Arten von Wärmetauschern

Wärmetauscher sind Geräte, die dazu bestimmt sind, Wärme zwischen zwei oder mehreren Fluiden – also Flüssigkeiten, Dämpfen oder Gasen – mit unterschiedlichen Temperaturen zu übertragen. Je nach Art des verwendeten Wärmetauschers kann der Wärmeübertragungsprozess Gas-Gas, Flüssigkeit-Gas oder Flüssigkeit-Flüssigkeit sein und durch einen festen Separator erfolgen, der eine Vermischung der Fluide oder einen direkten Flüssigkeitskontakt verhindert.

Basierend auf den oben genannten Konstruktionsmerkmalen sind verschiedene Varianten von Wärmetauschern erhältlich. Einige der in der Industrie am häufigsten eingesetzten Varianten sind:

Spiralwärmetauscher

Spiralwärmetauscher sind kreisförmige Einheiten, die zwei konzentrische Spiralströmungskanäle enthalten, einen für jedes Fluid. Die verschiedenen Medien strömen gegenläufig: Ein Fluid tritt in der Mitte der Einheit ein und fließt zum Rand, das andere tritt am Rand in die Einheit ein und bewegt sich zum Zentrum. Die Kanäle sind gekrümmt und haben einen gleichmäßigen Querschnitt. Es besteht keine Gefahr einer Vermischung.

Der Produktkanal ist normalerweise auf einer Seite offen und auf der anderen Seite geschlossen. Der Kanal für das Heiz-/Kühlmedium kann je nach Reinheit des Heiz-/Kühlmediums manchmal beidseitig geschlossen sein. Jeder Kanal hat einen Anschluss in der Mitte und einen am Rand des Wärmetauschers.

Warum verwenden wir Spiralwärmetauscher?

Bewältigen Sie die Temperaturübergangsbedingung in einer einzelnen Spirale

Das vollständige Gegenstromsystem (KSH-1) kann Wärme auch bei sehr geringen Temperaturunterschieden austauschen.

Langzeitbetrieb möglich

Spiralwärmetauscher eignen sich sehr gut für die Verwendung mit Flüssigkeiten, die zu Verschmutzungen neigen. Die Einzelkanalgeometrie reduziert die Verschmutzung und wird als „selbstreinigend“ bezeichnet. Selbstreinigend bedeutet, dass Verschmutzungen, die im Spiralkanal auftreten, entfernt werden. Denn der gesamte Strom muss durch den Verschmutzungsbereich fließen. Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit des Verschmutzungsbereichs zunimmt. Dadurch entsteht ein Reinigungseffekt.

Hoher Gesamtwärmeübergangskoeffizient

Spiralförmige Strömungskanäle im Wärmetauscher erzeugen leicht turbulente Strömungen. Durch Auswahl des am besten geeigneten Spiralkanals kann eine optimale Strömungsgeschwindigkeit erreicht werden. Ein hoher Gesamtwärmeübertragungskoeffizient kann erreicht werden.

Weniger Wartung

Generell gilt: Wenn Sie den Spiraltyp installieren, senken Sie die Wartungskosten. Vergleichen Sie das mit jedem anderen Wärmetauscher

Platzsparend

Das Volumen der SHE-Ausrüstung ist im Vergleich zum Tubeler-Wärmetauscher wesentlich kompakter. Es kann Anlagenfläche gespart und die Anschaffungskosten der Anlage gesenkt werden.

Rohrbündelwärmetauscher

Ein Röhrenwärmetauscher (THE) wird zum Erwärmen oder Kühlen eines Produkts verwendet, indem Wärme zwischen dem Prozessfluid und einem Betriebsfluid ausgetauscht wird, das normalerweise Wasser, Eiswasser, Glykol oder Dampf ist. Das heiße oder kalte Betriebsfluid fließt um die Röhren im THE und Wärme wird zwischen dem Produkt und dem Medium übertragen.

Die Wärmeübertragungsrate hängt von der Konfiguration des Rohrwärmetauschers, dem Temperaturunterschied, der Rohrgröße, der Turbulenz im Fluss und der Strömungsgeschwindigkeit ab. Es sind verschiedene Konfigurationen verfügbar, und die Auswahl der besten Lösung basiert auf den Eigenschaften des Prozessfluids und den Produktionszielen. Unsere Erfahrung und unser Fachwissen helfen Ihnen dabei, die beste Lösung für Ihre spezifischen Anforderungen in Bezug auf Produktionsziele, Kosten, Effizienz und Produktqualität zu erhalten.

Wo werden Röhrenwärmetauscher eingesetzt?

Der Rohrbündelwärmetauscher ist ein Prozessgerät, das in verschiedenen Industrien verwendet wird und dessen Einsatzmöglichkeiten sehr vielfältig sind. Die Vorteile von Rohrbündelwärmetauschern machen sie zu sehr robusten, zuverlässigen und wartungsarmen Geräten, da sie keine Verbindungsstellen aufweisen.

Hygienische Anwendungen: Anwendungen für die Lebensmittelindustrie mit optimierten Designs zur Förderung einer guten CIP-Reinigung (Clean in Place) des Produktkanals und zur Gewährleistung bester Oberflächen und Entleerungsfähigkeit.
Pharmazeutische Anwendungen: Anwendungen für die Pharmaindustrie, bei denen die Rauheitszertifizierung eine Schlüsselrolle spielt und deren Design speziell darauf ausgelegt ist, Kreuzkontaminationen zu vermeiden
Industrielle Anwendungen: Anwendungen für die chemische und petrochemische Industrie (Öl und Gas), wobei der Gewährleistung einer langen Lebensdauer und hohen Zuverlässigkeit höchste Priorität eingeräumt wird.

