtdurchmesser von 0,14 und 0,28 mm.

Drahtgestrick – bezeichnet ein Gestrick aus schlingenförmig ineinandergreifenden Drahtmaschen, das in der Regel zunächst im Rundstrickverfahren als Schlauch hergestellt und in der Folge als flachgelegte Bahn weiterverwendet wird. Durch anschließendes Falten und Legen entstehen Packungen, die anschließend verdichtet und zu Drahtgestrick-Elementen weiterverarbeitet werden. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig und reichen von technischen Dämpfungselementen, Filtereinsätzen, Katalysatoren über medizinische Anwendungen in der Herzchirurgie (Stent) bis hin zum Kunstelement. In STRIKO Tropfenabscheidern werden Drahtgestricke unter anderem zur Wasserabscheidung aus Dämpfen, zur Abscheidung von Lösemitteln aus der Abluft in der Farbherstellung, in Klima- und Abluftanlagen, Verdampfer- und Entspannungsanlagen, Vakuum- und Druckluftanlagen, Absorber- und Destillationsanlagen, in Dampfkesseln, Gaswäschern sowie Öl- und Emulsionsnebelabscheidern verwendet. Drahtgestricke können, je nach Prozessanforderung, in vielen verschiedenen Materialien, Formen und Größen angefertigt werden. Verfügbar ist eine große Auswahl an Werkstoffen, so beispielsweise verschiedene Edelstähle, Sonderwerkstoffe als auch diverse Kunststoffe. Ebenso wie die Materialien können auch die Packungsdichten und der Drahtdurchmesser sehr unterschiedlich sein. In Zusammenhang mit den STRIKO-Tropfenabscheidern werden sie in Abhängigkeit von den sie durchströmenden Stoffen festgelegt. Die Abscheideleistung wird erhöht, indem mehrere Lagen Drahtgestrick übereinander gelegt werden. Gestricke mit hoher Packungsdichte und geringem Drahtdurchmesser weisen eine hohe Abscheideleistung auf, besitzen jedoch einen geringen Flutpunkt. STRIKO Drahtgestrick-Tropfenabscheider sind beständig gegen hochkorrosive Medien und weisen bei geringem Druckverlust gute Abscheidegrade von bis zu 99,9 % auf, wobei der Abscheidegrad von der Anwendung, vom Werkstoff, der Geschwindigkeit, der Packungsdichte und dem Drahtdurchmesser abhängig ist.

Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU – Die Druckgeräterichtlinie (DGRL) ist eine durch das Europäische Parlament und des Rates im Mai 1997 nach Artikel 95 des EG-Vertrages für den freien Warenverkehr festgelegte Harmonisierungsrichtlinie zur Angleichung der Rechtsvorschriften der EU-Mitgliedsstaaten über Druckgeräte. Sie regelt die Anforderungen an Druckgeräte für das Inverkehrbringen von Druckgeräten innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraums und muss von den einzelnen Mitgliedsstaaten in nationales Recht umgesetzt werden. Die Druckgeräterichtlinie ist seit dem Jahre 2002 in der gesamten Europäischen Union verbindlich. Gemäß der Richtlinie werden Druckgeräte neben Druck und Volumen (bei Rohrleitungen die Nennweite DN) unter anderem auch nach der Fluidgruppe und des Aggregatzustandes eingruppiert. Am 27.6.2014 wurde im EU-Amtsblatt L 189 eine neue Druckgeräterichtlinie (DGRL) veröffentlicht. Die Richtlinie 2014/68/EU folgt auf die alte DGRL 97/23/EG. Die Grundlagen der DGRL bleiben in weiten Teilen erhalten. Beim Geltungsbereich und bei den Konformitätsbewertungsdiagrammen gibt es nur kleine Änderungen. Bestehende Bescheinigungen behalten ihre Gültigkeit. Im Hinblick auf die Neuerungen sind zwei Daten entscheidend: Teile der neuen DGRL 2014/68/EU greifen bereits seit 01.06.2015. Andere Punkte sind seit 19.07.2016 verbindlich. Seit diesem Stichtag ist das Anwenden der alten Richtlinie nicht mehr zulässig. Neuerungen seit dem 01.06.2015: a) Die DGRL betrifft nun neben Herstellern, Importeuren und Händlern auch „Bevollmächtigte für Hersteller aus Drittländern“. b) Die Gefährlichkeitseinstufung der Betriebsmedien erfolgt nach der neuen DGRL und damit nach GHS/CLP-Verordnung 1272/2008 und nicht mehr nach Richtlinie 67/548/EWG. c) Auch die Konformitätserklärung muss nach GHS/CLP-Verordnung 1272/2008 durchgeführt werden. Maßgeblich ist Artikel 13 (Einstufung von Druckgeräten). Neuerungen seit dem 19.07.2016: a) Die neue Richtlinie ist dem Gesetzgebungsrahmen (New Legislative Framework – NLF) angepasst. Vor diesem Hintergrund müssen Hersteller von Druckgeräten ihre CE-Kennzeichnungsverfahren und die Dokumentation erneut nach 2015 überprüfen und an die neue Struktur der Richtlinie anpassen. b) Jeder, der Druckgeräte in Europa in Verkehr bringt, muss der Marktüberwachungsbehörde über einen Zeitraum von zehn Jahren belegen können, von wem er welches Druckgerät bezogen oder an wen er es abgegeben hat. c) Hersteller müssen eine Risikoanalyse statt einer Gefahrenanalyse durchführen. d) Neue Definition von einigen Begriffen, Modulbezeichnungen und Inhalten. Die detaillierten Neuerungen der DGRL 2014/68/EU für Hersteller, Händler, Bevollmächtigte und Importeure sowie zu neuen Akteuren und zur Dokumentationspflicht finden sich unter netinform.de im Wegweiser zur neuen DGRL 2014/68/EU.

Druckverlust – Der Druckverlust ist die durch Wandreibung und innere Reibung in statischen Mischern, Rohrleitungen, Formstücken, Armaturen usw. entstehende Druckdifferenz zwischen zwei definierten Punkten. Bei statischen Mischern sind diese Punkte Mischer-Ein- und Ausgang. In der Technik wird für lokal in eine Rohrleitung eingebaute Elemente (Mischelemente, Ventile, Blenden usw.) eine Widerstandszahl ζ angesetzt, welche Tabellenwerken entnommen werden kann. Der durch Wandreibung erzeugte Druckverlust wird durch die Rohrreibungszahl λ ermittelt. Die Rohrreibungszahl ist abhängig von der Reynoldszahl im Falle einer laminaren Strömung. Ist die Strömung turbulent, geht insbesondere die Rauhigkeit der Oberfläche mit ein.

