Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Anlagenschwingungen aufgrund thermoakustischer Instabilitäten an Wärmetauschern in GDRM-Stationen
Auf Basis einer messtechnischen Untersuchung an einer bestehenden GDRM-Anlage (Gasdruckregel- und Messstation) und einem angepassten Experiment konnte erstmalig nachgewiesen werden, dass je nach Positionierung des Wärmetauschers thermoakustische Instabilitäten die Ursache erhöhter Druckpulsationen sind. Tritt darüber hinaus eine Übereinstimmung der Druckpulsationsfrequenz mit einer strukturmechanischen Eigenfrequenz des Rohrleitungssystems auf, kann dies auch zu schwerwiegenden mechanischen Schäden führen. Zur Vermeidung dieser Phänomene werden Möglichkeiten und Empfehlungen zur Maßnahmenauslegung sowohl an bestehenden als auch an geplanten Neuanlagen aufgezeigt. Bei Neuanlagen kann z.B. durch gezielte Positionierung der Wärmetauscher das Anfachen selbsterregter Schwingungen direkt unterbunden werden. Alternativ können Positionen zum gezielten Einsatz von Dämpfungsgliedern im Gasstrom (z.B. Pulsations-Dämpferplatten) berechnet und für den praktischen Einsatz ausgelegt werden. Bei bestehenden Anlagen empfiehlt sich dort, wo z.B. im Laufe eines Jahres sehr unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich des Volumenstromes und Differenzdruckes vorherrschen, eine theoretische Überprüfung möglicher Anfachungsmöglichkeiten von thermoakustischen Instabilitäten durchführen zu lassen. Werden bei dieser Pulsationsstudie mögliche Anzeichen für das Auftreten von selbsterregten Schwingungen festgestellt, sollte eine messtechnische Erfassung der Akustik und der Strukturdynamik für ausgesuchte Betriebspunkte durchgeführt werden. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse können dann strukturmechanische Maßnahmen (z.B. zusätzliche Rohrleitungsabstützungen) oder akustische Maßnahmen (z.B. Pulsations-Dämpferplatten) eingesetzt werden.
Anlagenschwingungen aufgrund thermoakustischer Instabilitäten an Wärmetauschern in GDRM-Stationen
Auf Basis einer messtechnischen Untersuchung an einer bestehenden GDRM-Anlage (Gasdruckregel- und Messstation) und einem angepassten Experiment konnte erstmalig nachgewiesen werden, dass je nach Positionierung des Wärmetauschers thermoakustische Instabilitäten die Ursache erhöhter Druckpulsationen sind. Tritt darüber hinaus eine Übereinstimmung der Druckpulsationsfrequenz mit einer strukturmechanischen Eigenfrequenz des Rohrleitungssystems auf, kann dies auch zu schwerwiegenden mechanischen Schäden führen. Zur Vermeidung dieser Phänomene werden Möglichkeiten und Empfehlungen zur Maßnahmenauslegung sowohl an bestehenden als auch an geplanten Neuanlagen aufgezeigt. Bei Neuanlagen kann z.B. durch gezielte Positionierung der Wärmetauscher das Anfachen selbsterregter Schwingungen direkt unterbunden werden. Alternativ können Positionen zum gezielten Einsatz von Dämpfungsgliedern im Gasstrom (z.B. Pulsations-Dämpferplatten) berechnet und für den praktischen Einsatz ausgelegt werden. Bei bestehenden Anlagen empfiehlt sich dort, wo z.B. im Laufe eines Jahres sehr unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich des Volumenstromes und Differenzdruckes vorherrschen, eine theoretische Überprüfung möglicher Anfachungsmöglichkeiten von thermoakustischen Instabilitäten durchführen zu lassen. Werden bei dieser Pulsationsstudie mögliche Anzeichen für das Auftreten von selbsterregten Schwingungen festgestellt, sollte eine messtechnische Erfassung der Akustik und der Strukturdynamik für ausgesuchte Betriebspunkte durchgeführt werden. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse können dann strukturmechanische Maßnahmen (z.B. zusätzliche Rohrleitungsabstützungen) oder akustische Maßnahmen (z.B. Pulsations-Dämpferplatten) eingesetzt werden.
Anlagenschwingungen aufgrund thermoakustischer Instabilitäten an Wärmetauschern in GDRM-Stationen
Vibrations excited by heat exchangers - Thermal-acoustic instabilities as cause of increased pulsations within gas metering stations
Lenz, Johann (Autor:in)
Erdöl-Erdgas-Kohle ; 125 ; 157-161
2009
5 Seiten, 10 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Gasversorgung , Erdgas , Druckregler , Messstation , Schwingung , Schwingungsanregung , Pulsation , Eigenschwingung , Schwingungsdämpfung , Untersuchung (Studie) , Messung mechanischer Größen , Messung thermischer Größen , Untersuchungsergebnis , Einflussfaktor , Positionierung , Wärmetauscher , Pulsationsdämpfer , Abstützvorrichtung , Auslegung (Dimension) , Empfehlung , Rohrleitungssystem
Wärmeversorgung - Korrosion in Kupfer-Wärmetauschern
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Schadensfälle an Wärmetauschern bivalenter Gebäudeheizungen
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