Schon die Planung einer Anlage entscheidet über ihre Rendite und Funktionsfähigkeit. Mit dem notwendigen technischen und betriebswirtschaftlichen Know-how kann man kostendeckende Maßnahmen so miteinander koordinieren, dass eine Anlage auf dem Stand der Technik einwandfrei funktioniert und lukrativ arbeitet. Studenten der Fachrichtungen Maschinenbau, Verfahrens-, Versorgungs-, Kraftwerks-, Umwelt- und Heizungstechnik bekommen hier entscheidende Informationen über den Planungsablauf. Projektierungs-, Konstruktions- und Betriebsingenieure sowie Techniker, die mit der Anlagenplanung bzw. der Konstruktion und der Betreuung von Anlagen zu tun haben, erhalten mit diesem Buch ein wichtiges Planungsmittel.
Inhalt:
- Technische Planung
- Kaufmännische Planung
- Bauliche Planung
- Betrieb der Anlage
- Wartung und Instandhaltung
- Datensammlung und Planungsmaterial
Inhaltsverzeichnis
1;Vorwort;5 2;Inhaltsverzeichnis;7 3;1 Planung von Anlagen;13 3.1;1.1 Grundkonzeption;14 3.2;1.2 Sicherheits- und umwelt-technische Anforderungen;17 3.2.1;1.2.1 Gesetze, Verordnungen, Normen, Vorschriften;17 3.2.2;1.2.2 Sicherheitstechnik;17 3.2.3;1.2.3 Sicherheitseinrichtungen;19 3.2.4;1.2.4 Prozessleittechnik (PLT) sichert Anlagen;20 3.2.5;1.2.5 Emissionen und Emissions-minderung;23 3.2.6;1.2.6 Abfall oder Reststoff?;25 3.2.7;1.2.7 Umgang mit wassergefährdenden Stoffen;25 3.2.8;1.2.8 Explosionsgefahr und brennbare Flüssigkeiten;29 3.2.9;1.2.9 Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP);29 3.2.10;1.2.10 Druckgeräte Druckgeräterichtlinien: EG-Richtlinie zur Anleitung der Rechtsvorschrift der Mitgliedstaaten.;33 3.2.11;1.2.11 CE-Kennzeichnung;34 3.3;1.3 Zusammenfassung der wichtigsten Planungsschritte;35 3.4;1.4 Vor- und Grobplanung;35 3.4.1;1.4.1 Festlegung der Aufgabenstellung;35 3.4.2;1.4.2 Datenerfassung;35 3.4.3;1.4.3 Verfahrensbeschreibung mit Mengen- und Energiebilanzen;37 3.4.4;1.4.4 Verfahrenstechnische Grobauslegung;39 3.4.5;1.4.5 Auslegung der Nebenanlagen;39 3.4.6;1.4.6 Lageplanentwurf;39 3.4.7;1.4.7 Projektbeschreibung, Kostenschätzung, Terminplan;39 3.4.8;1.4.8 Projektierungshilfen;40 3.4.9;1.4.9 Betriebskostenschätzung;42 3.5;1.5 Detailplanung;42 3.5.1;1.5.1 Allgemeine Hinweise;42 3.5.2;1.5.2 Genehmigungsantrag;43 3.5.3;1.5.3 Erstellung von Spezifikationen;43 3.6;1.6 Anfragen und Bestellungen;44 3.6.1;1.6.1 Anfragen;44 3.6.2;1.6.2 Bestellungen;46 3.7;1.7 Abwicklung;47 3.7.1;1.7.1 Auftragsverfolgung;47 3.7.2;1.7.2 Ergänzende Detailplanung;47 3.7.3;1.7.3 Dokumentation;47 3.8;1.8 CAE in der Anlagentechnik;50 3.8.1;1.8.1 Angebotsphase;53 3.8.2;1.8.2 Auftragsphase: Basic-/Detail- Engineering, Rohrleitungs- und Instrumentierungsdiagramm;53 3.8.3;1.8.3 Dreidimensionale Aufstellungsplanung;53 3.9;1.9 Prüflisten für Haupttätigkeiten;55 3.9.1;1.9.1 Darstellung des Anlagenschemas;55 3.9.2;1.9.2 Verfahrensablauf;56 3.9.3;1.9.3 Auslegung von einzelnen Anlagenteilen;57 3.9.
