Mit den HENZE-Doppelwandbehältern ist die Nutzung betriebliche Abwärme in Form von Heißwasser zur Erhaltung bestimmter Temperaturen zu realisieren

Zur Lagerung, Förderung und Behandlung aggressiver Medien zeichnet sich  gerade in der chemischen Industrie ein immer stärker werdender Trend zum  Einsatz doppelwandiger Systeme aus thermoplastischen Kunststoffen ab. Dies können z.B. Lagerbehälter, Rohleitungssysteme, Prozessbehälter und Apparate sein. Aber auch in der Infrastruktur von Wasser- und Abwassersystemen kommen doppelwandige Systeme aus Kunststoff zum Einsatz.Hintergrund ist ein verstärkt sicherheitsorientiertes Denken und Planen, aus dem sich ein hoher Anspruch an die Qualität der genannten Produkte herleitet. Neben Vollwandwickelrohren, erfüllen gerade die  Doppelwandprofile der HENZE GmbH Kunststoffwerk aus Troisdorf im Rhein-Sieg - Kreis diesen Anspruch an Sicherheit und Qualität in hohem Maße. So hat HENZE ein DIBt Prüfzeichen ( Z-40.21-209) für doppelwandige Behälter zur Lagerung aggressiver Medien, wie z.B. Salzsäure, Phosphorsäure, Natronlauge. 

Der Konstruktionsaufbau der doppelwandigen Rohre ermöglicht neben der eigentlichen Aufgabe als statisch tragendes Element, auch die Nutzung des Doppelwandprofils zur Dichtheitskontrolle. Dabei kann die Überwachung mittels elektrischer Widerstandsmessung, mithilfe von Sonden oder durch Über-, bzw. Unterdruckmessung erfolgen. Standardmäßig kommt bei den Doppelwandbehältern nach Prüfzeichen der Werkstoff  Polyethylen, PE 100 zum Einsatz.

Aber auch Behälter und Apparate aus PP (Polypropylen) oder PVDF (Polyvinylidenfluorid) und einige andere spezielle Varianten oder Kombinationen dieser Werkstoffe sind nicht außergewöhnlich. ( Z.B. ein Verbund aus PVDF und PP für Behälter und Apparate mit hoher thermischer und mechanischer Beanspruchung ). Sie dienen als Basis für Produkte wie Gaswäscher, Lüftungsrohrsysteme, Rührwerksbehälter. Im Bereich Infrastruktur werden u.a. Abwasserkanalsysteme, Trinkwassersysteme und Komponenten für die Deponietechnik aus doppelwandigem Rohr verwendet. Bei allen Produkten versteht sich HENZE nicht nur als Hersteller, sondern als Systemlieferant mit einem Programm an Zubehören, Komponenten und als kompetenten Berater mit dem erforderlichen Knowhow.

Als ein weiteres Beispiel der vielseitigen Anwendbarkeit der doppelwandigen Profilrohre, konnte man jetzt auf einem Spezialgebiet der Anlagentechnik Fuß fassen. Erstmalig wurde das Know-how des Troisdorfer Herstellers im Rhein-Sieg-Kreis genutzt, um Lager- und Behandlungsbehälter für eine Bitumen-Emulsion, die im Straßenbau zum Einsatz kommt, im europäischen Raum zu errichten (s.o. Bild 1).

Das Ansetzen und Vorhalten einer Bitumen-Emulsion für weitere Produktionsschritte ist in hohem Maße von der Aufrechterhaltung einer Temperatur von ca. 70 Grad im Behälterinneren abhängig. Als wässrige Lösung mit der feinen Verteilung von Bitumen in Wasser stabilisieren Emulgatoren zusätzlich zur Temperatur das Gemisch. Sollte die Medientemperatur unter einen bestimmten Wert fallen, wird die Emulsion gebrochen und das Bitumen fällt aus und verklebt. Deshalb ist eine konstante Temperatur für den Prozess so wichtig.

