Германия строит масштабные планы в рамках концепции «энергетического поворота»: к 2050 году долю возобновляемых источников электроэнергии планируется увеличить до 80 процентов. Укрепление позиций ветроэнергетики, фотовольтаики и других возобновляемых энергоносителей, а также усиление роли электроэнергии в обществе бросают вызов экономике, политике и науке, ведь при перепроизводстве децентрализованно вырабатываемой энергии стоит задача максимально эффективно — и не в последнюю очередь экологично — сохранить эти излишки, чтобы подавать их в сеть в периоды пикового спроса. Существует многообещающая энергетическая технология Power to Gas (Электроэнергия в газ), суть которой заключается в следующем: путем электролиза и метанизации из ветряной либо солнечной энергии получают метан, который помещают на хранение. При необходимости заключенную в метане энергию высвобождают и используют. Также метод метанизации может поспособствовать увеличению доли автомобилей, работающих на газе. Необходимый для этого метан можно производить экологичным способом. Ученые всего мира усиленно работают над тем, чтобы упростить эту технологию и расширить возможности ее использования в энергетике. Лидером в данном направлении является Институт динамики комплексных технических систем Общества по содействию науке имени Макса Планка в Магдебурге, который исследует эту область уже около семи лет. В своей работе институт использует полупромышленную установку, оснащенную теплообменным устройством LAUDA, которое должно соответствовать очень специфическим требованиям ученых.

Задача — обеспечить высокоточное и быстрое охлаждение

Ориентированное на промышленные предприятия подразделение нагревающих и охлаждающих систем компании — производителя термостатов LAUDA проектирует и производит установки термостатирования в точном соответствии с индивидуальными требованиями клиента. Для Института Общества имени Макса Планка было разработано теплообменное устройство типа ITH 350. Это устройство используется для термостатирования реактора. Данное изделие марки LAUDA должно обеспечивать охлаждение со скоростью 100 кельвинов в минуту и при этом прекращать это охлаждение в заданной конечной точке, то есть быстро охлаждать и не давать температуре опуститься ниже определенного значения, чтобы не оказывать отрицательное влияние на основной процесс. Это непростая задача даже для инженеров компании LAUDA, ведь в большинстве случаев теплообменные устройства используются для термостатирования с неизменной производительностью. Однако Институту Общества имени Макса Планка требовалось устройство для молниеносного охлаждения.

Охлаждение с 340 °C до 150 °C всего за несколько минут и с предельной точностью

При протекании реакции метанизации выделяется большое количество тепла и происходит нагревание до высоких температур, что может повредить реактор и, прежде всего, катализатор. Раньше, как правило, специалисты медленно достигали нужных значений параметров таких процессов, а затем несколько недель поддерживали постоянство этих значений. «На первом этапе мы пытаемся понять, насколько динамично можно реализовывать этот процесс. Полученные данные станут первыми ориентирами при разработке новых производственных стратегий и конструировании нового реактора. Мы уже получили первые многообещающие результаты, основанные на компьютерном расчете, и сейчас хотим проверить их на полупромышленной установке», — так цель исследователей объясняет руководитель проекта Йенс Бремер (Jens Bremer). К термостатированию предъявляются соответственно высокие требования. Теплообменное устройство LAUDA способно обеспечить необходимую точность. «На производительность и динамику реактора в значительной степени влияет его охлаждение. Возможность быстрой регулировки термостатирования позволяет гибко реагировать на влияния извне, например, на уменьшение поступления водорода, не выключая реактор», — рассказывает Йенс Бремер.

Во время протекания процесса реактор электрическим методом нагревается до 340 °C. При определенной температуре начинается экзотермическая реакция, температуру которой надо мгновенно снизить до 150 °C. Электронный клапан, служащий регулирующим органом в обычных ситуациях, в данном случае однозначно оказался бы недостаточно быстродействующим. В зависимости от управляющего воздействия при помощи клапана можно изменять холодопроизводительность. Обычно при охлаждении охлаждающей водой холодопроизводительность ограничивается, что щадит материалы при большом перепаде температур. Однако в этом случае клапан должен открываться быстро, чтобы обеспечить нужную скорость охлаждения, не перегружая при этом материал. Поэтому инженеры компании LAUDA оборудовали устройство пневматическим трехходовым клапаном, который открывается всего за две секунды, чтобы обеспечить охлаждение теплоносителя со скоростью более 150 °C в минуту.

