FEM | SPEICHERUMBAU ÖLTANK – BKW AEK CONTRACTING AG

Die BKW AEK Contracting AG (BAC) ist Spezialist für nachhaltige Wärmeversorgung. Sie ist das Kompetenzzentrum für Contracting-Lösungen im BKW-Konzern. Das Kerngeschäft ist die Planung, Realisierung und der langfristige Betrieb von Energieanlagen. Im Zuge der Realisierung eines Fernwärmenetzes sollen alte bestehende Öltanks zu Warmwasserspeichern umgewandelt werden. Im Rahmen dieser Herausforderung hat die BAC die QUO AG für diverse Simulationsrechnungen konsultiert.

Leistungen der QUO | FEM Simulation

Da die Tanks bisher nur mit Öl gefüllt waren, ist eine statische Berechnung mit dem neuen Lastfall nötig. Um eine Aussage über die Eignung der Tanks für die neue Anwendung treffen zu können, muss der neue Lastfall (Warmwasser bei max. 90°C) bezüglich der maximaler Spannungen im Tank getestet werden. Damit ein Vergleich mit den bisherigen Lasten der Tanks möglich ist, wird der ursprüngliche Einsatz mit Öl ebenfalls berechnet. Nebst der aktuellen Geometrie wurden verschiedene Varianten analysiert, um den Tank zu verstärken und so die Spannungsspitzen zu reduzieren. Zusätzlich zu den Berechnungen wurde eine Recherche bzgl. Tankreinigung durchgeführt. Ziel hierbei war es, eine möglichst kostengünstige und effiziente Art der Ölabscheidung zu finden um das verbleibende Öl aus dem Wasserkreislauf zu filtrieren. Damit wird im Fall einer Leckage eine Verunreinigungen des Bodens verhindert.

Simulationsrechnung by QUO

Neben den Daten, die unsere Kunden uns zur Verfügung stellen, nutzen unsere Kompetenzträger in der FEM-Simulation die professionelle Programmarchitektur von ANSYS.
Aufgrund des Alters des Tanks waren bei dieser Aufgabenstellung keine CAD-Daten mehr vorhanden, weshalb diese anhand von Messungen des Tanks nachgebildet werden musste. Aufgrund der Unsicherheit hierbei wurde hier mit verschiedenen Szenarien gerechnet.
Nebst dem hydrostatischen Druck sowie zusätzlichem Überdruck war es bei diesem Projekt auch von Interesse, die thermischen Belastungen durch die Energie des Wassers mit einzubeziehen.

Anhand der Resultate des bestehenden Tanks wurde nach Rücksprache mit den Auftraggebern verschiedene Möglichkeiten der Tankverstärkung sowie angepasste Lastfälle berechnet um eine Umnutzung der bestehenden Tankanlagen zu ermöglichen.

Resultate

– CAD-Modell als Grundlage für die Simulation
– Ergebnis über Eignung der Tanks für den Einsatz mit Heisswasser
– Dokumentation in PP-Form und Präsentation

Leistungsumfang

– Simulationen der Lastfälle bei der Beladung des Tanks (Öl und Heisswasser (90°C))
– Recherche zu den Möglichkeiten der Tankreinigung
– Auswertung, Interpretation und Berichtserstellung
– Besprechung der Ergebnisse

Projektdauer

1 bis 2 Wochen

Kernteam

2 Mitarbeitende

 

Weitere Infos über FEM-Berechnung finden Sie hier.

Leave a comment