Da im Rahmen der Fertigung des Anlagenbetreibers betriebliche Abwärme in Form von Heißwasser anfällt, lag es nahe, diese für diesen Einsatzzweck zu nutzen. Mit dem Know-how der nordrhein-westfälischen Spezialisten konnten sowohl Lagerung und Behandlung als auch die Temperaturkonstanz erzielt werden. Auch können die innerhalb der Rohrwand spiralförmig verlaufenden Profile zur Kühlung von Prozessmedien eingesetzt werden. In dem hier vorliegenden Fall wurde das Lagermedium (Bitumen-Emulsion) jedoch aufgeheizt, indem man ein Heizmedium durch die Profile geleitet hat. Dabei wurde in die Profilwendel der doppelwandigen Wickelrohre das Heizwasser (Abwärme aus der Produktion) in die senkrecht stehenden Behälter gepumpt.

Henze-Doppelwandbehälter, exklusiv in Werkstoff und Konstruktion

Die Doppelwandbehälter aus HENZE Profilwickelrohr wurden aus Polypropylen Homopolymerisat PP-H/BE 60 von Borealis gefertigt

Der Aufbau des Doppelwandprofils der Behälterrohre verlangt nach hohem technischem Know-how

Dieser Werkstoff ist für seine hervorragenden thermischen und mechanischen Eigenschaften bekannt und war nach Aussagen von Michael Florin, Dipl.-Ing. und Projektverantwortlicher bei HENZE, „erste Wahl für den vorliegenden Anwendungsfall.“ Die Rohrausführung erfolgte gemäß DIN16961 mit Innendurchmesser DN 2000 * 5900 mm zylindrischer Höhe. Die allgemeine Zulassung Z-40.21-209 des DIBT ist Basis für die statische Auslegung. Die wichtigen Parameter Energieeintrag, Isolierung und Wärmeverlust, zur Aufrechterhaltung der Wärme im Inneren, wurden ebenfalls vom Hersteller berechnet. Das Nutzvolumen beträgt je Behälter 15 m³ bei druckloser Lagerung und Behandlung des Mediums. Es wurde eine Auslegungstemperatur von 70 Grad, bei einer Lebensdauer von 25 Jahren gewählt. Der Sicherheitsfaktor ist standardmäßig mit 2 berücksichtigt. Seitliche Stutzen fließen in die statische Betrachtung ein. Die Behälter haben je einen flachen Boden und Deckel, wobei auf den Deckeln Rührwerke, die auf Traversen fixiert sind, betrieben werden.

Leistungsvorgaben perfekt gemeistert

Es können sogar die Stutzen in der Behälterwand, die eine Störung im Fluss des Heizmediums darstellen, aufgrund des innovativen neuentwickelten Systems überbrückt werden. Das gezielte Umleiten des Heizmediums im Profil wurde mit speziellen Stutzen realisiert, die über eine Heizelementmuffenschweißung den kompletten Wandungsquerschnitt hermetisch abriegeln. Die Anschlüsse der Überbrückung wurden jeweils vor und nach jedem „Wasserstop-Stutzen“ geschaltet.


Behälterdesign Close up
Erst das spezielle Behälterdesign mit Überbrückung des Heizmedium-Flusses sichert die Funktion

Damit der Wärmeübergang zum Medium möglichst groß ist, wurde die Wanddicke der Grundlage (Inliner) klein gewählt. Dagegen wurde die Wanddicke der Decklagezur besseren Isolierung und zum Erreichen der statisch erforderlichen Gesamtwanddicke groß gewählt.

Wissen, worauf es ankommt

Die realisierten Lager- und Behandlungsbehälter für die Bitumen-Emulsion verlangten nach einer speziellen Spezifikation der Wandung. Hinzu kommt die Erfordernis nach einem exklusiven Produktdesign, das sich der Anwendung flexibel anpasst. „Nur so war es möglich, die Heizkosten zum Betreiben der Behälter komplett einzusparen. Gerade diese Individualität, dieses Eingehen auf Probleme und ihre Lösung, zum Beispiel mit der Wahl der Wanddicken und dem erforderlichen Design, sind Stärken, die wir auch für neue Aufgabenstellungen im Anlagenbereich jederzeit wieder abrufen können“, ist sich Florin nach dem erfolgreich abgewickelten Projekt sicher.