Die Theorie
Die Gleichung für Druckverluste in durchströmten Rohrleitungen unter der Voraussetzung einer konstanten Dichte lautet:

Druckverlust Formel

Es handelt sich hier um die Bernoullische Energiegleichung, wobei der Term für die statische Höhe nicht berücksichtigt wird, da dieser keinen Druckverlust darstellt.

Berechnungsgrundlagen
ρ – Dichte in kg/m³
u – mittlere Strömungsgeschwindigkeit in m/s
λ – Rohrreibungszahl
l – Länge der Rohrleitung in m
d – Durchmesser der Rohrleitung in m
ζ – Widerstandszahl

Einbauart – Je nach Berstscheibenart können Berstscheiben entweder direkt zwischen kundenseitig vorhandene Flansche oder in von STRIKO zur Verfügung gestellten Haltern eingesetzt werden. Flache STRIKO-Berstscheiben aus Metall können direkt zwischen Flansche verbaut werden. Gewölbte Berstscheiben (zugbelastet oder Umkehrberstscheiben) hingegen müssen, um die korrekte Funktionsweise sicherzustellen, in Halter verbaut werden. STRIKO hat dafür Standardhalter (SHF / SHZ / SHU) oder Vorspannhalter (SHF-Pro / SHZ-Pro / SHU-Pro) im Programm. Außerdem bietet STRIKO Sonderlösungen für Berstscheiben mit besonders kleinen Nennweiten und hohen Drücken an. Auch bei Berstscheiben aus Graphit ist der Einsatz direkt zwischen Flanschen (Serie G3) oder im Halter (Serie G2 mit Halter HG2) möglich.

Endabnahme – erfolgt je nach Einstufung eines Druckgerätes vor Auslieferung an den Kunden. Dabei sind Druckgeräte der nachstehend beschriebenen Abnahme zu unterziehen.

a) Schlussprüfung
Druckgeräte sind einer Schlussprüfung zu unterziehen, bei der durch Sichtprüfung und Kontrolle der zugehörigen Unterlagen zu überprüfen ist, ob die Anforderungen dieser Richtlinie erfüllt sind. Hierbei können Prüfungen, die während der Fertigung durchgeführt worden sind, berücksichtigt werden. Soweit von der Sicherheit her erforderlich, ist die Schlussprüfung innen und außen an allen Teilen des Gerätes, gegebenenfalls während des Fertigungsprozesses (z. B. falls Kontrolle bei der Schlussprüfung nicht mehr möglich), durchzuführen.

b) Druckprüfung
Die Abnahme der Druckgeräte hat eine Druckfestigkeitsprüfung einzuschließen, die normalerweise in Form eines hydrostatischen Druckversuchs durchgeführt wird, wobei der Druck dafür ebenfalls klar definiert ist.  Für serienmäßig hergestellte Geräte der Kategorie I kann diese Prüfung auf statistischer Grundlage durchgeführt werden.  Ist der hydrostatische Druckversuch nachteilig oder nicht durchführbar, so können andere Prüfungen, die sich als wirksam erwiesen haben, durchgeführt werden. Für andere Prüfungen als den hydrostatischen Druckversuch sind zuvor zusätzliche Maßnahmen wie zerstörungsfreie Prüfungen oder andere gleichwertige Verfahren anzuwenden.

c) Prüfung der Sicherheitseinrichtungen
Bei Baugruppen hat die Abnahme auch eine Prüfung der Ausrüstungsteile mit Sicherheitsfunktion zu umfassen, bei der überprüft wird, dass die Anforderungen vollständig erfüllt sind.

Entnehmbarkeit der Mischelemente – Statische Mischer von STRIKO gewährleisten einen kontinuierlichen Betrieb in geschlossenen Rohrleitungssystemen. Sie enthalten keine beweglichen Bauteile, sondern sind mit Mischelementketten bestückt, wodurch sie nahezu verschleißfrei arbeiten. Mischelemente von STRIKO werden auch in Wärmeaustauschern eingesetzt. Je nach Anwendungsbereich kommen unterschiedliche Mischelemente zum Einsatz. Alle Mischervarianten von STRIKO sind wartungsfrei und lassen sich In-Line reinigen. Darüber hinaus können die statischen Mischelemente von STRIKO auf Wunsch auch entnehmbar ausgeführt werden, um sie noch besser reinigen zu können. Dies erfordert je nach Ausführung einen zusätzlichen Anschlagring, dessen Ausführung im Zuge der Zeichnungsfreigabe festgelegt wird.

Flüssigkeitsdichte – bezeichnet die Dichte, auch Massendichte genannt, von Materie in flüssigem Aggregatzustand. STRIKO Drahtgestrick-Tropfenabscheider bieten eine einfache und relativ kostengünstige Möglichkeit, Flüssigkeiten aus Gasströmen zu separieren. Wichtig ist dabei die anwendungsspezifische Auslegung – nur so kann das gewünschte Ergebnis erzielt werden. Je genauer die konkreten Prozessparameter bekannt sind, umso effektiver kann der Tropfenabscheider ausgelegt und gefertigt werden. Ein wichtiger Einflussfaktor für eine effiziente Abscheidung ist die Flüssigkeitsdichte. Die Abscheidung von Flüssigkeiten ist umso leichter realisierbar, je größer der Dichteunterschied zwischen Gas- und Flüssigphase ist.

Flutpunkt / Flutgeschwindigkeit – Der Flutpunkt beschreibt die Geschwindigkeit, bei der Tropfen nicht mehr nach unten fallen können und durch das Drahtgestrick eines Tropfenabscheiders gedrückt werden. Wird der Flutpunkt nicht überschritten, wird zudem die Bildung von Sekundartröpfchen verhindert.

Fouling – bezeichnet allgemein Verschmutzungen / Verunreinigungen. Bezogen auf Wärmetauscher kann es zu Fouling im Mantelraum (Temperiermedium) und in den Produktrohren kommen. Speziell beim Temperieren viskoser Medien (z.B. Kühlen von Silikon) kann es zu Anbackungen kommen, da die dynamische Viskosität (Fließfähigkeit) des zu temperierenden Mediums mit sinkender Temperatur exponentiell zunimmt. Dem Fouling innerhalb der Produktrohre von Wärmetauschern kann durch den Einsatz der patentierten S-Helical Technologie entgegengewirkt werden. Fouling reduziert den Wärmeübergang und damit die Leistungsfähigkeit von Wärmeüberträgern.

Fragmentation – Der Begriff Fragmentation bezieht sich auf das Öffnungsverhalten einer Berstscheibe bei Erreichen des Berstdrucks. Berstscheiben können – abhängig von verschiedenen Faktoren – mit Fragmentation, aber auch fragmentationsfrei öffnen. So öffnen STRIKO Graphit-Berstscheiben materialbedingt immer mit Fragmentation. Bei den mehrlagig aufgebauten STRIKO Vollmetall-Berstscheiben ist das Öffnungsverhalten abhängig davon, bei welchen Drücken und Temperaturen sie eingesetzt werden.

