Heat-exchange units

Description

Das Institut für Fluiddynamik betreibt Hochdruckanlagen zur Untersuchung von thermofluiddynamischen Phänomenen. Derzeit wird eine Anlage zur Untersuchung von überkritischen CO2 errichtet. Hierfür wird ein Rekuperator zur internen Übertragung der Wärme aus dem CO2 Massenstrom von 4 kg/s des warmen Anlagenbereichs auf den Massenstrom von 4 kg/s des kälteren Anlagenbereichs benötigt. Weiterhin wird ein Wärmeüberträger benötigt, welcher die Temperatur des abgekühlten Massenstroms von 4 kg/s aus den Rekuperator mithilfe von Kühlwasser weiter verringert. Hierfür wird Kühlwasser vom Betreiber zur Verfügung gestellt, welches einen regelbaren Massenstrom zwischen 0,1 kg/s und 4,3 kg/s, eine Eintrittstemperatur von 35 oC und einen Druck von 95 bar(ü) hat. Beide Komponenten sollen als kompakte diffusionsgeschweißter Plattenwärmeüberträger (PrintedCircuitHeatExchanger oder Mikrokanalwärmeüberträger) ausgeführt werden. Die Druckgeräterichtlinie muss erfüllt werden. Der CO2 Gegenstrom Rekuperator muss folgende Mindestanforderungen erfüllen: — Kompakter diffusionsgeschweißter Plattenwärmeübertrager mit Gegenstrom nach Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU), — Betriebspunkt 1: —— Seite A: Medium: CO2, Massenstrom:4 kg/s, Eintritstemperatur: 200 oC, Austrittstemperatur: 531 oC, Druck: 300 bar, —— Seite B: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur:560 oC, Austrittstemperatur: 224 oC, Druck: 300 bar. — Betriebspunkt 2: —— Seite A: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur: 170 oC, Austrittstemperatur: 493 oC, Druck: 300 bar, —— Seite B: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur: 570 oC, Austrittstemperatur: 195 oC, Druck: 75 bar. — Betrieb des Rekuperators bis 300 bar und 570 oC gleichzeitig, — Auslegungsdruck: -1 bar(ü) (Evakuierung der Anlage; bei gleichzeitig -10oC bis 30oC) bis 315 bar(ü) (bei gleichzeitig 590oC), — Auslegungstemperatur: -10 oC (bei gleichzeitig 315 bar(ü) und -1 bar(ü)) bis 590 oC (bei gleichzeitig 315 bar(ü)), — Lieferung des Rekuperators nach Abnahme des Gesamtapparates durch eine zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS), Ausstellung einer Konformitätserklärung für das Gesamtsystem und Nachweis der Konformitätsbescheinigung, — Auslegung für mindestens eine Lebensdauer 10 000 h und Lastwechselzahl 1 000, — Auslegung, Herstellung, Prüfung und Dokumentation in Übereinstimmung mit Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU), Erteilung eines CE-Kennzeichens erforderlich, — Maximaler Druckverlust für alle Betriebspunkte und Seiten: 1,5 bar, — Werkstoffe: Druckgerät und Flansch: a) 2.4663 (NiCr23Co12Mo, Inconel 617) nach VdTÜV Werkstoffblatt 485, b) 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2, 316), c) 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2, 316L). Der Kühlwasserbetriebene Gegenstrom CO2 Kühler muss folgende Mindestanforderungen erfüllen: — Kompakter diffusionsgeschweißter Plattenwärmeübertrager mit Gegenstrom nach Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU), — Betriebspunkt 1: —— Seite A: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur: 224 oC, Austrittstemperatur: 181 oC, Druck: 300 bar, —— Seite B: Medium: Wasser, Massenstrom: zwischen 0,1 kg/s und 4,2 kg/s einstellbar, Eintritstemperatur: 35 oC, Austrittstemperatur: zu bestimmen, Druck: 95 bar(ü) Betriebspunkt 2: —— Seite A: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur: 195 oC, Austrittstemperatur: 140 oC, Druck: 75 bar, —— Seite B: Medium: Wasser, Massenstrom: zwischen 0,1 kg/s und 4,2 kg/s einstellbar, Eintritstemperatur: 35 oC, Austrittstemperatur: zu bestimmen, Druck: 95 bar(ü) — Betrieb des Flüssigkühlers bis 300 bar und 260 oC gleichzeitig, — Auslegungsdruck: -1 bar(ü) (Evakuierung der Anlage; bei gleichzeitig -10oC bis 30oC) bis 315 bar(ü) (bei gleichzeitig 300oC), — Auslegungstemperatur: -10 oC (bei gleichzeitig 315 bar(ü) und -1 bar(ü)) bis 300 oC (bei gleichzeitig 315 bar(ü)), — Lieferung des Flüssigkühlers nach Abnahme des Gesamtapparates durch eine zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS), Ausstellung einer Konformitätserklärung für das Gesamtsystem und Nachweis der Konformitätsbescheinigung, — Auslegung für mindestens eine Lebensdauer 10 000 h und Lastwechselzahl 1 000, — Auslegung, Herstellung, Prüfung und Dokumentation in Übereinstimmung mit Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU), Erteilung eines CE-Kennzeichens erforderlich, — Maximaler Druckverlust für alle Betriebspunkte auf der CO2 Seite: 1 bar, auf der Wasserseite: 5 bar, — Werkstoffe: Druckgerät und Flansch: a) 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2, 316), b) 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2, 316L). Zum Angebotspreis gehören: — Lieferung gemäß DDP Dresden (Incoterms 2020), — Abnahme des Rekuperators durch eine zentrale Überwachungsstelle sowie Vergabe eines CE Kennzeichens vor Auslieferung, — Abnahme des Flüssigkühlers durch eine zentrale Überwachungsstelle sowie Vergabe eines CE Kennzeichens vor Auslieferung, — Vollständige Dokumentation, Dokumentationssprache deutsch, einschließlich: Betriebs- und Montageanleitung Abnahmeprüfzeugnisse Berechnung der Wärmeübertragerfläche hinsichtlich der gegebenen thermischen Leistung und den Betriebspunkten — Gewährleistung von mind. 24 Monaten, — Beschreibende Dateien und Listen im MS Office, Zeichnungen im Auto-CAD, — Ausstellung einer Konformitätserklärung für das Gesamtsystem, Nachweis der Konformitätsbescheinigung sowie vollständige Lieferung inklusive Dokumentation innerhalb von max. 32 Wochen nach Auftragserteilung.