4;1.9.4 Rohrleitungsanlagen;59 3.9.5;1.9.5 Mess- und Regelungseinrichtungen;59 3.9.6;1.9.6 Sicherheit und Umwelt;60 3.9.7;1.9.7 Aufstellungsplan;62 3.9.8;1.9.8 Montagevorbereitung;62 3.10;1.10 Planungsfehler;62 4;2 Kaufmännische Planung;65 4.1;2.1 Kostenermittlung;65 4.1.1;2.1.1 Kapitalgebundene Kosten;65 4.1.2;2.1.2 Verbrauchsgebundene Kosten;66 4.1.3;2.1.3 Betriebsgebundene Kosten;66 4.1.4;2.1.4 Sonstige Kosten;66 4.1.5;2.1.5 Montagekosten;66 4.1.6;2.1.6 Preise von Anlagenbauteilen;68 4.2;2.2 Wirtschaftlichkeit;69 4.2.1;2.2.1 Wirtschaftlichkeitsberechnung;70 4.3;2.3 Wärme- und Energiekosten;72 4.3.1;2.3.1 Kapitalkosten (K1);73 4.3.2;2.3.2 Energiekosten (K2);73 4.3.3;2.3.3 Betriebskosten (K3);74 4.3.4;2.3.4 Sonstige Kosten (K4);74 4.3.5;2.3.5 Gesamtkosten (K);74 4.4;2.4 Dynamische Wirtschaftlichkeitsberechnung nach der Annuitätsmethode;74 4.4.1;2.4.1 Annuität der kapitalgebundenen Kosten (Auszahlungen);75 4.4.2;2.4.2 Annuität der verbrauchsgebundenen Kosten;75 4.4.3;2.4.3 Annuität der betriebsgebundenen Kosten;76 4.4.4;2.4.4 Annuität der sonstigen Kosten;76 4.4.5;2.4.5 Jahreseinnahmen (Erlöse, Einzahlungen);76 4.4.6;2.4.6 Annuität der jährlichen Gesamtzahlungen;76 4.4.7;2.4.7 Amortisationsdauer;76 4.5;2.5 Life-cycle-Kosten;79 4.6;2.6 Verträge;79 4.6.1;2.6.1 Vertragsarten;79 4.6.2;2.6.2 Vertragsformen;80 4.6.3;2.6.3 Zusammenarbeitsverträge;81 4.6.4;2.6.4 Einflüsse der Vertragsform;82 4.6.5;2.6.5 Vertragsgestaltung;83 4.7;2.7 Vertragsbedingungen;84 4.7.1;2.7.1 Zahlungsbedingungen;85 4.7.2;2.7.2 Liefertermin;85 4.7.3;2.7.3 Probebetrieb, Risikoübergang, Betriebsübernahme;86 4.7.4;2.7.4 Zugesicherte Eigenschaften;87 4.7.5;2.7.5 Gewährleistung Voraussetzungen für die Gewährleistung;87 4.7.6;2.7.6 Nachweis der zugesicherten Auslegungsdaten;88 4.7.7;2.7.7 Rechte des Bestellers bei Mängeln an der Lieferung;88 4.7.8;2.7.8 Sonstiges Patentansprüche;90 5;3 Bauliche Planung;93 5.1;3.1 Allgemeines;93 5.2;3.2 Transport- und Lagerverhältnisse;93 5.3;3.3 Baustelleneinrichtung;94 5.