Gasaustauschfläche – Der Gasaustausch ist ein Vorgang der Physik, bei dem sich Gase zwischen zwei (manchmal durch eine permeable Membran, manchmal durch Öffnungen oder Poren getrennte) Kompartimenten räumlich neu verteilen, bis im Idealfall überall die gleiche Konzentration herrscht. Von Gasaustausch wird auch gesprochen, wenn es sich um Gase handelt, die in Flüssigkeiten physikalisch gelöst sind. Eine möglichst große Membranoberfläche begünstigt einen Gasaustausch. Für die Statischen Mischer von STRIKO Verfahrenstechnik bedeutet dies, dass die Blasengröße von Gasen einen nicht unerheblichen Einfluss auf die Löslichkeit in Flüssigkeiten hat. Durch die Blasengröße des in einer Flüssigkeit zu lösenden Gases wird die Löslichkeit des Selben beeinflusst. Mit sinkender Blasengröße steigt die Gasaustauschfläche, wodurch das Potential, ein Gas in einer Flüssigkeit zu lösen, steigt.

Gasdichte – Dichte eines Gases unter den vorherrschenden Betriebsbedingungen (Temperatur, Druck). Sie ist für die Auslegung / Dimensionierung eines Tropfenabscheiders von entscheidender Bedeutung, da dieser Parameter das Resultat der Berechnungen maßgebend beeinflusst.

Gaspolster bei Umkehrberstscheiben – Beim Einsatz von Umkehrberstscheiben muss sichergestellt sein, dass sich zwischen Berstscheibe und abzusicherndem Medium immer ein Gaspolster befindet. Gase sind unter Druck komprimierbar, wodurch sie eine gewisse Energie speichern. Diese Energie wird benötigt, um ein perfektes Öffnungsbild der Berstscheibe sicherzustellen. Umkehrberstscheiben werden durch den beim Umschlagen der Berstfolie erzeugten Impuls aufgerissen. Die Energie des Impulses wird dem komprimierten Gas entnommen. Bei reinen Flüssigkeitsanwendungen kommt es zum Umschlagen (oder zur Deformierung) der Berstfolie; ein Öffnen ist jedoch nicht sichergestellt. Sollte die Berstmembran einer Umkehrberstscheibe umgeschlagen, aber nicht geöffnet haben, steigt der Berstdruck dieser (beschädigten) Umkehrberstscheibe um ein Vielfaches, womit die Sicherheitsfunktion der Berstscheibeneinrichtung definitiv nicht mehr gegeben ist. Daher ist bei jeder Installation genau zu prüfen, ob ein Gaspolster vorhanden ist.

Graphitberstscheiben – Die Vorteile von Berstscheiben aus Graphit liegen in ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit, einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis sowie der einfachen Montage. Darüber hinaus sind sie bei STRIKO für gängige Nennweiten und Berstdrücke ab Lager verfügbar. STRIKO Sicherheitsberstscheiben der Serien G2 und LPG2 (LP = Low Pressure) sind flache Graphitberstscheiben für niedrige bis mittlere Ansprechdrücke. Die Serie G3A, die ebenfalls direkt zwischen Flansche montiert wird, besteht aus einer Graphitberstscheibe, die in einen Armierungsring aus Edelstahl integriert ist. Der Armierungsring nimmt erhöhte axiale Kräfte bei der Montage auf, die durch Fluchtungsfehler der Flansche auftreten können. Ein spezieller Halter ist nicht notwendig. STRIKO Graphit-Berstscheiben öffnen materialbedingt immer mit Fragmentation.

Halter (Ein- und Auslass-Teil) – Der Einsatz von Berstscheiben in Berstscheibenhaltern stellt die zuverlässige Funktionsweise der Berstscheiben sicher. Im Halter wird die metallische Dichtung zwischen Berstscheibe und Haltereinlassteil hergestellt – entweder über die Schrauben der Flanschverbindung (Standardhalter) oder über die vier in den Vorspannhalter intergrierten, hochfesten Schrauben. Die Halter sind üblicherweise in gängigen Edelstählen wie 1.4571 oder aus Sonderwerkstoffen wie Hastelloy® ausgeführt. Für Graphit-Berstscheiben kommen Halter aus Graphit, Sonderwerkstoffen oder auch aus Edelstahl mit PTFE-Auskleidung zum Einsatz.

Integrierte Bruchüberwachung – Um das Ansprechen (Öffnen) von Berstscheiben zuverlässig zu detektieren, kommen Alarmgeber oder Leckagemelder zum Einsatz. Diese werden für gewöhnlich anstelle der Dichtung zwischen Halter-Auslassteil und Flansch verbaut. Bei der integrierten Bruchüberwachung ist die Überwachungseinheit direkt in die Berstscheibe integriert, was die Anzahl der Einzelkomponenten reduziert, aber die Komplexität der Berstscheibe erhöht. Bruchüberwachung ist darüber hinaus auch mittels induktivem Näherungsschalter, welcher im Halter-Auslassteil sitzt und von einer auf die Berstscheibe aufgebrachten Metallfahne angesprochen wird, realisierbar.

Konkave Berstscheibe – zugbelastete, gewölbte Berstscheibe, bei der die Druckrichtung gegen die konkave Seite der Berstscheibe zeigt

Konvexe Berstscheibe – druckbelastete, gewölbte Berstscheibe (auch „Umkehrberstscheibe“), bei der die Druckrichtung gegen die konvexe Seite zeigt

Leckagemelder – kommen zum Einsatz, um geringste Undichtigkeiten von Berstscheiben oder Sicherheitsventilen zu detektieren. „Normale“ Alarmgeber sprechen nur auf das komplette Öffnen von Berstscheiben oder Sicherheitsventilen an, wenn ein großer Volumenstrom auf den Alarmgeber trifft. Leckagemelder hingegen sind „dicht“ ausgeführt, weshalb auch geringste Volumenströme zur Wölbung und damit zum Auslösen des Leckagemelders führen.

Massebeladung – Die Massebeladung beschreibt die Flüssigkeitsbeladung in kg/h, die in der Gasphase vorliegt und abgeschieden werden soll.

Material – bezeichnet im weitesten Sinne eine Substanz oder eine Kombination von Substanzen, aus der bzw. denen ein Stoff besteht. Der Begriff Material ist ein Synonym für Werkstoff. Bei STRIKO kommen, je nach Produktgruppe, die verschiedensten Materialien zum Einsatz. Zu nennen sind hier Normalstahl, Edelstähle, Aluminium, bei STRIKO Berstscheiben auch Graphit sowie Sonderwerkstoffe wie z.B. Monel®, Hastelloy® und Kunststoffe wie PP, PE, PTFE und PVDF.

