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Seit 1953 ist TAPROGGE international führender Anbieter spezieller Technologien zur Optimierung von Wasserkreisläufen. Einen wesentlichen Anteil am Erfolg unserer Arbeit hat die nach ihrem Erfinder benannte TAPROGGE-Anlage, heute weltweites Synonym für die kontinuierliche Reinigung von Kühlrohren in Wärmetauschern. 1952 wurde sie patentiert und erstmals erfolgreich im Kraftwerk betrieben. Über die Jahre hinweg erfuhr sie in mehreren tausend Anwendungen weitere Perfektionierung.
Anfang der 70´er Jahre erarbeiteten wir die anwendungstechnischen Voraussetzungen für den Einsatz der TAPROGGE-Anlage in der Meerwasserentsalzung. Seitdem ist sie auch in diesem Anwendungsfeld zum technischen Referenzpunkt und Weltstandard geworden. Hunderte von TAPROGGE-Anlagen arbeiten heute erfolgreich bei allen großen Betreibern von MSF-Entsalzungsanlagen in den trinkwasserarmen Zonen der Welt. Sie erzielen dort tagtäglich thermische Leistungsgewinne, welche die Ausbeute an produziertem Trinkwasser in entscheidendem Umfang erhöhen. Dabei entlasten sie gleichzeitig die Umwelt durch reduzierten Energie- und Chemikalienverbrauch.
Die TAPROGGE-Anlage.
- TAPROGGE in Meerwasserentsalzungsanlagen
Im Laufe der Jahre hat sich das Gesicht der TAPROGGE-Anlage natürlich gewandelt. Sie ist mit der Vielzahl der Anwendungen nicht nur konstruktiv weiter perfektioniert worden, sondern vor allem in ihrem anwendungstechnischen Leistungsvermögen gereift. Dieses Mehr an anwendungstechnischem Know-How unseres Hauses macht den Unterschied zum gewöhnlich Erreichbaren. Dieser Umstand ist von entscheidender Bedeutung, denn allein der resultierende Mehrnutzen übersteigt den Anlagenwert bei weitem.
Durch die Einbindung in unseren ganzheitlichen Planungsansatz IN-TA-CT® sind TAPROGGE-Anlagen mit weiteren Bausteinen von IN-TA-CT® problemlos kombinierbar. Von besonderem Nutzen ist dies beim Einsatz vorgeschalteter TAPROGGE-Filter zur Vermeidung der Verblockung der Rohrböden von Verdampfern sowie zur Sicherstellung eines einwandfreien Kugelumlaufs bei drohendem Macrofouling.
Mit dem integrierten Servicekonzept IN-TA-S® finden TAPROGGE-Systeme nahtlos ihre Ergänzung in einer dauerhaft kompetenten und erfolgreichen Anwendungsbetreuung.
Die in MSF-Anlagen zur Trinkwassergewinnung zum Einsatz kommenden Seewässer enthalten gelöste und ungelöste Stoffe, die je nach Standort und Art des Vorfluters stark in ihrer Menge und Zusammensetzung schwanken können. Die unerwünschte Ablagerung dieser Stoffe auf den Innenflächen der Verdampferrohre bezeichnet man als Microfouling.
Der mit Abstand bedeutendste Microfouling-Mechanismus in Verdampferrohren von MSF-Anlagen ist wegen der hohen Temperaturen das Kristallisationsfouling, insbesondere die Ausfällung von Calciumkarbonaten. Partikuläres Fouling, Biofouling (insbes. bei titanberohrten Verdampfern) und Korrosionsfouling (insbes. bei Verwendung von Kupfer- und Kupfer/Nickel-Werkstoffen) sind Parallelerscheinungen.
Microfouling, insbesondere die Ausfällung an Calciumkarbonat, beeinträchtigt den Wärmeübergang in Verdampferrohren erheblich. Dadurch sinkt die Effizienz der Verdampferanlage und die zur Gegensteuerung notwendige erhöhte Dosierung von Anti-Scaling-Chemie verursacht weitere Zusatzkosten. Darüber hinaus sind häufig ungeplante Stillstände der Verdampferanlage für zwischenzeitlich notwendige manuelle Reinigungen unvermeidbar und Schädigungen der Verdampfer nicht auszuschließen.