Внутри теплообменное устройство состоит из двух контуров термостатирования. Первый контур поддерживает постоянную температуру буферной емкости, а второй — экспериментальной установки Института Общества имени Макса Планка. В контурах используется одинаковая среда, и они соединены между собой накопителем этой рабочей среды. Следующим требованием клиента являлась возможность использования теплоносителя, залитого в устройство, температуре до 350 °C. Поэтому компания LAUDA сделала выбор в пользу термомасла, отвечающего строгим требованиям к материалу.

Специфические требования клиента выполнены

Компания LAUDA разработала и сконструировала специальное теплообменное устройство согласно пожеланиям Института Общества имени Макса Планка. При этом еще на этапе компьютеризированной разработки были учтены стесненные пространственные условия на месте монтажа. Устройство планировалось разместить в специальном защитном куполе, что предполагало обязательную установку распределительных шкафов сбоку. Патрубки расположены на нижней стороне аппарата — так захотел клиент. Устройство LAUDA было поставлено в Магдебург для монтажа разобранным на две части, а затем при помощи крана помещено в купол из безопасного стекла.

Теплообменное устройство для проведения исследований метанизации стало вторым аппаратом, который компания LAUDA поставила Институту Общества имени Макса Планка. Специалисты института более чем довольны оборудованием компании — производителя термостатов LAUDA. Вот что говорит руководитель проекта Йенс Бремер: «Мы остались очень довольны консультированием и обслуживанием на протяжении всей реализации проекта — от создания первой концепции устройства до его монтажа в институте. Никакой другой производитель из тех, кому мы разослали запросы, не смог предложить такой гибкий подход к решению нашей особой задачи».

Лидер мирового рынка увеличивает свою компетентность в сфере лабораторного термостатирования

компания LAUDA DR. R. WOBSER GMBH & CO. KG объявила сегодня о приобретении компании GFL Gesellschaft für Labortechnik mbH. Для лидера мирового рынка из г. Лауда-Кёнигсхофен это уже третье приобретение. Если предыдущие покупки в первую очередь служили для открытия новых сфер деятельности в промышленности, то с помощью компании GFL компания LAUDA планирует расширить свою компетентность в сфере лабораторного оборудования.

Предприятие с традициями и более чем 50-летним опытом

Компания GFL — это немецкий производитель оборудования премиум-класса; в настоящий момент на предприятии заняты около 50 сотрудников. С этим важным стратегическим приобретением компания LAUDA увеличивает оборот примерно до 90 млн евро, а кадровый состав — до 500 сотрудников.

Компания GFL известна как производитель лабораторного оборудования уже более 50 лет и осуществляет свою деятельность более чем в 150 странах. В ассортимент продукции предприятия с местонахождением в г. Бургведель, расположенным к северо-востоку от Ганновера, входят морозильные камеры глубокой заморозки, водяные бани, водяные бани с шейкером, аппараты для дистилляции воды, инкубаторы и шейкеры. Пользователи этого оборудования работают, в частности, в научно-исследовательских лабораториях, лабораториях экспресс-анализа и специальных лабораториях в области медицины, науки и промышленности. Все приборы компании GFL разработаны и произведены в Германии. Оба директора-соучредителя предприятия, Ульрике Мишель (Ulrike Mischel) и Дитер Бубель (Dieter Bubel), до середины 2019 года продолжат работу на предприятии, чтобы обеспечить плавный переход и успешную интеграцию. Все сотрудники компании GFL становятся сотрудниками компании LAUDA.

Приобретая компанию GFL, компания LAUDA планирует расширить ассортимент продукции как лидер мирового рынка термостатов и систем поддержания температуры, а также усилить производственно-технический потенциал LAUDA, например, в обработке листового металла. В свою очередь, компании GFL будет выгодно пользоваться разветвленной международной дилерской сетью компании LAUDA.

Опыт в приобретении предприятий

Положительный пример удачного приобретения и интеграции — предприятие LAUDA Ultracool в окрестностях Барселоны, Испания; компания LAUDA приобрела его в 2011 году и крайне успешно включила в группу компаний LAUDA. В 2018 году испанская дочерняя компания, которая специализируется на разработке и производстве высокоточных промышленных охладителей, довела доход до рекордного результата. В 2014 году компания LAUDA приобрела компанию Noah Precision (сегодня LAUDA-Noah), ведущего производителя термоэлектрических термостатов на элементах Пельтье, расположенного на западном побережье США.