Mischgüte – Die Mischgüte ist ein Maß für die Homogenität oder Gleichmäßigkeit einer Mischung und errechnet sich aus statistischen Grundgrößen. Das gebräuchlichste Maß ist der Variationskoeffizient. Je näher dieser Wert an 0 liegt, desto gleichmäßiger ist die Mischung. Zur Veranschaulichung wird er von 1 subtrahiert und in % angegeben. Somit bedeuten 100 % Mischgüte (oder Variationskoeffizient = 0) den besten, praktisch aber nicht erreichbaren Mischungszustand.

Die Theorie
Mathematisch gesehen ist der Variationskoeffizient der Quotient aus der Standardabweichung der chemischen Zusammensetzung von Proben aus dem Mischraum, dem arithmetischen Mittelwert der Proben. Bei statischen Mischern ist der Mischraum der Querschnitt des Mischerrohrs mit einer infinitesimal kleinen Länge. Der Wert kann somit als Relativfehler der Sollzusammensetzung über den Mischerquerschnitt interpretiert werden. Bei einer Mischgüte von 95 % (Variationskoeffizient = 0,05; oft als technische Homogenität bezeichnet) würden – wie aus der Stochastik bekannt – rund 68 % aller Proben in einem Bereich von +/- 5 % von der Sollzusammensetzung liegen. Schon 96 % lägen im Bereich +/- 10 %. Dies besitzt Allgemeingültigkeit für alle normalverteilten Zufallsexperimente.

Die Auslegung
Die Kernaufgabe bei der Auslegung eines statischen Mischers besteht darin, herauszufinden, wie viele Mischelemente eines bestimmten Typs hintereinander angeordnet werden müssen, um die gewünschte, den Anforderungen angemessene Mischgüte bei einem akzeptablen Druckverlust zu erreichen. Welche Mischgüte für welche Anwendung anzustreben ist, kann sehr unterschiedlich sein. Bei einfachen Mischanwendungen, wo sich z.B. niedrigviskose Komponenten wie Wasser leicht ineinander lösen, sind oft schon wenige Elemente ausreichend, um eine sehr gute Homogenität zu erlangen. In anderen Fällen sind zwanzig oder mehr Elemente nötig, um ein akzeptables Ergebnis zu erzielen.

Nennweite – oder auch DN (aus dem Französischen für ‚diamètre nonimal‘, deutsch: Innendurchmesser) für ‚Durchgangsnorm‘. Die Nennweite gibt den Innendurchmesser eines Rohres oder das Anschlussmaß einer Armatur an. In Verbindung mit der Nenndruckstufe und der Werkstoffklasse werden durch die Angabe der Nennweite alle Abmessungen einer Rohrleitung determiniert. Häufig kommt es vor, dass Stahl als Werkstoff zwar nicht explizit benannt, aber vorausgesetzt wird. Zudem ist wichtig zu wissen, dass der faktische Innendurchmesser und die angegebene Nennweite oftmals um mehrere Millimeter differieren, weil beispielsweise die Wanddicken einiger Stahlrohre mit steigender Druckstufe nach innen wachsen und so der freie Querschnitt kleiner wird. Mithin können Rohre verschiedener Hersteller nur dann problemlos miteinander kombiniert werden, wenn die Nennweite mit Verweis auf die gleiche DIN-Norm angegeben ist. Der Außendurchmesser hingegen bleibt – außer bei sehr dickwandigem Rohr für sehr hohen Druck sowie Leitungen aus glasfaserverstärktem Kunststoff – immer konstant, wodurch auf nahezu alle Rohre einer Nennweite die gleichen Gewinde geschnitten werden können. So ist es auch möglich, dass für alle Druckstufen die gleichen Rohrmuffen, auch Fittinge genannt, verwendet werden können. Die Nennweite wird nach EN ISO 6708 mit der Abkürzung DN eingeleitet, an die sich eine dimensionslose Zahl anschließt, die ungefähr dem Innendurchmesser in Millimetern entspricht. Nach ANSI wird die Nennweite in NPS (Nominal Pipe Size) in Zoll angegeben. Bei STRIKO spielen Angaben zur Nennweite eine essenzielle Rolle, wenn es darum geht, das für den jeweiligen Kundenwunsch passende Produkt innerhalb einer Produktgruppe zu finden. So bietet STRIKO Verfahrenstechnik im Bereich der Berstscheiben und Alarmgeber üblicherweise Produkte mit Nennweiten zwischen DN 20 und DN 600 an.

Normkubikmeter – Eine immer wieder zu falschen Berechnungsergebnissen führende Frage ist die, ob es sich bei den vom Kunden vorgegebenen Volumina um Norm- oder Betriebskubikmeter handelt.

Das Normvolumen (insbesondere Normkubikmeter, Normliter usw.) ist eine in der Pneumatik, Verfahrens- und Gastechnik gebräuchliche Volumenmaßeinheit. Sie wird benutzt, um Gasmengen, die bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen vorliegen (Betriebszustand, Betriebsvolumen), zu vergleichen. Dazu werden die Gasmengen jeweils auf den gleichen Normzustand umgerechnet, z. B. mit Hilfe der Zustandszahl.

Bereits 1940 wurden folgende Standardbedingungen in der DIN 1343 definiert, welche sich weltweit unter dem Begriff „physikalischer Normzustand“ etabliert haben:

– Standarddruck pn = 1013,25 hPa = 1,01325 bar
– Standardtemperatur Tn = 273,15 K = 0 °C

Der Betriebskubikmeter beschreibt die Gasmenge, welche unter den tatsächlich vorliegenden Betriebsbedingungen (pb und Tb) vorliegt. Unter den Betriebsbedingungen ändern sich u.a. die für unsere Betrachtungen wichtigen Parameter Dichte und dynamische Viskosität.

Oberflächenrauheit – Die Rauheit, früher (und heute nicht mehr normgerecht) auch Rauigkeit oder Rauhigkeit genannt, ist ein Begriff aus der Oberflächenphysik. Er bezeichnet die Unebenheit der Oberflächenhöhe. Die quantitative Charakterisierung der Rauheit kann durch verschiedene Berechnungsverfahren ermittelt werden, die jeweils verschiedene Eigenheiten der Oberfläche berücksichtigen. Die Oberflächenrauheit kann beispielsweise durch Polieren, Schleifen, Läppen, Honen, Beizen, Sandstrahlen, Bristle Blasting, Ätzen, Bedampfen oder Korrosion verändert werden.

Öffnungsquerschnitt – beschreibt die freie Querschnittsfläche in mm², welche eine Berstscheibe nach dem Öffnen für den Austritt des abzusichernden Mediums zur Verfügung stellt. Der benötigte freie Strömungsquerschnitt wird in der Auslegungsphase einer Berstscheibe je nach Anwendungsfall errechnet, woraus sich die kleinste verwendbare Nennweite für die spezifische Einsatzstelle ergibt. (Druckbedingt kann es vorkommen, dass die Nennweite größer als flächenmäßig nötig gewählt wird, um einen sehr geringen Ansprechdruck realisieren zu können – je niedriger der Ansprechdruck, um so größer die Nennweite –> F=p*A.)

