Das Institut für Fluiddynamik betreibt Hochdruckanlagen zur Untersuchung von thermofluiddynamischen Phänomenen. Derzeit wird eine Anlage zur Untersuchung von überkritischen CO2 errichtet. Hierfür wird ein Rekuperator zur internen Übertragung der Wärme aus dem CO2 Massenstrom von 4 kg/s des warmen Anlagenbereichs auf den Massenstrom von 4 kg/s des kälteren Anlagenbereichs benötigt. Weiterhin wird ein Wärmeüberträger benötigt, welcher die Temperatur des abgekühlten Massenstroms von 4 kg/s aus den Rekuperator mithilfe von Kühlwasser weiter verringert. Hierfür wird Kühlwasser vom Betreiber zur Verfügung gestellt, welches einen regelbaren Massenstrom zwischen 0,1 kg/s und 4,3 kg/s, eine Eintrittstemperatur von 35 oC und einen Druck von 95 bar(ü) hat. Beide Komponenten sollen als kompakte diffusionsgeschweißter Plattenwärmeüberträger (PrintedCircuitHeatExchanger oder Mikrokanalwärmeüberträger) ausgeführt werden. Die Druckgeräterichtlinie muss erfüllt werden.

Der CO2 Gegenstrom Rekuperator muss folgende Mindestanforderungen erfüllen:

— Kompakter diffusionsgeschweißter Plattenwärmeübertrager mit Gegenstrom nach Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU),

— Betriebspunkt 1:

—— Seite A: Medium: CO2, Massenstrom:4 kg/s, Eintritstemperatur: 200 oC, Austrittstemperatur: 531 oC, Druck: 300 bar,

—— Seite B: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur:560 oC, Austrittstemperatur: 224,6 oC, Druck: 300 bar.

— Betriebspunkt 2:

—— Seite A: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur: 170 oC, Austrittstemperatur: 493 oC, Druck: 300 bar,

—— Seite B: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur: 570 oC, Austrittstemperatur: 193,1 oC, Druck: 75 bar.

— Betrieb des Rekuperators bis 300 bar und 570 oC gleichzeitig,

— Auslegungsdruck: -1 bar(ü) (Evakuierung der Anlage; bei gleichzeitig -10 oC bis 30 oC) bis 315 bar(ü) (bei gleichzeitig 590 oC),

— Auslegungstemperatur: -10 oC (bei gleichzeitig 315 bar(ü) und -1 bar(ü)) bis 600 oC (bei gleichzeitig 315 bar(ü)),

— Lieferung des Rekuperators nach Abnahme des Gesamtapparates durch eine zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS), Ausstellung einer Konformitätserklärung für den Wärmeübertrager und Nachweis der Konformitätsbescheinigung,

— Auslegung für mindestens eine Lebensdauer 10 000 h und Lastwechselzahl 1000,

— Auslegung, Herstellung, Prüfung und Dokumentation in Übereinstimmung mit Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU), Erteilung eines CE-Kennzeichens erforderlich,

— Maximaler Druckverlust für alle Betriebspunkte für Seite A: 1,5 bar und für Seite B: 4 bar,

— Werkstoffe: Druckgerät und Flansch:

a) 2.4663 (NiCr23Co12Mo, Inconel 617) nach VdTÜV Werkstoffblatt 485,

b) 2.4856 (NiCr22Mo9Nb, Inconel 625),

c) 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2, 316),

d) 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2, 316L).

— Rohrleitungsanschlüsse sind beidseitig an allen 4 Stellen DN 100 PN 400. Die dazugehörigen Anschlussflansche sind vom Bieter zu dimensionieren.

Der Kühlwasserbetriebene Gegenstrom CO2 Kühler muss folgende Mindestanforderungen erfüllen:

— Kompakter diffusionsgeschweißter Plattenwärmeübertrager mit Gegenstrom nach Druckgeräterichtlinie (2014/68/EU),

— Betriebspunkt 1:

—— Seite A: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur: 224 oC, Austrittstemperatur: 181 oC, Druck: 300 bar,

—— Seite B: Medium: Wasser, Massenstrom: zwischen 0,1 kg/s und 4,2 kg/s einstellbar, Eintritstemperatur: 35 oC, Austrittstemperatur: zu bestimmen, Druck: 95 bar(ü)

— Betriebspunkt 2:

Seite A: Medium: CO2, Massenstrom: 4 kg/s, Eintritstemperatur: 195 oC, Austrittstemperatur: 140 oC, Druck: 75bar.

Seite B: Medium: Wasser, Massenstrom: zwischen 0,1 kg/s und 4,2 kg/s einstellbar, Eintritstemperatur: 35 oC, Austrittstemperatur: zu bestimmen, Druck: 95 bar(ü)

— Betrieb des Flüssigkühlers bis 300 bar und 300 oC gleichzeitig,

— Auslegungsdruck: -1 bar(ü) (Evakuierung der Anlage; bei gleichzeitig -10 oC bis 30 oC) bis 315 bar(ü) (bei gleichzeitig 300 oC),

— Auslegungstemperatur: -10 oC (bei gleichzeitig 315 bar(ü) und -1 bar(ü)) bis 300 oC (bei gleichzeitig 315 bar(ü)),

— Lieferung des Flüssigkühlers nach Abnahme des Gesamtapparates durch eine zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS), Ausstellung einer Konformitätserklärung für den Wärmeübertrager und Nachweis der Konformitätsbescheinigung,

— Auslegung für mindestens eine Lebensdauer 10 000 h und Lastwechselzahl 1000,

— Auslegung, Herstellung, Prüfung und Dokumentation in Übereinstimmung mit Druckgeräte-richtlinie (2014/68/EU), Erteilung eines CE-Kennzeichens erforderlich,

— Maximaler Druckverlust auf der CO2 Seite: 1,7 bar für Betriebspunkt 1 und auf der CO2 Seite: 4,5 bar für Betriebspunkt 2. Sowie auf der Wasserseite: 5 bar für beide Betriebspunkte,

— Werkstoffe: Druckgerät und Flansch:

a) 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2, 316),

b) 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2, 316L),

c) 1.4410 (UNS S32750).

— Rohrleitungsanschlüsse sind CO2 seitig: DN 50 PN 400 und Kühlwasserseitig: DN50 PN160. Die dazugehörigen Anschlussflansche sind vom Bieter zu dimensionieren.

Zum Angebotspreis gehören:

— Lieferung gemäß DDP Dresden (Incoterms 2020),

— Abnahme des Rekuperators durch eine zentrale Überwachungsstelle sowie Vergabe eines CE Kennzeichens vor Auslieferung,

— Abnahme des Flüssigkühlers durch eine zentrale Überwachungsstelle sowie Vergabe eines CE Kennzeichens vor Auslieferung,

— Vollständige Dokumentation, Dokumentationssprache deutsch, einschließlich:

a) Betriebs- und Montageanleitung,

b) Abnahmeprüfzeugnisse,

c) Berechnung der Wärmeübertragerfläche hinsichtlich der gegebenen thermischen Leistung und den Betriebspunkten:

— Beschreibende Dateien und Listen im MS Office, Zeichnungen im Auto-CAD,

— Ausstellung einer Konformitätserklärung für das Gesamtsystem Wärmeübertrager, Nachweis der Konformitätsbescheinigung sowie vollständige Lieferung inklusive Dokumentation innerhalb von max. 32 Wochen nach Auftragserteilung,

— Gewährleistung von mind. 24 Monaten.