FEM-BerechnungFEM-calculationheat exchangerWärmetauscher

Erhebliche Kosteneinsparung durch AD2000 konforme Spannungsanalysen für einen Schwimmkopfwärmetauscher mit Behälterflanschverbindungen

Die LES GmbH erhielt sehr kurzfristig den Auftrag für einen bereits in der Fertigung befindlichen, 18,4 Tonnen schweren, 7 m langen, für eine Chemieanlage in Saudi Arabien bestimmten Hochdruckwärmetauscher mit einem Manteldurchmesser von 1500 mm, die infolge mechanischer Belastung und behinderter thermischer Dehnung im Behältermantel, den Rohrplatten, dem Schwimmkopf, den Wärmetauscherrohren und den Behälterflanschverbindungen entstehenden Spannungen und Verformungen und die Dichtigkeit mit FEM-Berechnungen AD2000 konform zu analysieren.

Trotz der verfahrenstechnisch bedingten ungleichmäßigen Beheizung der, infolge der Druckbelastung recht dicken Rohrplatten, gelang es den Mitarbeitern der LES GmbH durch iterative Optimierung der Geometrie der Entlastungsnut mit einem, aus mehr als 500.000 Volumenelementen und mehr als 800.000 Knoten bestehenden Finite Element Modell für alle spezifizierten thermischen und mechanischen Belastungen, trotz des hohen Termindruckes letzlich AD2000 konforme Festigkeits- und Dichtigkeitsnachweise in direkter und sehr konstruktiver Zusammenarbeit mit der, mit der rechnerischen Vorprüfung im Rahmen der Erlangung eines “Design Appraisals” beauftragten “Benannten Stelle”, zu erstellen. Durch diese fertigungsbegleitenden Analysen gelang es letzlich, den Wärmetauscher fristgerecht zu liefen, so dass dem Betreiber eine drohende Verlängerung des Anlagenstillstandes und damit Stillstandskosten im sechsstelligen Bereich erspart blieben.
Besonders erfreulich, dass auch die, von der LES GmbH bestimmten Schraubenanzugsmomente für eine leckagefreie Druckprobe und Inbetriebnahme ausreicheten.

Nachdem der Auftraggeber sehr angetan von den konstruktiven Beratungs- und Berechnungs-leistungen und der termingerechten Lieferung der Dokumentation war, erteilte er umgehend den Auftrag für die Analyse eines weiteren Schwimmkopfwärmetauschers.

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