Öffnungsverhalten – Das Öffnungsverhalten von Berstscheiben ist je nach Berstscheibentyp unterschiedlich. STRIKO Berstscheiben aus Metall, bei denen das Design ein definiertes Öffnen vorgibt, sprechen fragmentfrei an. Metallische Reißscheiben öffnen undefiniert. Hierbei können Teile der Berstfolie mitgerissen werden. STRIKO Berstscheiben aus Graphit öffnen materialbedingt immer mit Fragmentation. Bei der Berechnung notwendiger Nennweiten hat das Öffnungsverhalten unmittelbaren Einfluss auf den zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitt der Berstscheibe.

Packungsdichte – beschreibt die Dichte eines Drahtgestrickes, welches als Tropfenabscheider eingesetzt wird. Klassische Packungsdichten sind 145 / 192 / 240 kg/m³ bei Edelstahl und 80 kg/m³ bei Kunststoff. In Abhängigkeit der Packungsdichte ergibt sich ein freies Volumen (%) und die spezifische Oberfläche (m²/m³).

Packungsspezifikation – oder auch Gestrickspezifikation genannt. Die Packungsspezifikation setzt sich zusammen aus der Packungsdichte, dem Werkstoff und dem Drahtdurchmesser. Bei STRIKO wird sie beispielsweise in folgender Form angegeben: 9192-ss-0,28. Abscheidegrad, Grenztropfendurchmesser, Dichte und Viskosität der Fluide, aber auch die Strömungsgeschwindigkeit nehmen zusammen Einfluss auf die Gestrickspezifikation und die Abmessungen des Gestrickes. Entscheidende Stellgrößen sind die Packungsdichte und der Drahtdurchmesser. Gestricke mit hoher Packungsdichte und geringem Drahtdurchmesser weisen eine hohe Abscheideleistung auf, besitzen jedoch einen geringen Flutpunkt. Die Anströmfläche eines Drahtgestrickes und der gegebene Volumenstrom führen über die Kontinuitätsgleichung zu einem optimalen Anströmquerschnitt und somit zu einer optimalen Strömungsgeschwindigkeit. So ergeben sich für jeden einzelnen Anwendungsfall die am besten geeignete Packungsspezifikation und eine optimale Anströmfläche. Die Höhe des Gestrickes nimmt vergleichsweise geringen Einfluss auf die Abscheideleistung und den Druckverlust. Sie dient vielmehr zur Reserve, zum Beispiel wenn möglicherweise vorhandene Feststoffanteile nicht bekannt oder genau definiert sind.

Pulsation – lateinisch für „periodisches Schwanken“. In technischen Anlagen wie Pumpen und Kompressoren, aber auch in Rohrleitungen steht Pulsation für einen Druckstoß, der die dynamische Druckänderung eines Fluids bezeichnet. Pulsierende Arbeitsdrücke können bei falscher Wahl des Berstscheibentyps zu einem frühzeitigen Ausfall der Berstscheibe führen. Hier findet idealerweise die STRIKO Umkehrberstscheibe Verwendung, da sie am unkritischsten gegenüber pulsierenden Arbeitsdrücken mittlerer bis hoher Stärke ist.

Querschnittsfläche – beschreibt die freie Querschnittsfläche in mm², welche eine Berstscheibe nach dem Öffnen für den Austritt des abzusichernden Mediums zur Verfügung stellt. Der benötigte freie Strömungsquerschnitt wird in der Auslegungsphase einer Berstscheibe je nach Anwendungsfall errechnet, woraus sich die kleinste verwendbare Nennweite für die spezifische Einsatzstelle ergibt. (Druckbedingt kann es vorkommen, dass die Nennweite größer als flächenmäßig nötig gewählt wird, um einen sehr geringen Ansprechdruck realisieren zu können – je niedriger der Ansprechdruck, um so größer die Nennweite –> F=p*A.)

Reynolds-Zahl – Eine nach dem Physiker Osborne Reynolds benannte dimensionslose Kennzahl, auch als Reynoldssche Zahl (Formelzeichen: Re) bekannt. Sie wird in der Strömungslehre verwendet und kann als das Verhältnis von Trägheits- zu Zähigkeitskräften verstanden werden. Es zeigt sich, dass das Turbulenzverhalten geometrisch ähnlicher Körper bei gleicher Reynolds-Zahl identisch ist. Diese Eigenschaft erlaubt zum Beispiel realitätsnahe Modellversuche im Wind- oder Wasserkanal.

Die Reynolds-Zahl ist definiert als Re = ρ ⋅ v ⋅ d / η = v ⋅ d / ν

Dabei ist ρ die Dichte des Fluids, v die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids gegenüber dem Körper und d die charakteristische Länge des Körpers. Die charakteristische Länge, auch Bezugslänge genannt, ist für die jeweilige Problemstellung definiert bzw. zu definieren. Bei Strömungskörpern wird üblicherweise die Länge des Körpers in Strömungsrichtung gewählt. Die kinematische Viskosität ν des Fluids unterscheidet sich von der dynamischen Viskosität η = ν ⋅ ρ durch den Faktor ρ.

Überschreitet die Reynolds-Zahl einen (problemabhängigen) kritischen Wert Re krit, wird eine bis dahin laminare Strömung anfällig gegen kleinste Störungen. Entsprechend ist für Re > Re krit mit einem Umschlag von laminarer in turbulente Strömung zu rechnen.

Schergeschwindigkeit – Die Schergeschwindigkeit, früher und nicht DIN-konform auch Schergefälle oder Scherrate genannt, ist ein Terminus aus der Kinematik. Er beschreibt bei Flüssigkeiten die räumliche Veränderung der Flussgeschwindigkeit. Da in fließenden Medien Reibungskräfte vorhanden sind, bedeuten unterschiedliche Flussgeschwindigkeiten an verschiedenen Orten eines Fluids auch eine Übertragung von Kraft. Die Schergeschwindigkeit wird in der Rheologie zur Definition der Viskosität verwendet. Sie ist der Proportionalitätskoeffizient zwischen Schubspannung und Schergeschwindigkeit. Betrachtet wird dabei die Schichtenströmung in laminar fließenden Medien. Die Maßeinheit ist: s-1. Dieser Parameter spielt auch bei den Auslegungswerten für statische Mischer eine große Rolle, da sich die Eigenschaften einiger Medien bei hoher Schergeschwindigkeit entscheidend ändern können.

