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IT-Unterstützung für Planung und Revision

3D-Modellierung von Dampfturbinen

Der Zeitaufwand für die Rohrleitungsplanung einer Dampfturbine lässt sich mit Hilfe eines 3D-Modells im Vergleich zur konventionellen 2D-Schema-Planung auf ein Zehntel der ursprünglichen Planungsdauer reduzieren. Diese Erfahrung machte die österreichische TMS Turbomaschinenservice GmbH beim Wechsel auf ein neues Engineering-Werkzeug – in Verbindung mit der Erarbeitung eines hohen Standardisierungsgrades für Rohrklassen.

Bild: TMS

Die Qualität – sprich: Wirkungsgrad und Energieeffizienz – einer technisch komplexen Dampfturbine hängt in hohem Maße vom Know-how der Konstrukteure, von möglichst kleinen Bauteil-Toleranzen bei der Fertigung und der Güte der hoch belasteten Werkstoffe ab. Hochwertige Anlagen anzubieten ist keinesfalls allein die Domäne großer Konzerne: Ergänzen sich Expertise, Arbeitsweise und Firmen-Philosophie der Partnerunternehmen, kann auch eine kleinere Anbietergemeinschaft Hightech-Qualität zu vergleichsweise moderaten Kosten liefern.

Ein Beispiel dafür stellt die TMS Turbomaschinenservice GmbH in Wien dar. Die Mitarbeiter planen und übernehmen zum einen Turbomaschinen-Revisionen. Das Leistungsspektrum reicht von der Ermittlung des Maschinenzustandes bis zu Reparaturen und der Lieferung und Fertigung von Ersatzteilen; auch der Umbau hydraulisch geregelter Maschinen auf moderne Elektronik, Online-Diagnose und die Steigerung des Maschinenwirkungsgrades stehen auf dem Portfolio.

Sowohl für den Partner und Miteigentümer General Turbo S.A. in Bukarest, als auch für TMS Deutschland planen die Entwickler in Wien als Engineering-Büro darüber hinaus auch neue Dampfturbinenanlagen. Auf Basis dieses Engineerings erfolgt die Fertigung anschließend bei General Turbo. „Gegenüber den großen Herstellern, die ein Gesamtsortiment bis in die höchsten Leistungsklassen anbieten und im Vergleich zu den Billig-Anbietern punkten wir mit zwei wesentlichen Vorteilen: Unsere Turbomaschinen erreichen die hohen Wirkungsgrade der großen Konzerne, sind aber deutlich kostengünstiger“, sagt TMS-Wien-Geschäftsführer Franz Sattler.

Das Portfolio des Unternehmens reicht von Cogeneration-Anlagen zur kombinierten Gewinnung von Wärme und Strom über Fernheizwerke und Biomasseheizwerke bis zu Müllverbrennungsanlagen. Zu den Abnehmern zählen Industriebetriebe ebenso wie Kommunen; Aufträge für neue Maschinen im Leistungsbereich zwischen zehn und 40 Megawatt ordern aktuell etwa Kunden aus Zuckerindustrie, Petrochemie und Papierverarbeitung.

Komplettes Basic- und Detail-Engineering

Die Planer in Wien verantworten für diese Aufträge das komplette Basic- und Detail-Engineering. Die Entwicklungsleistungen umfassen sowohl den maschinentechnischen Teil als auch die Anlagenplanung, also die Einbindung der Dampfturbine in die periphere Anlagentechnik zur Ver- und Entsorgung der diversen Medien. Dazu arbeiten die Planer mit unterschiedlichen Werkzeugen:

  • Für die mechanische Maschinenkonstruktion der Turbine nutzt TMS das Planungswerkzeug Solidworks.
  • Die Verfahrens-, Aufstellungs- und die Verrohrungsplanung der einzelnen Maschinen, Aggregate und Anlagenteile erfolgt mit dem Engineering-Werkzeug Cadison.

Der Detaillierungsgrad der Maschinenkonstruktion ist sehr hoch, pro Maschine stehen hier 3.000 bis 5.000 Ingenieurstunden an. Die Einbindung des hohen Detaillierungsgrads der Maschinenkonstruktion wird für die Verrohrung im Software-System nicht benötigt; deshalb arbeitet der Engineering-Dienstleister bei der Rohrleitungsplanung nur mit der Außenkontur und damit einem reduzierten Level of Detail der Maschine und den Anschlusspunkten der Verrohrung.

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