Vorteile von Rohrbündelwärmetauschern

Unter den verschiedenen auf dem Markt erhältlichen Wärmetauschergeometrien wie Platten- und Dichtungswärmetauschern, geschweißten Platten, Spiral- oder Schabewärmetauschern usw. ist die Rohrgeometrie eine der am häufigsten verwendeten.

Die Hauptvorteile von Rohrbündelwärmetauschern sind folgende:

Geringe Wartungskosten
Hoher Arbeitsdruck
Hohe Arbeitstemperatur
Verarbeitung von Partikel- und Faserprodukten
Einfache Inspektion und Demontage
Hohe Sicherheit bei aseptischen Prozessen
Leicht zu vergrößern

Doppelrohr-Wärmetauscher

Ein Doppelrohr-Wärmetauscher besteht aus einem oder mehreren Rohren, die konzentrisch in einem anderen Rohr mit größerem Durchmesser angeordnet sind und über entsprechende Armaturen verfügen, um den Fluss von einem Abschnitt zum nächsten zu leiten. Eine Flüssigkeit fließt durch das innere Rohr (Rohrseite), und die andere fließt durch den ringförmigen Raum (Ringraum). Das innere Rohr ist durch U-förmige Rücklaufbögen verbunden, die in einem Rücklaufbogengehäuse eingeschlossen sind. Ein typischer Doppelrohr-Wärmetauscher ist in Abb. 1 dargestellt. Doppelrohr-Wärmetauscher können je nach Druckabfall in verschiedenen Reihen- und Parallelanordnungen angeordnet werden. Doppelrohr-Wärmetauscher werden hauptsächlich zur sensiblen Erwärmung oder Kühlung von Flüssigkeiten eingesetzt, bei denen kleine Wärmeübertragungsflächen (bis zu 50 m²) erforderlich sind. Aufgrund des kleineren Rohrdurchmessers eignet sich diese Konfiguration auch sehr gut für eine oder beide Flüssigkeiten unter hohem Druck. Der größte Nachteil besteht darin, dass sie pro Wärmeübertragungsflächeneinheit sperrig und teuer sind.

Wo verwenden wir den Doppelrohr-Wärmetauscher?

Es ist schwierig, alle Anwendungsgebiete für Doppelrohr-Wärmetauscher aufzuzählen. Um nur einige zu nennen: Sie sind beliebt bei Hochdruck- und Temperaturanwendungen wie Kesseln und Kompressoren sowie bei sensibler Heizung und Kühlung in verfahrenstechnischen Systemen. Sie kommen in Bereichen von der Erdölraffination über Kühlung und Abwasserbehandlung bis hin zur Raumheizung zum Einsatz. Es ist also klar, dass die Möglichkeiten mit einem so nützlichen, eleganten Design endlos sind. Wenn Platz knapp ist und Einfachheit oberste Priorität hat, sollten Sie einen Doppelrohr-Wärmetauscher in Betracht ziehen.

Was sind die Vorteile eines Doppelrohr-Wärmetauschers?

Der Doppelrohr-Wärmetauscher ist dank seiner einfachen Konstruktion eine der am einfachsten herzustellenden, zu erweiternden und zu reparierenden Konstruktionen. Sie haben einige einzigartige Vorteile gegenüber einigen der komplizierteren Wärmetauscherkonstruktionen, aber auch einige wichtige Nachteile. Dieser Artikel zeigt Käufern, wann sie den Einsatz eines dieser Systeme in Betracht ziehen sollten – und wann nicht:

Nachfolgend finden Sie eine Liste der wichtigsten Vorteile der Verwendung eines Doppelrohrwärmetauschers:

Sie vertragen sowohl hohen Druck als auch hohe Temperaturen gut
Aufgrund ihrer Beliebtheit wurden ihre Teile standardisiert, was eine einfache Teilebeschaffung und Reparatur ermöglicht.
Sie sind eines der flexibelsten Designs und ermöglichen das einfache Hinzufügen/Entfernen von Teilen
Sie haben eine kleine Stellfläche, benötigen wenig bis gar keinen Platz für die Wartung und verfügen dennoch über eine gute Wärmeübertragung

Es ist jedoch wichtig, die Nachteile eines solchen Designs zu verstehen. Dazu gehören:

Sie sind auf geringere Wärmebelastungen beschränkt als andere, größere Konstruktionen.
Obwohl sie im Parallelstrom verwendet werden können, werden sie häufiger nur im Gegenstromregime eingesetzt, was einige Anwendungen einschränkt
Es kann zu Undichtigkeiten kommen, insbesondere bei Kombination mit mehreren Einheiten
Die Rohre verschmutzen leicht und sind ohne Demontage des gesamten Wärmetauschers schwer zu reinigen.
Wenn das Budget und der Platz für einen Rohrbündelwärmetauscher vorhanden sind, ist eine Doppelrohrkonstruktion oft eine weniger effiziente Methode der Wärmeübertragung.

Weitere Informationen zu Wärmetauschern erhalten Sie bei Zeco-Ventil. Senden Sie eine E-Mail an commercial@zecovalve.com oder besuchen https://www.zecovalve.com.

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