Statische Mischer – Statische Mischer von STRIKO gewährleisten einen kontinuierlichen Betrieb in geschlossenen Rohrleitungssystemen. Sie enthalten keine beweglichen Bauteile und arbeiten dadurch nahezu verschleißfrei. Alle Mischervarianten von STRIKO sind wartungsfrei, lassen sich In-Line reinigen, sterilisieren / dämpfen und sind im Bedarfsfall leicht zerlegbar.

Sterilberstscheiben – STRIKO Sterilberstscheiben aus Metall zeichnen sich insbesondere durch ihr einzigartiges, totraumarmes Design auf der produktberührenden Seite aus – ein Merkmal, auf das Kunden aus der Pharmazie oder aus dem Lebensmittelbereich besonders großen Wert legen. Sterilberstscheiben werden zumeist in Tri-Clamp-Verbindungen eingesetzt. Alle lieferbaren Varianten der Sterilberstscheiben garantieren ein fragmentfreies Öffnungsverhalten, das für derartige Anwendungen besonders wichtig ist. STRIKO Sterilberstscheiben sind ideal zur Absicherung von Gas, Flüssigkeit oder Zweiphasenströmen sowie von Medien, die zu „Anbackungen“ neigen. STRIKO Sterilberstscheiben gibt es in einer Vielzahl von Ausführungsmöglichkeiten. Ob vakuumfest oder mit integrierter Bruchüberwachung, ob in Standardmaterialien oder Sonderwerkstoffen.

Strömungsgeschwindigkeit – Die Strömungsgeschwindigkeit, auch genannt Fließ- oder Flussgeschwindigkeit, ist eine physikalische Größe und definiert die Geschwindigkeit in einer Strömung, einer gerichteten Bewegung von Teilchen oder kontinuierlichen Körpern (Fluiden).

Strömungsgeschwindigkeit=Volumenstrom/Rohrquerschnittsfläche

Differenziert werden dabei die Strömungsgeschwindigkeiten der einzelnen Teilchen und die mittlere Strömungsgeschwindigkeit über ein Linien-, Flächen- oder Volumenelement oder Zeitintervall. Die Strömungsgeschwindigkeit ist die Ortsveränderung eines einzelnen Punktes entlang seiner Bahnlinie. Mittlere Strömungsgeschwindigkeiten können unter anderem über den Strömungsquerschnitt, den Durchfluss oder beispielsweise eine Stromlinie ermittelt werden. In der Literatur wird die Strömungsgeschwindigkeit verschieden angegeben. Sie ist unter den Bezeichnungen ω (klein Omega), ν und c bekannt.

Die Strömungsgeschwindigkeit ist neben der Viskosität ein wichtiger Einflussfaktor auf den Druckverlust und fließt daher in die Berechnungen für Statische Mischer, Tropfenabscheider und Wärmetauscher ein.

Stutzenlasten, zusätzliche – Mit zusätzlichen Stutzenlasten sind die Lasten bzw. Kräfte gemeint, die durch äußere Umstände in einen Apparat oder ein Rohrleitungsbauteil eingeleitet werden können und dessen Festigkeit entscheidend beeinflussen. Dies können Wind-, Schnee- oder Erdbebenlasten sein. Am häufigsten sind jedoch Lasten, die durch anschließende Rohrleitungen entstehen.

Temperatureinfluss – Der Berstdruck von Berstscheiben aus Metall wird von der beim Ansprechen der Berstscheibe vorherrschenden Temperatur an der Berstscheibe beeinflusst. Mit steigender Temperatur nimmt die Festigkeit des metallischen Materials ab, was zu einem geringeren Ansprechdruck der Berstscheibe führt. Dies ist aus sicherheitstechnischer Sicht unproblematisch, da die Berstscheibe unterhalb des für die abzusichernde Anlage kritischen Druckes öffnet. Wird eine Berstscheibe hingegen für eine höhere Temperatur ausgelegt als sie im Betrieb tatsächlich an der Berstscheibe vorherrscht, wird die Berstscheibe bei einem höheren Druck als vorgesehen ansprechen. Der Temperatureinfluss ist vom verwendeten Material abhängig, kann sich jedoch bei einer Abweichung von 100 K von der Auslegungstemperatur und in Abhängigkeit von Material und Art der Berstscheibe in einer Größenordnung von bis zu 18 % des Berstdruckes bewegen. Daher ist die korrekte Temperatur beim Bersten der Berstscheibe sehr wichtig. Bei Berstscheiben aus Graphit ist der Einfluss wesentlich geringer, wenn nicht sogar komplett zu vernachlässigen. Graphit-Berstscheiben stellen in Fällen, bei denen die Temperatur beim Bersten der Berstscheibe nicht vorhergesagt werden kann, eine sehr gute Alternative zu metallischen Berstscheiben dar.

Tropfenabscheider – Tropfenabscheider sind Flüssigkeits- oder Aerosolabscheider für die vielfältigsten Einsatzbereiche, mit und ohne Gehäuse lieferbar. Sie werden zur Abscheidung von Flüssigkeitstropfen aus strömenden, gasförmigen Medien wie Luft oder Prozessgasen verwendet.

Drahtgestrick-Tropfenabscheider werden auch als Koaleszenz-Abscheider (Ölabscheider) eingesetzt, welche zwei Flüssigkeiten mit unterschiedlichen Dichten voneinander separieren.

Tropfengröße – Die Größe des Radius oder Durchmessers eines meist kleinen Flüssigkeitskörpers (μm), der im Idealfall von Kugelform ist. Erst wenn sich ein Tropfen von einem größeren Flüssigkeitskörper ablöst, bildet sich kurzfristig die Tropfenform als instabiler Zustand aus. Tropfen sind durch eine Phasengrenzfläche von der Umgebung getrennt und ihre Form wird ganz wesentlich durch die Grenzflächenspannung definiert. Unter den Bedingungen der irdischen Schwerkraft sind Tropfen aufgrund ihrer relativ geringen, aus der Grenzflächenspannung resultierenden Kräfte auf ein großes Verhältnis von Volumen zu Oberfläche beschränkt, daher auch ihre geringe Größe, die normalerweise im Millimeterbereich liegt. STRIKO Tropfenabscheider als Drahtgestrick sind für Tropfengrößen von ca. 1 µm bis 100/120 µm einsetzbar, wobei die Abscheidung von größeren Tropfen keine große Problematik darstellt, da diese leicht dem Prinzip der Trägheitsabscheidung folgen.

Umkehrberstscheibe – Metallische, konvex gewölbte Berstscheibe, bei welcher der abzusichernde Druck gegen die Wölbung steht. Umkehrberstscheiben werden im Standardhalter SHU oder im Vorspannhalter SHU Pro zwischen Flanschen eingebaut. Sie eignen sich besonders für mittlere bis hohe, pulsierende Arbeitsdrücke.

