10 Stück NH3-Kälteanlagen mit insgesamt 4,5 Megawatt Kälteleistung
Bedingt durch die rasch wachsende Weltbevölkerung, den zunehmenden Wohlstand in Schwellenländern und die Veränderung der Ernährungsgewohnheiten wird im Agrarbereich eine ständig wachsende Produktivität verlangt.
Diese ist mit konventionellen Methoden schon lange nicht mehr zu erfüllen und der Bedarf von Mineraldünger (u.a. Kalisalz) steigt ständig.
Die häufig schwer zugänglichen Kalisalzvorkommen werden vorwiegend in Bergwerken abgebaut. Hier kommt häufig die Gefrierschachtbautechnik zum Einsatz.
Das Kali-Bergwerk, für das ARCTOS 10 NH3-Kälteanlagen in Containerbauweise nach Russland geliefert hat, hat eine Endtiefe von knapp 1.200 Metern.
Die Gefrierschachtteufe liegt bei 520 Metern, der lichte Durchmesser des Schachts beträgt 7 Meter. Nach Abschluss der Teufarbeiten soll das jährliche Fördervolumen an Kaliumchlorid ca. 2,3 Mio.Tonnen betragen.
PRINZIP DER GEFRIERSCHACHTBAUTECHNIK
Die oberirdischen NH3-Kälteanlagen dienen der Kühlung von Tyfoxit F50®, welches zur Erdgefrierung eingesetzt wird.
Hierfür werden Gefrierbohrlöcher tief ins zu gefrierende Erdreich gebohrt und mit der Sole versorgt. Die auf -38° C abgekühlte Sole vereist das Erdreich um die Gefrierbohrlöcher herum.
Die Bautätigkeit kann so ohne die Gefahr von statischen Schäden und ohne Einbruch von Grund- und Oberflächenwasser durchgeführt werden. Nach Beendigung der Bautätigkeiten und der Gefrierphase kann die Kälteanlage durch seine Containerbauweise an einem anderen Ort eingesetzt werden.
Die Ausführung der 10 NH3-Kälteanlagen wurde als transportable Containeranlage mit Aggregaten in zwei Bauformen gewählt.
| Kältemittel | NH3 (R717) |
|---|---|
| Kältemittelmenge | je 200 kg |
| Kälteleistung Q0 | je 450 kW |
| Höchstzulässiger Betriebsdruck | 13,0 / 16,0 / 23,0 bar (ND / MD / HD) |
| Verdampfungstemperatur | -41° C |
| Sole | Tyfoxit F50® |
| Soleeintritt t1 | -33° C |
| Soleaustritt t2 | -38° C |
| Kondensationstemperatur | +35° C |
| Kühlmedium | Wasser |
| Wassereintritt t3 | +26° C |
| Wasseraustritt t4 | +31° C |
| Verdichterfabrikat und -typ | GEA-Grasso Doppel- und Einzelschraubenaggregate |
NH3/CO2-KASKADENKÄLTEANLAGE MIT SOLETEMPERATUREN BIS -45° C
Um Ausfallrisiken zu minimieren erfolgte die Auslegung des Solekreislaufs in doppelter Ausführung. Die Vorfertigung der 10 Aggregate und des vorisolierten Rohrleitungsnetzes wurde im Werk Sörup vorgenommen. Bedingt durch diese größtmögliche Vorfertigung in Deutschland konnten die Kälteanlagen mit Soleverrohrung in kürzester Zeit vor Ort montiert und in Betrieb genommen werden.
AUFBAU VOR ORT
Abgebildet ist die Soleverrohrung außerhalb der Kältecontainer. Dahinter befindet sich das Pumpenhaus, in dem die Solepumpen, -behälter und -verrohrung integriert sind. Die Planung in 3D und Vormontage erfolgte durch ARCTOS in Sörup.
VORTEILE DER CONTAINERBAUWEISE
ARCTOS hat bereits eine Vielzahl an Containeranlagen gebaut, in denen u.a. vorgefertigte Grundrahmenaggregate, sogenannte Units, eingebaut wurden. Die Container-Bauform bietet dem Betreiber eine Anzahl von Vorteilen:
- Flexibilität bezüglich der Aufstellung
- bei Aufstellung im Freien kein Raumbedarf innerhalb der Gebäude
- die Anlage ist wettergeschützt
- Bauarbeiten erfolgen im Herstellerwerk in Sörup (Kostenreduzierung bei Außenmontagen)
- TÜV-Abnahmen erfolgen im Werk Sörup mit Endabnahme am Aufstellungsort
- im Falle einer Havarie gelangt das Kältemittel nicht in die Gebäude und der Container dient als Containment. Die Ausstattung mit einem NH3-Absorber ist möglich.
ZERTIFIZIERUNG
Anforderung an ARCTOS war die Zertifizierung der Kälteanlagen für die Einfuhr und den Betrieb in der russischen Föderation.
Es erfolgte eine GOST-R Zertifizierung (Konformität des Exportprodukts mit den russischen Qualitätsstandards und Bestimmungen) und die RosTechNadsor Zertifizierung (Betriebsgenehmigung für den Einsatz von technischen Ausrüstungsgegenständen für Russland).