Leistungsverluste dieser Größenordnung sind insbesondere unter den heutigen Wettbewerbsbedingungen im internationalen Wassergeschäft nicht hinnehmbar. TAPROGGE-Anlagen lösen Probleme durch Microfouling zuverlässig. Sie erhalten den Wärmeübergang der Verdampferanlage dauerhaft und reduzieren den Einsatz an Anti-Scaling-Chemie. Wegen ihrer kurzen Amortisationsdauer von 1 - 2 Jahren gehören sie seit vielen Jahren zum Stand der Technik in der Meerwasserentsalzung.
- Microfouling Typologie
- Auswirkung von Microfouling
Als gute Richtgröße für die Verluste durch Microfouling in modernen MSF-Meerwasserentsalzungsanlagen gilt:
- Microfouling verringert den Trinkwasser- Output einer MSF-Anlage um ca. 18 %.
- Microfouling verursacht eine Erhöhung des Verbrauchs an Anti-Scaling-Chemie um den Faktor 2 und mehr.
Von der Idee zur Lösung: Das TAPROGGE-Verfahren in MSF-Anlagen.
- Bild 1
A. Funktion
Das nach seinem Erfinder, Josef TAPROGGE, benannte Verfahren bewirkt die dauerhafte Reinhaltung der Rohrinnenflächen von Verdampferrohren durch kontinuierliches Zirkulieren von flexiblen Schwammgummikörpern, deren Durchmesser leicht über dem Durchmesser der zu reinigenden Kühlrohre liegt. Der Typ der Reinigungskugel ist auf das Temperaturniveau der Verdampferanlage abgestimmt.
- Bild 2
- Bild 3
B. Layout
Zwei eigenständige TAPROGGE-Anlagen versorgen Brine Heater und Heat Recovery Section einerseits und die Heat Rejection Section andererseits. Die TAPROGGE-Anlage für Brine Heater und Heat Recovery Section wird grundsätzlich so ausgeführt, dass alle Stufen der Heat Recovery Section und der Brine Heater (Bild 1) alternierend, aber auch nur der Brine Heater allein gereinigt werden kann (Bild 2). Als optimaler Schutz vor Grobverschmutzung und Abplatzungen von Calciumkarbonat-Schichten und zur Sicherstellung eines ungehinderten Kugelumlaufs empfiehlt sich die Vorschaltung von TAPROGGE-Filtern. Ein weiteres TAPROGGE-Filter sorgt für die Feinfiltration des “Make-up-water-circuits“.
C. Reinigungsbetrieb
Während die Reinigungsanlage der Heat Rejection Section im kontinuierlichen Umlaufbetrieb arbeitet, erfolgt der Betrieb der TAPROGGE-Anlage für Brine Heater und Heat Recovery Section im Batch-Verfahren. Dabei wird mit Hilfe der Kugelrückführpumpe eine vorbestimmte Menge an Reinigungskugeln über die Kugeleinspeisung am kälteren Ende der Heat Recovery Section eingespeist (Bild 1). Durch den Wasserfluss werden die Reinigungskugeln im Brine verteilt und durch die Verdampferrohre von Heat Recovery Section und Brine Heater bewegt, wo sie ihre Reinigungsarbeit verrichten.
Nach Ablauf dieser Passage werden die Reinigungskugeln im Fluss mit dem erhitzten Brine zunächst in die im Austritt des Brine Heaters angeordnete Siebeinrichtung befördert, von wo sie anschließend, und zwar nach Öffnung der Kugelrückführleitung (Bild 3), und mit Unterstützung der Kugelrückführpumpe, wieder der Kugelschleuse zugeführt und dort gefangen werden. Mit Abschluss des Fangvorgangs wird das Kugelrückführaggregat vom Zufluss der heißen Sole getrennt. Danach stehen die Kugeln wieder zur Einspeisung für einen weiteren Batch-Zyklus bereit. Dieser Prozess wiederholt sich kontinuierlich.
Da der Wasserstrom Verunreinigungen mit sich führen kann, die sich auf den Sieben ablagern können, wird die Siebeinrichtung rückspülbar ausgeführt. Die Rückspülung wird abhängig vom Verschmutzungszustand (Differenzdruck über die Siebe) und nach voreingestellten Zeitintervallen initiiert. Alle betrieblichen Vorgänge werden zentral von einer speicherprogrammierbaren Steuerung überwacht. Zur Sicherstellung des dauerhaften Reinigungserfolges werden die Reinigungskugeln nach ihrer Abnutzung in regelmäßigem Turnus durch neue Kugelchargen ersetzt.
Ein modularer Baukasten.