STRIKO bietet die Baureihen SU-R, SU-C und SU-X in verschiedenen Edelstählen und Sonderwerkstoffen wie Inconel oder Hastelloy an. STRIKO Umkehrberstscheiben haben u.a. ein fragmentfreies Öffnungsverhalten, sind vakuumfest, können in Kombination mit Sicherheitsventilen eingesetzt werden und sind standardmäßig mit einem 3D-Typenschild ausgestattet.

Vakuumverlötete Mischelemente

Herstellung
Das Verfahren zur Herstellung statischer Mischer mit spaltfrei eingelöteten Mischelementen ist über lange Jahre erprobt und entwickelt worden. Es beginnt damit, ein spezielles Rohr auf den entsprechenden Innendurchmesser zu fertigen. Die einzulötenden Mischelemente werden seitlich mit Längsnuten versehen, in welche anschließend das Lot eingebracht wird. Danach wird die Mischelementkette in das Rohr eingesetzt, welches im Vakuumofen in definierten Temperaturstufen auf über 1000 °C erwärmt wird. Dies ist die Schmelzphase. Das Lot diffundiert bei diesem Prozess in das Rohrmaterial sowie in die Elemente – es findet ein Kristallübergang statt. In der Kristallisations- und Reifephase wird die spaltfreie Verbindung zwischen Mischelement und Rohrinnenwand erschaffen.

Anwendungen
Jedes Jahr werden einige hundert Stück dieser spaltfreien Mischrohre zum Beispiel in Rohrbündel-Wärmeaustauscher integriert, um den Wärmeübergang entscheidend zu verbessern und Anbackungen zu vermeiden. Weitere Anwendungen sind dort zu finden, wo Totraumfreiheit von Bedeutung ist. Dies ist eine in der Pharmazie häufig gestellte Anforderung. Bei Prozessen, welche bedingt durch die Produkteigenschaften (sehr hohe Viskosität) große axiale Kräfte erzeugen, werden ebenfalls gerne die verlöteten Mischelemente verwendet, da die Kräfte so vollständig an das Rohr abgegeben werden.

Spaltfreiheit
Mit messtechnischen Mitteln (z.B. Röntgen, Ultraschall) ist es bisher nicht gelungen, die Spaltfreiheit nachzuweisen. Bei den genannten Prüfverfahren werfen die Elemente irritierende Schatten, die eine klare Aussage verhindern. Daher ist bisher nur die optische Begutachtung der Bauteile möglich.

Viskosität – Der Begriff Viskosität geht auf den typisch zähflüssigen Saft der Beeren in der Pflanzengattung der Misteln (Viscum spp.) zurück, aus denen Vogelleim gewonnen wurde. Die Viskosität ist eine physikalische Größe und gibt Auskunft über die Zähflüssigkeit eines Fluids. Ihr Kehrwert ist die Fluidität; sie bemisst die Fließfähigkeit eines Fluids. Je größer die Viskosität, desto dickflüssiger beziehungsweise weniger fließfähig ist das Medium. Unterschieden werden die dynamische und die kinematische Viskosität. Die dynamische oder absolute Viskosität wird in Pa.s oder mPa.s gemessen und meist mit Hilfe eines Rotationsviskosimeters bestimmt. Die dynamische Viskosität der meisten Flüssigkeiten nimmt mit steigender Temperatur ab. Die kinematische Viskosität wird in m2/sek angegeben. Sie ist Maß für die innere Reibung einer Flüssigkeit und beschreibt den Widerstand von Flüssigkeiten gegen Schubspannung. Hierbei wird der Begriff Scherviskosität in Abgrenzung zur Volumenviskosität, die zum Beispiel durch einen gleichmäßigen Druck auf Flüssigkeiten entsteht, benutzt. Die kinematische Viskosität lässt sich errechnen, indem man die dynamische Viskosität durch die Dichte einer Flüssigkeit teilt. STRIKO Verfahrenstechnik benötigt von seinen Kunden Angaben zur Viskosität, wenn es z.B. im Produktbereich der Statischen Mischer um die Auswahl des richtigen Mischertyps für eine spezielle Anwendung geht. Je genauer vorhandene Prozessparameter bekannt sind, desto effektiver kann ein Statischer Mischer ausgelegt und gefertigt werden. Auch im Bereich der anwendungsspezifischen Auslegung von STRIKO Tropfenabscheidern spielt die Viskosität eine Rolle. Wichtige Einflussfaktoren für eine effiziente Abscheidung sind hier unter anderem die Dichte und die Viskosität der Fluide. Die Viskosität wirkt sich indirekt auf die Leistung aus, indem sie neben dem Entstehungsprozess maßgeblich an der Tropfengröße beteiligt ist.

Volumenstrom – Der Volumenstrom, ungenauer auch Durchflussrate genannt, ist eine physikalische Größe aus der Fluidmechanik, die angibt, wie viel Volumen eines Mediums pro Zeitspanne durch einen festgelegten Querschnitt transportiert wird. Er ist für STRIKO ein wichtiger Parameter für die Auslegung von Wärmetauschern, Tropfenabscheidern und statischen Mischern.

Vorspannhalter – STRIKO Standard-Berstscheibenhalter in Zwischenflanschausführung erreichen erst nach dem Spannen der Flanschschrauben eine feste und dichte Einspannung des Berstelements. Das bedeutet, dass nach dem Lösen der Flanschverbindung auch die metallische Dichtung zwischen Berstscheibe und Halter aufgehoben wird. Bei den STRIKO Vorspannhaltern PRO für Berstscheiben der Serien SZ und SU wird dagegen das erforderliche Anzugsmoment zum sicheren und dichten Einbau der Berstscheibe bereits bei der Montage der Berstscheibe in den Halter durch die hochfesten Vorspannschrauben aufgebracht. Somit ist es bei Stillstand der Anlage jederzeit möglich, die Flanschverbindung zu lösen und eine Sichtkontrolle, Reinigung oder auch einen erforderlichen Austausch der Flanschdichtungen vorzunehmen, ohne dass der Einsatz einer neuen Berstscheibe notwendig wird. Dies verkürzt die Stillstandszeiten nach dem Ansprechen einer Berstscheibe um bis zu 80 %. Der Einsatz von Vorspannhaltern empfiehlt sich besonders bei empfindlichen Stahl-Emaille- / Glas- und Kunststoff-Rohrleitungen, Polymerisationsprozessen, Neigung zu Anbackungen, ungünstigen Einbaustellen und häufigem Berstscheibentausch.

Wärmekapazität – Das Verhältnis der einem Körper zugeführten Wärme zu der damit bewirkten Temperaturerhöhung ist die Wärmekapazität C des Körpers:

C = d Q / d T

Die Einheit der Wärmekapazität ist J/K.

Die spezifische Wärmekapazität c [J/m*K; J/m²*K; J/kg*K; …], häufig verkürzt als spezifische Wärme oder auch ungenau als Wärmekapazität bezeichnet, ist eine thermodynamische Stoffeigenschaft. Sie bemisst die Fähigkeit eines Stoffes, thermische Energie zu speichern.

