Ein Anfängerleitfaden für Wärmetauscher

Was ist ein Wärmetauscher? Der Begriff „Wärmetauscher“ bedeutet für viele Menschen wenig, es sei denn, Sie sind in der HVAC-, Prozessheizungs- oder -kühlungsbranche oder anderen industriellen Anwendungen tätig. Ganz gleich, wie Sie Wärmetauscher verstehen, eines gilt jedoch immer:

Die Aufrechterhaltung der Betriebstemperaturen von Büroumgebungen oder Industrieflüssigkeiten ist sowohl für den Komfort als auch für die Fertigung von entscheidender Bedeutung.

Viele Unternehmen benötigen für ihre Arbeit bestimmte Umgebungsbedingungen, andere müssen die Flüssigkeitstemperaturen für die prozessbasierte Fertigung und Produktion aufrechterhalten. Hier kommen Wärmetauscher ins Spiel und ihre Fähigkeit, Räume oder Verarbeitungssysteme je nach Bedarf zu kühlen oder zu heizen, um die Umgebungsbedingungen und die Betriebseffizienz aufrechtzuerhalten.

Wärmeübertragungsgeräte können sowohl beim Heizen als auch beim Kühlen mehrere wesentliche Funktionen erfüllen. Manchmal können diese Systeme Wärme auffangen und an einen anderen Ort leiten, beispielsweise an die Außenluft, um sie zu entsorgen, oder an andere Anwendungen, die zur Steigerung der Effizienz und Kostenersparnis erforderlich sind. Andere Wärmetauscher halten Maschinen oder Chemikalien, die bei der Verarbeitung verwendet werden, auf sicheren Betriebstemperaturen.

Für Gebäudebetriebs-, Anlagen- und Anlagenmanager ist es von entscheidender Bedeutung, die verschiedenen Arten von Wärmetauschern zu verstehen, die für ihre Anforderungen verfügbar sind, um ihnen bei der Auswahl des richtigen Systems für ihre Anwendung zu helfen. Ebenso wichtig ist es zu verstehen, wie man es richtig pflegt, um eine maximale Lebensdauer und Effizienz zu gewährleisten.

Was ist ein Wärmetauscher?

Wärmetauscher übertragen Wärmeenergie von einem Medium auf ein anderes (Flüssigkeit, Dampf oder Gas).

Es gibt zwei Haupttypen von Wärmetauschern:

Eines der häufigsten Szenarios in Anlagen und Verarbeitungsbetrieben sind Situationen, die eine Heizung oder Kühlung erfordern. Wärmetauscher werden häufig in der Kälte- und Klimatechnik, in Kraftwerken, in chemischen Verarbeitungssystemen, in der Fertigung, in Anlagen zur Abwärmerückgewinnung und in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt.

Wie funktionieren Wärmetauscher?

Wärmetauscher basieren auf dem Ausgleichsprinzip, um Wärme zwischen Medien und Flüssigkeiten zu übertragen. Wärmeübertragung findet statt, wenn:

Welche Arten von Wärmetauschern gibt es?

Viele Technologien können Wärme aus Materialien ableiten. Wenn es jedoch um „Wärmetauscher“ geht, ordnen die meisten Menschen diese einer von zwei Kategorien zu.

Was ist der Unterschied zwischen einem Rohrbündelwärmetauscher und einem Plattenwärmetauscher?

Ein Rohrbündelwärmetauscher ermöglicht den Wärmeaustausch zweier Arbeitsflüssigkeiten über den Wärmekontakt zwischen Rohren, die in einem zylindrischen Mantel untergebracht sind. Die Flüssigkeitstemperaturen innerhalb der Hülle und des Rohrs sind unterschiedlich; Dieser Temperaturunterschied treibt den Temperaturaustausch voran.

Einige einfache Beispiele für Rohrbündelwärmetauscher sind Kessel, die Wasser über Rohre erhitzen, die verbrannte Materialien enthalten. Ein anderer umfasst einen Kühler, der gekühltes Kältemittel verwendet, um Wärme aus dem Wasser zu übertragen und es für den Einsatz in HVAC- oder Prozesskühlungsanwendungen zu kühlen.

