PTFE Teflon

Druckschläuche: Schläuche unter Druck

Neue PTFE-Generation ermöglicht größere Querschnitte
In der Rauchgasentschwefelungsanlage des Kohlekraftwerks Siekierki bei Warschau widerstehen großformatige Wärmetauscher mit Alwaflon-Druckschläuchen, basierend auf PTFE der Marke Teflon, hochkorrosiven Mischsäuren.

Energieeinsparung ist die Aufgabe dieses Wärmetauschersystems, große Mengen Primärenergie, die sonst notwendig wäre, um das gereinigte Abgas wieder so weit zu erwärmen, dass es durch den Kamin entweichen kann. Dadurch ergibt sich eine deutliche Verringerung der CO2-Emissionen.

Die von Wallstein gelieferten Druckschläuche widerstehen laut Hersteller den hochkorrosiven Medien in Rauchgas-Entschwefelungsanlagen von Kohlekraftwerken. Im Unterschied zu Wärmetauschern aus Nickel-Basis-Legierungen seien sie langzeitig gegen die Einwirkung aggressiver Mischsäuren aus SO2, SO3, HF und HCl resistent, die beim Abkühlen der Rauchgase entstehen und sich dann zusammen mit Aschepartikeln auf den Wärmetauscheroberflächen ablagern. Dies zeige eine zunehmende Zahl von Anwendungen, deren erste seit Anfang der 1980er Jahre in Betrieb sind. Das aktuelle Beispiel des „Wärmeverschubsystems“ im Steinkohlekraftwerk Siekierki, zur Aufheizung des gereinigten Abgases führt dazu, dass es im Kanal und im Kamin nicht zu Korrosion kommt und Tröpfchenbildung nach dem Kaminaustritt vermieden wird. Dieses System ist seit zwei Jahren kontinuierlich in Betrieb, ohne dass Korrosions- oder sonstige Probleme aufgetreten seien.

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Wärmetauscher mit Druckschläuchen auf PTFE-Basis eignen sich für Temperaturbereiche, in denen Wärmetauschersysteme aus metallischen Werkstoffen auf Grund der Mischsäure nicht mehr einsetzbar sind. Damit können fossile Rohstoffe und CO2-Emissionen auch bei Anwendungen mit hohen Korrosionsanforderungen eingespart werden. Zudem seien durch die Antihafteigenschaften von Teflon effizientere Reinigungszyklen realisierbar. Auch in Siekierki ist ein Online-Reinigungssystem installiert.

Das CHP (Combined Heat and Power) Kraftwerk hat 620 Megawatt Nennleistung. Diese von Wallstein gelieferten Systeme bestehen aus zwölf Rohgas-Wärmetauschermodulen mit Druckschläuchen und 42 Reingas-Wärmetauschermodulen, von denen 14 ebenfalls mit den Druckschläuchen gebaut wurden. In zwei Linien werden den Angaben zufolge 23 Megawatt Energie eingespart, das entspricht einem CO2-Äquivalent von 8600 kg/h.

Das System Alwaflon ist eine Gemeinschaftsentwicklung von Wallstein, Dupont und Fluortubing. Dabei bezeichnet die Marke das Zusammenwirken des chemisch nahezu inerten Fluorkunststoffs Teflon und der darauf abgestimmten Verarbeitung. Kennzeichen seien eine Gebrauchstemperatur bis 260 Grad Celsius bei der Vicat-Erweichungstemperatur von 130 bis 140 Grad Celsius, verbunden mit hoher Biegewechselfestigkeit und Spannungsrissbeständigkeit.

Kürzlich abgeschlossene Langzeitstudien des TÜV Süd bei unterschiedlichen Prüftemperaturen haben das Leistungsvermögen der Druckschläuche bestätigt. Im Zuge dieser Langzeittests wurde auch die neue Generation der Teflon Fluorkunststoffe für diese Anwendung freigegeben, bei deren Herstellung eine neue Technologie zum Einsatz kommt. Bereits früher im Prüflabor der BASF durchgeführte Zeitstand-Innendruckversuche über 10.000 Stunden hätten gezeigt, dass die Schläuche langzeitig der Kombination aus Innendruck und hohen Temperaturen widerstehen und dabei die Leistung entsprechender Produkte aus diversen anderen Fluorkunststoffen übertreffen. Damit seien bei gleichen Wanddicken höhere mechanische Beanspruchungen möglich. Es lassen sich demnach größere Schlauchdurchmesser herzustellen, wodurch sich bei gleichen Abmessungen höhere Wärmemengen auskoppeln lassen.

Alternativ lässt sich – bei gleicher Wärmetauscherleistung – die Zahl oder Länge der Druckschläuche verringern. Dank der jetzt vorliegenden Freigabe der neuen PTFE-Generation sollen Wärmetauschersysteme wirtschaftlicher und umweltverträglicher baubar sein.


Fakuma 2012, Halle B4, Stand 4201

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