Dünnschicht-Email heizt kräftig ein

Emaillierte Wärmeüberträger eignen sich gut als Verdampfer, Kondensatoren und für den Wärmeaustausch flüssig / flüssig. Neue technische Details - wie die reduzierten Schichtdicken des Werkstoffs und die dichtungslose Verbindung zwischen den Rohrböden und den Rohrenden - machen einen solchen Wärmeüberträger nun auch als Baustein einer geschlossenen emaillierten Anlagen-Konzeption interessant.

Bislang kamen emaillierte Wärmeüberträger als Alternative zu metallischen kaum in Frage, da sie ein zu hohes Bauvolumen, zu hohe Strömungsquerschnitte und ein zu hohes Gewicht aufwiesen - oder schlichtweg zu teuer waren. Ein außen emaillierter, kompakter und dichtungsloser Rohrbündel-Wärmeaustauscher eliminiert nun diese Nachteile und kann die Lücke zwischen Reaktor, Kolonne, Lagerbehälter und Vorlage aus Stahlemail schließen. Er ermöglicht damit eine geschlossene Konzeption aus dem Werkstoff Email, wann immer es auf Korrosionsbeständigkeit im Verarbeitungsprozess ankommt. Darüber hinaus wurden die Schwachstellen beseitigt, die durch Schweißen, Einwalzen oder andere Abdichtungsvarianten entstehen konnten.
Auf Grund der relativ geringen Wärmeleitfähigkeit von Email wird bei der Fertigung der U-Rohre mit reduzierten Schichtdicken von 0,6 bis 0,8 mm gearbeitet, wobei die Herstellung der Emailschicht mit dem trockenelektrostatischen Auftragsverfahren erfolgt. Durch dieses Verfahren entsteht eine homoge Werkstoffstruktur mit extrem niedrigen Schwankungen in der Emailschichtdicke. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Wärmeverteilung und wirkt thermischen Spannungsspitzen in der Emailschicht entgegen.
Vor dem Fügen werden die Enden der U-Rohre und der Rohrboden mechanisch bearbeitet. Die Verbindung ist flüssigkeits- und gasdicht und genügt drucktechnisch höchsten Beanspruchungen. Für die Montage wird eine Temperaturdifferenz von minus 160 °C zwischen Rohrende und Bodenbohrung erzeugt. Dann fixieren sich die Einzelteile durch Flächenpressung.
Der Nachweis der Dichtheit erfolgt bei allen emaillierten Wärmetauschern durch den Helium-Lecktest. Nach bisherigen Erfahrungen werden Werte zwischen 10-5 und 10-6 bar erreicht. Gleichzeitig werden Haftreibungskräfte zwischen Rohr und Rohrhoden bis 20.000 N realisiert. Dies bedeutet hohe Sicherheit gegen Produktverunreinigungen. Im Bedarfsfall kann die Verbindung schadensfrei gelöst werden, so dass einzelne Rohrsegmente ausgetauscht werden können. Durch das Verbindungssystem werden Forderungen an GMP-gerechte Konstruktionen sicher erfüllt. Produktrückstände sowie Produktbeeinflussung sind durch die Grundkonzeption im Prinzip ausgeschlossen. Die emaillierten Rohre eignen sich für den Druckbehälterbereich und können auf Grund der oben beschriebenen Eigenschaften bis zur Streckgrenze belastet werden. Erfahrungen mit Wärmeaustauschern in der Praxis gehen bis zu 230 °C.

Je nach Platzbedarf im Anwendungsfall ist der Einbau in vertikaler oder horizontaler Lage als kompakter Wärmeüberträger möglich.

Um die THALETEC Kompaktwärmetauscher richtig zu dimensionieren, sind neben der Angabe der Medien auch Angaben bzgl. der Stoffströme und der Temperaturen erforderlich.

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