«С приборами GFL мы продолжаем последовательно развивать свою номенклатуру продукции и расширять свой ассортимент в области лабораторного оборудования. Со своей мощной организацией сбыта и всемирно известной в сфере термостатирования торговой маркой LAUDA мы продолжим форсировать рост и подчеркивать свое положение как лидера мирового рынка в своей отрасли, — сказал д-р Гунтер Вобсер (Gunther Wobser), директор-соучредитель компании LAUDA. — Мы очень рады лично приветствовать сотрудников компании GFL с вхождением в семью LAUDA и будем систематично развивать предприятие в г. Бургведель».

Промышленные термостаты марки LAUDA для специальных целей в сфере исследований и разработок

подразделение нагревающих и охлаждающих систем компании — производителя термостатов LAUDA ориентировано на промышленные предприятия. Используя более чем 60-летний опыт разработки новых изделий, сотрудники этого подразделения проектируют и изготавливают индивидуализированные системы для промышленного применения. Теплообменные устройства, установки вторичных контуров и современнейшие системы на солевых расплавах охватывают огромный диапазон температур от –150 до +550 °C. Не может не впечатлять и широкий диапазон применения нагревающих и охлаждающих систем марки LAUDA.

Основные сферы применения теплообменных устройств LAUDA — фармацевтическая промышленность и тонкая химия. В зависимости от требуемой температуры на входе в теплообменных устройствах в качестве теплоносителя используется термальное масло, вода или вода/гликоль. В зависимости от проекта системы нагреваются электроэнергией, водяным паром или другим топливом и создают точно управляемый тепловой поток, а также определенный температурный профиль в потребителе. Недавно завершилась работа над теплообменным устройством для одного известного европейского научно-исследовательского института. Перед специалистами стояла задача обеспечить соответствие этого устройства очень специфическим требованиям.

Поддержание энергобаланса во время производственного процесса

Для одного заказчика, из сферы исследований и разработок нужно было нагревать и охлаждать специальный реактор, чтобы с высочайшей точностью поддерживать баланс энергии и массы через теплоноситель. Поэтому для установки, сердцем которой стало устройство серии ITH 400, нужно было предусмотреть активное выделение водных компонентов из масла-теплоносителя. Сложность заключается в следующем: во время непрерывного производства из масла-теплоносителя необходимо испарять водные компоненты, а затем под контролем конденсировать и выводить их из масляного циркуляционного контура. Это позволяет заказчику поддерживать точный баланс теплового потока в реакторе и таким образом обеспечивать заданный массовый поток.

Данные регистрирует расходомер Endress+Hauser — устройство, отлично зарекомендовавшее себя за долгие годы применения и часто устанавливаемое специалистами компании LAUDA. Для упрощения управления установкой компания LAUDA применяет современный программируемый логический контроллер Siemens, оборудованный сенсорным экраном. Установкой можно управлять и через центральную систему управления производственным процессом. Так заказчик может непосредственно регулировать, например, объемный расход и давление, что позволяет оптимизировать технологический процесс в любой момент.

Вся установка специально спроектирована командой инженеров компании LAUDA для системы заказчика и изготовлена всего за 18 недель — именно таким был срок реализации этого проекта. При этом заказчик, находящийся в Италии, был максимально вовлечен в проект — от разработки концепции до финальной поставки. «Эта близость к заказчикам и разработка промышленных нагревающих и охлаждающих систем в соответствии с их требованиями — одна из сильных сторон компании LAUDA», — объясняет Ральф Херберт, руководитель проектов подразделения нагревающих и охлаждающих систем LAUDA. «При реализации всех проектов мы проектируем наши установки в точном соответствии с потребностями заказчика. Мы применяем испытанные годами унифицированные модули планирования, что позволяет нам сопровождать заказчика от первой идеи до ввода установки в эксплуатацию, а также в дальнейшем ходе эксплуатации», — объясняет Ральф Херберт. Больше о подразделении нагревающих и охлаждающих систем LAUDA можно узнать на нашем сайте.