05. Mai 2020

Wärmetauscher: Ihre Fragen werden beantwortet

FAQ

Wenn Sie, wie wir bei Saint-Gobain Performance Ceramics & Refractories, häufig Fragen zu Ihren Produkten und deren Anwendungen erhalten, entstehen Muster. Das heißt, einige sind häufiger als andere, und Fragen zu Hexoloy® Siliziumkarbid (SiC) und seine Verwendung zur Herstellung Rohrbündelwärmetauscher gehören zu den häufigsten.

Vier dieser Fragen haben wir im Folgenden beantwortet.

Was ist ein Rohrbündelwärmetauscher?

Der Rohrbündelwärmetauscher wird in fast allen industriellen Anwendungen eingesetzt. Wärmetauscher auf SiC-Basis werden häufig in der chemischen Industrie eingesetzt, beispielsweise bei der Verarbeitung von Schwefelsäure. Dieser Wärmetauschertyp ist beliebt wegen seiner Einfachheit (da er keine beweglichen Teile hat), seiner inhärenten Festigkeit (da er zylindrisch ist), seiner Fähigkeit, Drücke über 30 bar und Temperaturen über 260 °C zu handhaben, sowie wegen seiner einfachen Wartung , insbesondere da Rohrbündel zu Wartungszwecken abnehmbar sind.

Ein weiterer gängiger Wärmetauschertyp ist der Plattenwärmetauscher, der für bestimmte Anwendungen seine Vor- und Nachteile hat. Von beiden Typen gibt es zahlreiche Varianten.

Wie funktioniert die Wärmeübertragung in einem Rohrbündelwärmetauscher?

Alle Wärmetauscher haben im Wesentlichen dieselbe Funktion: Sie übertragen Wärme von einer Flüssigkeit oder einem Gas auf ein anderes, ohne dass die Flüssigkeiten direkt miteinander in Kontakt kommen. Ein Rohrbündelwärmetauscher beispielsweise besteht aus einem äußeren, zylindrischen Druckbehälter (dem Mantel), zwei unabhängigen Rohrbündeln, die in der Regel in Längsrichtung verlaufen, und zwei separaten Flüssigkeiten, von denen jede beim Eintritt in den Wärmetauscher eine andere Temperatur hat (Abbildung 1).
Wärmetauscher


Abbildung 1. Die Abbildung zeigt die Hauptkomponenten eines Rohrbündelwärmetauschers.

Eine Flüssigkeit fließt durch das Gehäuse und damit über die Rohre, die andere durch die Rohre. Leitbleche in der Hülle erzeugen Turbulenzen, um die Flüssigkeit über das Rohrbündel zu leiten und zu verhindern, dass die Rohre durchhängen oder vibrieren.

Welche Probleme sind mit Korrosion verbunden? Wie werden sie gemildert?

Korrosion ist das Ergebnis komplexer chemischer Reaktionen zwischen den Wärmetauscherrohren und den darin zirkulierenden Flüssigkeiten. Die Art und der Schweregrad der Korrosion variieren je nach Flüssigkeitstyp und den Materialien, aus denen die Rohre hergestellt sind. Der beste Weg, Korrosion zu mindern, besteht darin, ein Material zu verwenden, das von Natur aus resistent ist.

Im Gegensatz zu vielen anderen Materialien, die für Wärmetauscherrohre verwendet werden (z. B. Graphit, Hastelloy, Tantal), ist Hexoloy® SiC universell korrosions- und erosionsbeständig, was es von Natur aus zuverlässiger macht und seine Lebensdauer erhöht. Darüber hinaus ist es extrem hart und leicht, kann extrem hohe Temperaturen und Wärmeschocks aushalten und seine Wärmeleitfähigkeit wird nur von Kohlenstoff übertroffen.

Sollen Rohre in Rohrbündelwärmetauschern druckgeprüft werden?

Alle Wärmetauscherrohre müssen bei der Herstellung druckgeprüft werden, auch solche, die für Anwendungen bestimmt sind, bei denen der Druck nicht ungewöhnlich hoch ist.

Neben anderen Prüfungen, die Saint-Gobain an seinen Wärmetauscherrohren durchführt, wird jedes einzelne Rohr einer strengen Druckprüfung unterzogen, die höher ist als der Druck, dem sie im Betrieb ausgesetzt sind. Dies ist nicht nur eine Maßnahme zur Qualitätskontrolle, sondern auch eine Garantie für die Sicherheit, da alle Anwendungen, insbesondere Hochdruckumgebungen, potenziell gefährlich sein können.