Aus der Anwendungserfahrung von mehreren hundert Installationen in den unterschiedlichsten MSF-Anlagen der Welt ist die TAPROGGE-Anlage über die Jahre zu einem ausgereiften modularen Baukasten erweitert worden, welcher die Anforderungsprofile der Betreiber in vollem Umfang erfüllt. Die Konfektionierung der Module an das jeweilige betriebliche Umfeld ist die tägliche Aufgabe unserer Projektierungs- und Planungsingenieure. Sie bedienen sich eines Basis-Baukastens, der optional durch weitere Komponenten ergänzt werden kann.
Der Basis-Baukasten.
Die TAPROGGE-Anlage besteht in der Basisausführung aus 3 Komponenten:
Leistungsmerkmale:
- Patentierter Strömungsleitkörper, dadurch:
- geringste Druckverluste durch Vermeidung von im Strömungszentrum liegenden Absaugungen älterer Konstruktionen.
- Induzierung einer Sekundärströmung parallel zur Siebfläche, durch die eine Selbstreinigung der Siebe erzielt wird und die Siebe in den Hauptablaufzonen frei von Grobverschmutzungen bleiben.
- Siebe zur Vermeidung von Spaltkorrosion ohne Schweissung als Verspannungskonstruktion.
- Siebkonstruktion mit Hochkantstäben zur Vermeidung von Vermattungen durch faserige Verschmutzung.
Leistungsmerkmale:
- TAPROGGE-Rückführaggregate beinhalten:
- Kugelrückführpumpe
- Kugelschleuse
- Steuerschrank
- TAPROGGE-Rückführaggregate sind:
Funktionseinheiten im Plug & Work Standard, d.h. anschlussfertig montiert und verdrahtet. Dies erspart dem Betreiber kostspieligen Installationsaufwand an der Baustelle. - Option: Remote Monitoring
Durch optionalen Einbau einer Data-Logging-Funktion sowie entsprechender Auswertungssoftware kann die TAPROGGE-Anlage per Datenleitung fernüberwacht werden. Durch Remote Monitoring holt sich der Betreiber das Anwendungswissen von TAPROGGE blitzschnell und ohne Reiseaufwendungen vor Ort.
Leistungsmerkmale:
- TAPROGGE-Rückführaggregate beinhalten:
- Kugelrückführpumpe
- Kugelschleuse
- Steuerschrank
- TAPROGGE-Rückführaggregate sind: Funktionseinheiten im Plug & Work Standard, d.h. anschlussfertig montiert und verdrahtet. Dies erspart dem Betreiber kostspieligen Installationsaufwand an der Baustelle.
- Option: Remote Monitoring
Durch optionalen Einbau einer Data-Logging-Funktion sowie entsprechender Auswertungssoftware kann die TAPROGGE-Anlage per Datenleitung fernüberwacht werden. Durch Remote Monitoring holt sich der Betreiber das Anwendungswissen von TAPROGGE blitzschnell und ohne Reiseaufwendungen vor Ort.
TAPROGGE Anlagen sind Anlagen mit Mehrwert.
Mit TAPROGGE-Anlagen erreichen Sie:
- Effizienz und Verfügbarkeit durch einen dauerhaft konstanten Wärmeübergang Ihrer Verdampfer
- Zugewinn an GOR, daher eine Erhöhung der produzierten Trinkwassermenge
- Eine Lebensdauerverlängerung Ihrer wärmetechnischen Apparate
- Eine Verminderung von Korrosion in den Verdampfer-Einheiten
- Eine Vermeidung sonst möglicher ungeplanter Stillstände durch Rohrleckagen.
Das rechnet sich so:
- MSF-Anlagenbetrieb ohne TAPROGGE-Anlage: GOR ca. 6,5
- MSF-Anlagenbetrieb mit TAPROGGE-Anlage: GOR > 7,6
- Resultierender Zugewinn an Trinkwasser durch TAPROGGE: > 17 %
Der Zugewinn an GOR (Gained Output Ratio) bedeutet für eine Anlage heutiger Baugröße von 45.000 m3/Tag bei einer konservativen Jahresauslastung von 8.000 Betriebstunden 2,1 Millionen m3 mehr an produziertem Trinkwasser im Jahr. Ein unverzichtbarer Mehrnutzen, der sich in 1-2 Jahren amortisiert hat. Dazu addieren sich weitere Einsparungen an eingesetzter Anti-Scaling-Chemie durch Reduktion der Dosierrate von ca. 3 ppm auf 1–1,5 ppm.