4;3.4 Montage;94 5.5;3.5 Personal;94 5.6;3.6 Haftung und Verantwortung des Lieferers;95 5.7;3.7 Bau- und/oder Montageüberwachung;95 5.8;3.8 Betriebsdokumentation;96 5.8.1;3.8.1 Spezielle Betriebsdokumentation;96 5.8.2;3.8.2 Dokumentation von Wartung, Reparatur und Kundendienst;97 5.8.3;3.8.3 Einsatz von Einrichtungen;98 5.9;3.9 Inbetriebnahme;99 5.9.1;3.9.1 Inbetriebnahmeablauf am Beispiel einer Wärmeträger-Ölanlage;99 5.10;3.10 Abnahme;102 5.11;3.11 Aufmaß;102 6;4 Betrieb der Anlage;103 6.1;4.1 Wartung und Instandhaltung;103 6.1.1;4.1.1 Instandhaltungskonzept;103 6.1.2;4.1.2 Instandsetzung nach Ausfall;103 6.1.3;4.1.3 Vorbeugende Instandhaltung;104 6.1.4;4.1.4 Zustandsbezogene Instandhaltung;104 7;5 Beispielhafter Ablauf eines Anlageprojektes in Diagrammen;107 7.1;5.1 Zeitliche Planung;107 7.2;5.2 Typischer Planungsablauf;108 7.3;5.3 Aufgaben und Zielstellungen der Inbetriebnahme ;109 7.4;5.4 Typischer Inbetriebnahmeablauf;109 7.5;5.5 Betrieb der Anlage 5.6 Pumpenüberwachung;110 7.6;5.7 Standardablauf einer Wartung;111 7.7;5.8 Standardablauf einer Inspektion;112 7.8;5.9 Standardablauf einer Instandsetzung;113 8;6 Projektierungsgleichungen und Faustformeln;115 8.1;6.1 Allgemeines;115 8.2;6.2 Projektierungsgleichungen;115 8.3;6.3 Faustformeln;115 8.3.1;6.3.1 Volumenstrombestimmung;115 8.3.2;6.3.2 Rohrleitungs-innendurchmesser;123 8.3.3;6.3.3 Leistungsbedarf von Pumpen;123 8.3.4;6.3.4 Leistungsbedarf von Ventilatoren;124 8.3.5;6.3.5 Elektrische Stromstärke für die Zuleitung zum Motor im Drehstromnetz;124 8.3.6;6.3.6 Messblendenbohrung;124 8.3.7;6.3.7 Verbrennungstechnik;125 9;7 Datensammlung und Planungsmaterial;127 9.1;7.1 Auslegungen;127 9.1.1;7.1.1 Strömungsgeschwindigkeiten aus der Praxis;127 9.1.2;7.1.2 Hauptdaten von Rohrleitungen und Rohrleitungselementen;128 9.1.3;7.1.3 Rohranschlussabmessungen, die sich aus den Flanschnormen ergeben;130 9.1.4;7.1.4 Kenngrößen für die Druckverlustberechnung;131 9.1.5;7.1.5 Verlusthöhenbestimmung bei Wasserleitungen;132 9.1.6;7
.1.6 Nomogramm zur Berechnung des Strömungswiderstandes von Rohrleitungen, bezogen auf Luft bei 20 C und 1,013 bar;133 9.1.7;7.1.7 Geschwindigkeit und Druckverlust in durchströmten Rohren (Bezugsgröße: Rohre nach DIN EN 10 216-2 mit Mindestwanddicke);134 9.1.8;7.1.8 Verlusthöhe;135 9.1.9;7.1.9 Erforderliche Dehnschenkellängen bei warmgehenden Stahlrohrleitungen;136 9.1.10;7.1.10 Verhältnis der gestreckten Länge zur Verbindungslänge als Kriterium für das elastische Verhalten eines Stahlrohrsystems in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Geometrieparameter;137 9.1.11;7.1.11 Dehnungsaufnahme von Rohrschenkeln n. TRR 100;138 9.1.12;7.1.12 Dehnschenkel bei Kunststoffrohren;139 9.1.13;7.1.13 Leistungsbestimmung