Für die Auslegung eines Wärmeaustauschers ist die Angabe der spezifischen Wärmekapazitäten des zu temperierenden Mediums sowie des Temperiermediums von entscheidender Bedeutung, weil sich in Abhängigkeit davon u.a. die entsprechenden Volumenströme errechnen lassen.

Wärmeleitfähigkeit – Die Wärmeleitfähigkeit, auch Wärmeleitkoeffizient genannt, bezieht sich auf Festkörper, Flüssigkeiten oder Gase und ist eine Stoffeigenschaft zur Berechnung des Wärmestroms aufgrund der Wärmeleitung. Angegeben in der Einheit W/(m*K) ist die Nennung des Wärmeleitkoeffizienten unverzichtbar, um die wärmetechnische Auslegung eines STRIKO Wärmeaustauschers durchführen zu können.

Wärmetauscher – Die Übertragung thermischer Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen erfolgt in einem dafür geeigneten Apparat, dem Wärmeübertrager. Dieser wird umgangssprachlich auch Wärmetauscher oder Wärmeaustauscher genannt, jedoch sind dies nicht die wissenschaftlich korrekten Begriffe.

Die Wärmeübertrager von STRIKO sind speziell dafür konzipiert, viskose bis hochviskose Medien zu temperieren – zuverlässig und reibungslos bis in einen Viskositäts-Bereich von 500.000 mPas. Möglich wird dies durch die von STRIKO patentierte S-Helical Technologie, durch welche das zu temperierende Medium in den Produktraumrohren kontinuierlich in Bewegung gehalten und von der Rohrmitte zur Rohrwand und zurück umgeschichtet wird, wodurch ein Anbacken (Fouling) verhindert und der Wirkungsgrad verbessert wird.

X-förmig gekerbte Berstscheiben – Berstscheiben, bei denen die metallische Berstmembran eine X-förmige (kreuzförmige) Kerbung trägt, welche zur Definition des Berstdruckes und des Öffnungsbildes fungiert. STRIKO hat zugbelastete Berstscheiben (SZ-X) und Umkehrberstscheiben (SU-X) mit X-förmiger Kerbung im Programm, welche je nach Einsatzfall entsprechend ausgewählt werden.

Zerstörungsfreie Prüfung – ZfP, auch zerstörungsfreies Prüfverfahren genannt. Es handelt sich hierbei um ein Verfahren, das Bauteile, Materialien und Konstruktionen vor und während ihres Betriebes auf verborgene Fehler prüft und dadurch ganz wesentlich dazu beiträgt, dass Unfälle und Katastrophen eben NICHT passieren. Seitdem Menschen Werkstoffe und Werkstücke bearbeiten können, sind sie von dem Wunsch getrieben, diese zerstörungsfrei, also so, dass ihre spätere Verwendung nicht beeinträchtigt wird, zu prüfen. Bereits seit Urzeiten bedient sich der Mensch zerstörungsfreier Prüfverfahren, indem er gefertigte Gegenstände kritisch beäugt, sie mit dem Fingerknöchel abklopft, Oberflächen mit den Fingerspitzen abtastet. Zu einem bedeutenden wirtschaftlichen Faktor wurde diese Technik aber erst sehr viel später, als Mitte des neunzehnten Jahrhunderts die Industrie erstmals Material einsparen wollte und gleichzeitig den erhöhten Sicherheitsanforderungen gerecht werden musste. Zu dieser Zeit wurden speziellere Verfahren der praktischen Materialprüfung eingeführt, die mit dem Terminus ‚Zerstörungsfreie Materialprüfung‘ belegt wurden. Heutzutage ist die ZfP in nahezu allen Industriezweigen ein unverzichtbares Instrument zur Qualitätskontrolle und –sicherung geworden. Jedes sicherheitsrelevante Teil wird geprüft. Dabei bedient sich die ZfP der physikalischen Messtechnik – immer unter der Bedingung, dass die eingebrachte Energie den zu prüfenden Werkstoff nicht verändern darf. Die verwendeten Methoden sind vielfältiger Natur: Optische Prüfungen, Röntgen- und Ultraschallverfahren, thermographische Wärmefluss-Prüfverfahren, Computertomographie, Video- und Endoskopie, Laserstrahlung, Wirbelstromprüfung – je nach Aufgabe wird eine Energieform gewählt, die gemäß der Energiewechselwirkung zu einem möglichst hohen Nutzsignal führt. Als Hersteller von Druckgeräten erfüllt STRIKO Verfahrenstechnik selbstverständlich die Anforderungen der geltenden Regelwerke. STRIKO Wärmetauscher, Statische Mischer und Tropfenabscheider mit Gehäuse durchlaufen allesamt die Zerstörungsfreie Prüfung entsprechend des gewählten Regelwerks.

Zugbelastete Berstscheibe – Berstscheiben sind Drucksicherungen, die einen Behälter oder ein System vor schädigendem Über- oder Unterdruck schützen, indem eine Einmal-Membran zerbirst. Berstscheiben fungieren mithin als eine Art Sollbruchstelle.

STRIKO Verfahrenstechnik hat viele verschiedene Berstscheibentypen im Sortiment und unterscheidet dabei unter anderem zwischen Umkehr-Berstscheiben und zugbelasteten Berstscheiben. Zugbelastete STRIKO Berstscheiben sind mit der konkaven Seite der Berstscheibe zum Prozessmedium ausgerichtet, d.h., die Wölbung der Berstscheibe zeigt vom Prozess weg. Übersteigt der Prozessdruck den erlaubten Betriebsdruck, wird die Zugfestigkeit des Materials erreicht; die Berstscheibe birst.

Auch bei der Produktion zugbelasteter Berstscheiben setzt STRIKO Verfahrenstechnik hochmoderne, laserbasierte Produktionsverfahren ein. Zugbelastete Metallberstscheiben der STRIKO-Serie SZ-X werden im Standardhalter SHZ oder im Vorspannhalter SHZ Pro zwischen Flansche eingebaut. Sie eignen sich besonders zur Absicherung mittlerer bis hoher Arbeitsdrücke, sind als alleinige Druckabsicherung oder in Kombination mit einem Sicherheitsventil einsetzbar, zeigen ein fragmentfreies Öffnungsverhalten, sind geeignet für Gase, Dämpfe und Flüssigkeiten und in verschiedenen Werkstoffen wie Edelstählen, Nickel und Sonderwerkstoffen wie Hastelloy oder Tantal erhältlich. Neben einer Vielzahl von Ausführungsmöglichkeiten sind die zugbelasteten Berstscheiben von STRIKO auch mit einem optional auf Abblaseseite installierbaren Alarmgeber kombinierbar.