- Erfolgsentscheidend ist dabei:
- zum einen die Verfügbarkeit eines geeigneten Spektrums an Reinigungskugeln
- zum anderen die kompetente anwendungstechnische Unterstützung für ein optimales Reinigungsprogramm.
TAPROGGE leistet aber noch mehr:
- Anwendungstechnische Unterstützung in der Planungsphase. Durch Rohruntersuchungen können im Vorfeld der Investition wertvolle Erkenntnisse über die Machbarkeit und das Ausmaß des zukünftigen Reinigungserfolges gesammelt werden. Dies erleichtert dem Betreiber die Investitionsentscheidung.
- Zugriff auf das umfassendste Kugelsortiment weltweit. Mit der Anlage erhält der Betreiber zunächst nur eine Mechanik zum Transport der Reinigungskugeln im Wasserkreislauf. Dies allein bewirkt aber noch keinen Nutzen. Nutzen entsteht erst durch das anwendungstechnische Know-How über die fallspezifischen Zusammenhänge zwischen Wasserchemie, Rohrwerkstoff und Reinigungskugel. Die Verfügbarkeit und optimale Wahl von Kugeltyp und Reinigungsmodus sind der Schlüssel für effiziente Rohrreinigung. Genau deshalb unterstützt TAPROGGE seine Kunden mit einem weltweit einzigartigen Programm spezieller Reinigungskugeln für den Hochtemperaturbereich.
- Experten-Know-How durch IN-TA-S®. Mehr als fünfzig TAPROGGE-Service- Experten an zehn Standorten der Welt gewährleisten ein Höchstmaß an Betreuung - über 10.000 TAPROGGE-Systeme in 100 Ländern der Welt sind Nachweis für Wissen und Erfahrung unseres internationalen Service-Teams. In der Tat lässt sich nachweisen, dass bei Nutzung dieser Betreuung die jährlichen Leistungsgewinne der TAPROGGE-Anlage ein Mehrfaches ihrer Grundinvestition erwirtschaften.
TAPROGGE Care & Comfort Package
Qualität von Anfang an
- Leistungserstellung durch TAPROGGE nach DIN EN ISO 9001
- Konstruktive Sicherheit durch Erfüllung der Anforderungen der Europäischen Druckgeräterichtlinie 97/23/EG
- Anwendung eines Managementsystems für Sicherheit, Gesundheit und Umweltschutz (SCC)
- Standard-Dokumentation bzw. Dokumentation nach Kundenwunsch
- Die Verwendung äußerst korrosionsbeständiger Materialien sichert die Werthaltigkeit Ihrer Investition.
Kompatibilität durch IN-TA-CT® Module
- Die TAPROGGE-Anlage ist modularer Baustein von IN-TA-CT®, unserem ganzheitlichen Ansatz zur Optimierung von Wassersystemen.
- So entsteht beispielsweise durch Vorschaltung eines unserer Systeme zur Wasserentnahme und eines Filters unserer PR-BW-Baureihe eine wirksame Komplettlösung gegen Micro- und Macrofouling, insbesondere Scaling, vom Einlaufbauwerk bis hin zu den Verdampfereinheiten. Eine Komplettlösung - schnittstellenfrei mit TAPROGGE-Systemgarantie.
Kompetenz & Erfahrung aus einer Hand
- Anwendungsberatung, Projektmanagement, Herstellung, Installation und Inbetriebnahme von TAPROGGE-Anlagen erhalten Sie bei uns aus einer Hand.
- Mit mehr als 12.000 erfolgreichen Anwendungen verfügt TAPROGGE über einen weltweit beispiellosen Erfahrungsschatz auf seinem anwendungstechnischen Spezialgebiet. Dieses Mehr an Kompetenz ist vor allem bei schwierigen Medien und bei unbekanntem Abreinigungsverhalten von unerlässlichem Nutzen.
- Zusätzlich ermöglichen die versuchstechnischen Wasserkreisläufe des TAPROGGE-Technikums eine besonders zuverlässige und kosteneffiziente Simulation von vor-Ort-Verhältnissen.
Umfassender Betreiber-Support mit IN-TA-S®
- Mit Installation und Inbetriebnahme der TAPROGGE-Anlage haben Betreiber unmittelbaren Zugang zu IN-TA-S®.
- Durch IN-TA-S® betreut TAPROGGE den Anwender in allen Betriebs- und Wartungsfragen. Umfang, Dauer und Frequenz der Betreuung sind für den Betreiber frei wählbar.
- Besonders schnelle Hilfe erhalten Sie als Nutzer unseres Remote Monitoring Service.