bei Pumpen;140 9.1.14;7.1.14 Wirkungsgrad und Leistungsbedarf von 1-stufigen Kreiselpumpen im Optimum Laufraddurchmesser ca. 200 mm;141 9.1.15;7.1.15 Leistungsbestimmung bei Ventilatoren;142 9.1.16;7.1.16 Diagramm zur Bestimmung der Wanddicke von zylindrischen Mänteln;143 9.1.17;7.1.17 Diagramm zur Bestimmung gewölbter Böden;144 9.1.18;7.1.18 Diagramm zur Bestimmung von ebenen Böden;145 9.1.19;7.1.19 Streckgrenze und Langzeit-Warmfestigkeitswerte von nahtlosen Rohren aus warmfesten Stählen nach DIN EN 10 216-2;146 9.1.20;7.1.20 Stoffwerte von Stählen ( und;147 9.1.21;7.1.21 Drehmoment in Abhängigkeit von Antriebsleistung und Drehzahl;148 9.1.22;7.1.22 Wellendurchmesser in Abhängigkeit vom Drehmoment;148 9.1.23;7.1.23 Abblaseleistungen von Vollhub-Sicherheitsventilen und Normal-Sicherheitsventilen für Wasser;149 9.1.24;7.1.24 Abblaseleistungen von Vollhub-Sicherheitsventilen und Normal-Sicherheitsventilen für Sattdampf und Luft;150 9.1.25;7.1.25 Strömungsgeschwindigkeit in Dampfleitungen;151 9.1.26;7.1.26 Bemessung von Kondensatleitungen;152 9.1.27;7.1.27 Auslegung von Sattdampfleitungen bei max. 25 m/s Dampfgeschwindigkeit (Leitungslänge nicht über 50...100 m);154 9.1.28;7.1.28 Nachverdampfung bei der Entspannung von Kondensat;155 9.1.29;7.1.29 Anhaltswerte für
den Wärmedurchgangskoeffizienten bei Wärmeaustauschern;156 9.1.30;7.1.30 Mittlere Temperaturdifferenz für reinen Gleich- und Gegenstrom;157 9.1.31;7.1.31 Richtwerte des Schalldruckpegels von Drehstrommotoren;158 9.1.32;7.1.32 A-Schall-Leistungspegel an Spiral- oder Ringgehäusepumpen (Richtwerte);158 9.1.33;7.1.33 Schall-Leistungspegel von Ventilatoren;158 9.2;7.2 Konstruktion;159 9.2.1;7.2.1 Bildzeichen für Wärmekraftanlagen (nach DIN 2481);159 9.2.2;7.2.2 Transportabmessungen;160 9.2.3;7.2.3 Mindestabstände von Leitungen;162 9.2.4;7.2.4 Rohrbrücke;163 9.2.5;7.2.5 U-Rohr-Wärmeaustauscher (2-2-Wege), Rohr 12 mm Ø (Heizfläche), Maße und Gewichte;164 9.2.6;7.2.6 Hauptabmessungen sowie Heizflächen bei einem Rohrbündel-Wärmeübertrager;165 9.2.7;7.2.7 Bezeichnung von Wärmeaustauscher-Bauelementen nach TEMA;166 9.2.8;7.2.8 Druck-Temperatur-Zuordnungen für nichtaustenitische Stähle nach DIN EN 1092-1 : 2008-9;167 9.2.9;7.2.9 Übersichtsdiagramm zur Bestimmung der Baugrößen von Radialventilatoren;168 9.2.10;7.2.10 Kennfelder von Kreiselpumpen;169 9.2.11;7.2.11 Liegende Behälter (n. DIN 6615);170 9.2.12;7.2.12 Sättel für liegende Behälter, Form E nach DIN 28 080;173 9.2.13;7.2.13 Apparat mit Profilfüßen nach DIN 28 081;174 9.2.14;7.2.14 Rohrfüße für stehende Apparate nach DIN 28 018 T1;175 9.3;7.3 Datenblätter;176 9.3.1;7.3.1 Datenblatt für Kreiselpumpen;176 9.3.2;7.3.2 Datenblatt für Sicherheitsventile;177 9.3.3;7.3.3 