Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik (MVT)

Apparatetechnik

Dr.-Ing. Kai Nikolaus

Das Fachgebiet der Apparatetechnik umfasst sowohl die funktionsgerechte als auch die sicherheitsgerechte Gestaltung von Anlagenelementen wie Apparate, Rohrleitungen, Armaturen, Förder- und MSR-Einrichtungen sowie deren Einbindung in größere Produktionssysteme. Die Vorlesung ist in drei Themenbereiche unterteilt:
Im Themenbereich „funktionsgerechte Gestaltung“ werden Rohrleitungselemente, Rohrverbindungen und Funktionsweisen von Armaturen behandelt. Dabei wird insbesondere auf die strömungstechnische Auslegung von Rohrleitungssystemen eingegangen. Des Weiteren werden grundlegende Apparateelemente und die Gestaltung von Apparaten aus den verschiedenen Bereichen der Verfahrenstechnik (MVT, TVT, CVT und BioVT) im Hinblick auf die technische Realisierung der auszuführenden Grundoperationen vorgestellt. Die Vorlesung zeigt auch, wie die Regelung von Prozessen in verfahrenstechnischen Fließbildern normgerecht dargestellt wird.
Im Themenbereich „sicherheitsgerechte Gestaltung“ werden zunächst die in der EU geltenden rechtlichen Grundlagen der Druckgeräterichtlinie, Maschinenrichtlinie und Explosionsschutzrichtlinie und die darin vorgeschriebenen Sicherheitsanforderungen an die Gestaltung von Anlagenelementen vermittelt. Die Methoden, wie die Sicherheitsanforderungen der EU-Richtlinien erfüllt werden können, sind in europäischen Normen und nationalen technischen Regelwerken beschrieben. Hierbei wird in der Vorlesung insbesondere die beanspruchungsgerechte Gestaltung von Apparaten und Rohrleitungen gemäß DIN EN 13445, DIN EN 13480 und dem AD 2000-Regelwerk behandelt. Dabei werden nicht nur Festigkeitsberechnungen von Apparate- und Rohrleitungselementen bei unterschiedlichen Belastungen (Innendruck, Außendruck, Wärmespannungen, dynamische Beanspruchung) erläutert, sondern auch Berechnungen zur Rohrleitungsstatik (Stützweiten von Rohrbefestigungen, Dehnungsausgleich von Rohrleitungssystemen, Elastizitätsnachweis) behandelt.
Ein weiterer Themenbereich der Vorlesung vermittelt Konstruktionsprinzipien zur „hygienegerechten Gestaltung“ von Anlagenelementen und erläutert Grundlagen zur Reinigung, Desinfektion und Sterilisation von Apparaten und Anlagen. Die Anforderungen zum Hygienic Design sind insbesondere in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie von zentraler Bedeutung.

Veranstaltung im Sommersemester 2020:
Die Vorlesung Apparatetechnik und die zugehörige Übung werden vollständig digital über die Lernplattform OLAT zur Verfügung gestellt. Vorlesungsinhalte werden über themenbezogene Videoaufzeichnungen bereitgestellt. Übungen werden über interaktive Tools angeboten.
Die Interaktion mit dem Dozenten erfolgt über die Funktionen „Chat“ und „Forum“ in OLAT. Der Dozent wird zur ursprünglichen Vorlesungszeit (Montag, 11:45 - 13:15 Uhr, gemäß den Terminen im KIS) im Chat-Raum für Fragen zur Verfügung stehen und die Forumsbeiträge regelmäßig moderieren. Natürlich ist auch ein individuelles Telefongespräch über Skype for Business nach terminlicher Vereinbarung möglich.
OLAT-Kurs: TUK_Nikolaus_Apparatetechnik_SoSe20
Kurs-Link: olat.vcrp.de/url/RepositoryEntry/2574714139
Wir arbeiten mit Hochdruck an der Erstellung der Videoaufzeichnungen und interaktiven Übungen. Wir bitten um Verständnis, falls es dennoch zu Verzögerungen beim Hochladen der Lernangebote kommen sollte.

 

Vorlesungsinhalte: 

Typische Anforderungen und Aufgaben, denen Apparate genügen müssen, werden vorgestellt und zugehörige Lösungen aufgezeigt. U. a. werden behandelt:

  • Anforderungen aufgrund von Gesetzen, Verordnungen, Vorschriften, Normen und Richtlinien
  • Auswahl und Dimensionierung von Elementen der Apparate- und Rohrleitungstechnik
  • Anforderungen an die Werkstoffe und Werkstoffauswahl 
  • Auslegung von Druckbehältern und Rohrleitungen nach DIN EN 13445, DIN EN 13480 und AD 2000
  • Regeln zum "Hygienic Design"
  • Grundlagen zur Reinigung, Desinfektion und Sterilisation von Apparaten und Anlagen

Literatur:   

  • W. Wagner: Festigkeitsberechnungen im Apparate- und Rohrleitungsbau. Vogel Fachbuch (2007)
  • Auf weitere Fachliteratur wird in der Vorlesung verwiesen

 

Termine:

Vorlesung:Mo.11:45 - 13:15Raum:44-380
Übung:Fr.15:30 - 17:00Raum:46-260
Klausur: Mo. 15:30 - 17:00Raum: 42-115
06.04.2020

Weitere Informationen:  

  • Anzahl der SWS: 2V/1Ü
  • Anzahl der ECTS Credits: 3
  • Lehrveranstaltungsnummer: MV-MVT-86453-V-4
  • Unterrichtssprache: deutsch
  • Apparatetechnik im KIS
  • entspricht: Apparatebau II 

Vorlesungsunterlagen: 

Die Unterlagen zur Vorlesung finden Sie im Olat.

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