Andererseits verwendet ein Platten-Rahmen-Wärmetauscher eine Reihe gewellter Platten, die zwischen einem Rahmen und Druckplatten montiert sind, um den Druck aufrechtzuerhalten und Wärme zu übertragen. Heiße Flüssigkeit fließt in einer Richtung durch abwechselnde Kammern, während kalte Flüssigkeit durch andere abwechselnde Kammern fließt. Die Wärmeübertragung erfolgt, wenn sich die heißen und kalten Flüssigkeiten durch diese Kammern bewegen.

Obwohl beide Typen leicht erhältlich sind, konzentrieren wir uns in unserer Diskussion auf Plattenwärmetauscher, da sie heute zu den am häufigsten verwendeten Wärmetauschern gehören.

Plattenwärmetauscher führen den Flüssigkeitsaustausch bei niedrigen bis mittleren Drücken durch. Eine weitere Option ist ein dichtungsloser Plattenwärmetauscher, der auch bei hohen Temperaturen und Drücken sicher arbeitet.

Platten-Rahmen-Wärmetauscher gewährleisten den Wärmeaustausch und verhindern Verschmutzung durch eine Konstruktion, die aus gewellten Platten auf einem Rahmen besteht. Flüssigkeiten bewegen sich innerhalb des Wärmetauschers, während heiße Flüssigkeit an einer Platte nach unten und kalte Flüssigkeit an der anderen Platte nach oben fließt.

Was sind die Vorteile von Plattenwärmetauschern?

Plattenwärmetauscher bieten entscheidende Vorteile.

Abgedichtete Plattenwärmetauscher unterscheiden sich geringfügig von herkömmlichen Plattenwärmetauschern. Bei diesen Systemen werden die Platten mithilfe von Dichtungen abgedichtet, wodurch verhindert wird, dass sich kalte und heiße Flüssigkeiten vermischen, und es vor Undichtigkeiten geschützt wird.

Als Alternative zu herkömmlichen Dichtungen können bei abgedichteten Plattenwärmetauschern auch Hartlöten oder Laserschweißen zum Einsatz kommen. Dadurch können Techniker Platten alternativ zum Gegenstromfluss stapeln. Das Design lässt zwei Flüssigkeiten in entgegengesetzte Richtungen strömen, ohne sich zu vermischen, während die Wärme über Platten von einem Medium auf das andere übertragen wird.

Abgedichtete Plattenwärmetauscher sind leicht zu reinigen und daher besonders nützlich in der Lebensmittel- und Arzneimittelverarbeitung oder anderen Bereichen, die eine hohe Hygiene erfordern. Es ist ein unkomplizierter Vorgang, Platten zum Reinigen, Erweitern oder Ersetzen zu entfernen.

Nächste Schritte

Wärmetauscher spielen eine wesentliche Rolle beim Kühlen oder Heizen von Räumen oder Verarbeitungssystemen, je nach Bedarf, um die Umgebungsbedingungen und die Betriebseffizienz aufrechtzuerhalten. Sobald Facility Manager ihren Zweck verstanden haben, können sie die besten Möglichkeiten für den Einsatz von Plattenwärmetauschern in ihrer Anlage oder ihrem Verarbeitungsbetrieb ermitteln. Ein Goodway-Vertriebsingenieur kann Sie bei der Auswahl des Wärmetauschers unterstützen und Ihnen, sobald die Systeme installiert sind, dabei helfen, die Wärmetauscher über ihre gesamte Lebensdauer mit Entkalkungssystemen und -lösungen von Goodway zu warten.

Der erste Schritt besteht darin, die richtige Wärmeaustauschlösung für Ihre Bedürfnisse auszuwählen und umzusetzen. Die Wartung des Wärmetauschers im Laufe der Zeit ist von entscheidender Bedeutung. Andernfalls verliert es seine Wärmeaustauschfähigkeit und verursacht am Ende die höchsten Betriebskosten. Teil II dieser zweiteiligen Blogserie befasst sich mit der Wartung verschiedener Arten von Wärmetauschern, um ihre Lebensdauer zu maximieren.

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