Spezifikationsblatt für Stellgeräte;178 9.3.4;7.3.4 Datenblatt für Elektromotoren;180 9.3.5;7.3.5 Datenblatt für Wärmeaustauscher allgemeine Daten;181 9.3.6;7.3.6 Datenblatt für Wärmeaustauscher Prozessdaten und Stoffwerte;182 9.3.7;7.3.7 Datenblatt für Wärmeaustauscher Stutzen und Maßskizze;183 9.4;7.4 Vorschriften;184 9.4.1;7.4.1 Geltungsbereich der gesetzlichen Regelwerke zur Luftreinhaltung bei Feuerungsanlagen;184 9.4.2;7.4.2 Übersicht für zulässige Emissionswerte gemäß TA Luft Juli 2002;185 9.4.3;7.4.3 Emissionsgrenzwerte bei Großfeuerungsanlagen*) in mg/m
3;186 9.4.4;7.4.4 Druckgeräterichtlinie: Einteilung der Fluide;187 9.4.5;7.4.5 Behältereinstufung (Druckgeräte RL) Fluide der Gruppe 1:;187 9.4.6;7.4.6 Behältereinstufung (Druckgeräte RL) Fluide der Gruppe 2:;188 9.4.7;7.4.7 Behältereinstufung (Druckgeräte RL) Fluide der Gruppe 1, Flüssigkeiten:;188 9.4.8;7.4.8 Behältereinstufung (Druckgeräte RL) Fluide der Gruppe 2, Flüssigkeiten:;189 9.4.9;7.4.9 Beheizte überhitzungsgefährdete Druckgeräte (Druckgeräte RL) TS > 110 C, Fluide: Dampf oder Heißwasser;189 9.4.10;7.4.10 Rohrleitungseinstufung: Fluide der Gruppe 1:;190 9.4.11;7.4.11 Rohrleitungseinstufung: Fluide der Gruppe 2:;190 9.4.12;7.4.12 Rohrleitungseinstufung: Fluide der Gruppe 1:;191 9.4.13;7.4.13 Rohrleitungseinstufung: Fluide der Gruppe 2:;191 9.4.14;7.4.14 Konformitätsbewertung;192 9.4.15;7.4.15 Inhalt der Konformitätsbewertungverfahren;192 9.5;7.5 Stoffwerte;193 9.5.1;7.5.1 Wasserdampftafel: Sättigungszustand (Drucktafel);193 9.5.2;7.5.2 Enthalpiediagramm von Wasserdampf ( Diagramm);194 9.5.3;7.5.3 Übersichtsdiagramm: Diagramm von Wasserdampf mit Isobaren (ausgezogene Linien) und Isochoren (gestrichelt);195 9.5.4;7.5.4 Übersichtsdiagramm: Diagramm von Wasserdampf;196 9.5.5;7.5.5 Dichte von trockener Luft in kg/m3;197 9.5.6;7.5.6 Spezielle Wärmekapazität von trockener Luft bei konstantem Druck in J/(kg K);197 9.5.7;7.5.7 Stoffwerte von Wasser bei 0,981 bar bzw. bei Sättigungsdruck;198 9.5.8;7.5.8 Stoffwerte von trockener Luft bei 1,013 bar;199 9.5.9;7.5.9 Spezielle Wärmekapazität von trockener Luft und Rauchgasen (Näherung) bei 1 bar;200 9.5.10;7.5.10 Diagramm für feuchte Luft;201 9.5.11;7.5.11 Stoffwertebereich;202 9.6;7.6 Kalkulation;203 9.6.1;7.6.1 Montagezeiten für die häufigsten Rohrleitungsteile;203 9.6.2;7.6.2 Spezifische Kosten von Wärmeaustauschern;204 9.6.3;7.6.3 Spezifische Kosten von Behältern aus C-Stahl;205 9.6.4;7.6.4 Kosten für Anlagenteile in Abhängigkeit von der Nennweite DN (bis PN 16);206 9.6.5;7.6.5 Richtwerte für spezifische Kosten Perso
nalkosten pro Jahr (2 000 h/a):;207 9.6.6;7.6.6 Heizwerte von Brennstoffen;208 10;Literaturverzeichnis;209 11;Weiterführende Literatur;209 12;Stichwortverzeichnis;211
