Dicht, chemiebeständig und schmutzunempfindlich

Autor Sascha Paul Leiter Projektmanagement und Auftragsabwicklung, Angenstein

Umweltschutzkriterien und die Prozessleittechnik stellen heutzutage hohe Anforderungen an Absperreinrichtungen und Armaturen zur Abdichtung von Gasen. Angenstein-Klappen der Ausführung 4100 kommen überall dort zum Einsatz, wo besonders hohe Anforderungen an die absolute Dichtheit, chemische Beständigkeit und Unempfindlichkeit gegen Verschmutzung sowie Betriebszuverlässigkeit verlangt sind. Sie werden zum Absperren, Regeln und Umleiten von Abluft, Rauch- und Prozessgasen eingesetzt. Typische Anwendungsbereiche sind Rauchgasentschwefelungsanlagen, Abluftreinigungsanlagen, Entstickungsanlagen für Rauchgase und die Gasreinigung in Müllverbrennungsanlagen. Die Boiler, Öfen und Abgasreinigungen gerade in Müllverbrennungsanlagen sind 24 Stunden, rund um die Uhr, sieben Tage die Woche in Betrieb. Der Aufbau einer Rauchgasreinigung unterteilt sich in mehrere unterschiedliche Stufen. Dabei bestehen die meisten Rauchgasreinigungsanlagen hinter einer Müllverbrennungsanlage aus folgenden oder ähnlich aufgebauten Stufen. Zuerst erfolgt bei Temperaturen über 900 °C die Reinigung mittels Filter. Die Gaswäsche mit anschließenden Absorberstufen und die Entstickung mittels SCR- und SNCR-Verfahren (Selective (Non) Catalytic Reduction) mit folgendem Aktivkohlefilter erfolgt bei deutlich tieferen Temperaturen.

Die hermetisch dichten Absperrklappen von Angenstein arbeiten in den letzten Schritten in einem Temperaturbereich von 50 bis 200 °C, in einer sauren Mediumumgebung von nassem SO2-Gas mit einigen Chloriden und Fluoriden. Der Druck in den Rohrleitungen variiert zwischen -90 bis 150 mbar. Die Klappen werden eingesetzt, um die Anlage im Falle einer Störung zu umführen (Bypass). So stehen sie während der längsten Zeit des Jahres in der gleichen Position, müssen aber jederzeit betätigt werden können und ihre Funktion zu 100 % erfüllen. Absperrklappen vom Typ 4100 haben sich für diese Anforderungen während vielen Jahren bestens bewährt.

Aufgrund der hohen chemischen Belastung werden zum größten Teil bestimmte Kunststoffklappen verwendet. Sie sind aus GFK Derakane 470 (Ashland) im Hand- und Presslaminatverfahren hergestellt. Das Material der aufblasbaren Dichtung ist FPM. Alle Absperrklappen in der Gaswäsche werden je nach Anwendung mit pneumatischen Antrieben und verschiedenen Fail-Safe-Stellungen versehen, um bei Druck- oder sogar Anlagenausfall höchste Sicherheit gewährleisten zu können.

Die Absperrklappen des Typs 4100 zeichnen sich durch 100 %ige Dichtheit nach EN 12266-1 Rate A respektive ANSI Class IV bis V sowie ihre große Material- und Formenvielfalt aus. Der Temperatureinsatzbereich der GFK-Klappen ist nach oben mit ca. 180 °C Dauerbetriebstemperatur begrenzt. Das Design der speziellen Dichtungstechnik, mit dem umlaufenden Dichtring in Verbindung mit dem kombinierbaren Druck-Vakuum-System bilden hierbei das spezielle Know-how zum Erreichen der geforderten Dichtheiten.

Mit dem Druck-Vakuum-System wird die Dichtheit der Absperrklappen gewährleistet. Der im Klappengehäuse umlaufende Dichtring wird durch das Druck-Vakuum-System aufgeblasen oder zusammengezogen. Beim Öffnen der Klappe zieht sich zuerst der unter Vakuum stehende Dichtring vom Klappenteller zurück. Die Klappe kann so nahezu reibungsfrei durch Lagerung der Welle in einer speziell konstruierten PTFE-Büchse geöffnet werden.

Dieses System hat den Vorteil, dass der Dichtring sowie der Klappenteller keinem mechanischen Verschleiß durch Reibung ausgesetzt sind. Dank dieser Technik lassen sich auch Klappen wieder öffnen, die beispielsweise durch Ablagerung oder Schmutz verklebt sind. Das Schließen der Klappen erfolgt ebenfalls bei zurückgezogenem Dichtring. Nachdem die Klappe in die Schließstellung gefahren ist, wird der Dichtring mit Druck beaufschlagt. Er schmiegt sich dadurch genau an den Klappenteller an, was eine sichere Abdichtung garantiert.

Die Absperrklappen Typ 4100 sind auf Dichtheit durch den TÜV nach DIN 3230, Teil 3, B0, Leckrate 1 (04‘1982), ersetzt durch EN 12266-1 06‘2012) geprüft. Ebenso ist die Wellendurchführung mit Helium auf Dichtheit (Leckrate) getestet und erfüllt die TA-Luft.

Durch die unterschiedlichen Anwendungen und Betreiberanforderungen werden die Klappen je nach Verwendungszweck und den mechanischen, thermischen und chemischen Beanspruchungen aus verschiedenen Werkstoffen, z. B. aus thermoplastischen Kunststoffen (PE, PP, PVC, PVDF), duroplastischen Kunststoffen (GFK), Duroplast-beschichtet (aus PVC, PVDF, E-CTFE, FEP, PFA), Stahl-beschichtet (PVDF, E-CTFE, FEP, PFA), Edelstahl und Nickelbasislegierungen hergestellt. Für die Dichtungen werden Elastomere wie z. B. EPDM, FPM eingesetzt, um den Prozessanforderungen zu entsprechen.

Die Absperrklappen können nicht nur in den Nennweiten DN 300 bis 3000 hergestellt werden, sondern auch in kleineren und größeren Dimensionen und ebenso rechteckig.

Halle 8.0, Stand E88

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