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Rohrbündel-Wärmetauscher
Flüssigkeitskühler/-erhitzer · Oelkühler · Dampfkondensator · Dampferzeuger · Abgas-Wärmetauscher
Die Rohrbündel-Wärmetauscher eignen sich vorwiegend für die Wärmeübertragung zwischen verschiedenen Flüssigkeiten und Gasen mit oder ohne Phasenänderung. So werden hervorragende Ergebnisse bei der Erwärmung, bzw. Kühlung von Flüssigkeiten und Gasen mittels Wasser, Thermoöl, Sattdampf usw. erzielt. Die Standardbaureihe umfasst 6 Baugrössen mit Wärmeübertragungsflächen von 0.5 bis 500 m².
Auslegung, Fertigung und Prüfung je Apparat dokumentiert
Wie thermische Spannungen und abrasive Medien Rohrbündel zerstören
Starre Verbindungen zwischen Gehäusemantel und Rohrbündel führen bei Temperaturwechseln zu extremen axialen Spannungen. In Kombination mit abrasiven Gasen, kondensierendem Sattdampf oder aggressiven Chemieflüssigkeiten kommt es an den Schweissnähten rasch zu Spannungsrisskorrosion.
Die Konstruktionen der ETS AG lösen dieses Problem durch massgeschneiderte Ausdehnungskonzepte. U-Rohre, schwimmende Rohrböden oder integrierte Dehnungskompensatoren nehmen axiale Längenänderungen verschleissfrei auf.
Extreme Druckwellen
Druckstösse im System belasten dünnwandige Leitungen. Betriebsüberdrücke bis 800 bar sind möglich.
Thermischer Schock
Schnelle Wechsel von Heissdampf auf Kühlwasser erfordern flexible Aufhängungen der Bündelstrukturen.
Die ETS Rohrbündel-Vorteile
Präzises Engineering für anspruchsvolle thermodynamische Kreisläufe.
Dehnungskompensation
Konstruktionen mit U-Rohren, schwimmendem Boden (D-Typ) oder Kompensator (K-Typ) verhindern thermische Bauteilspannungen.
Werkstoffe
Mantelrohr und Deckel in Stahl St37-2, feuerverzinkt, RILSAN-beschichtet oder rostfreiem Stahl V2A/V4A. Kühlrohre in SF-CU, CuZn20Al, CuNi10Fe, CuNi30Fe oder V2A/V4A. Sonderwerkstoffe auf Anfrage.
Demontierbare Bündel
Die Baureihe umfasst Ausführungen mit demontierbaren oder fix verschweissten Rohrbündel-Einsätzen.
Überwachte Dichtigkeit
Beim Typ GS kontrolliert ein Druckwächter über die Sperrflüssigkeit im Zwischenraum die Dichtigkeit der Rohre. Etwaige Durchbrüche werden automatisch gemeldet.
Aufbau und Wirkungsweise
Die Wärmetauscher bestehen im wesentlichen aus Gehäuse und Rohrbündeleinsatz. Das Gehäuse ist eine Schweisskonstruktion und umfasst sämtliche Anschluss-, Verbindungs- und Befestigungselemente. Das hierzu einzubauende Glattrohr-Bündel ist serienmässig als Zweiwegausführung vorgesehen.
Das gewählte Konzept mit U-Rohren (U-Ausführung) bzw. schwimmendem Rohrboden (D-Ausführung) oder mit fixem Kompensator (K-Ausführung) ermöglicht grosse Längenänderungen zwischen Mantel und Bündel infolge Wärmeausdehnung.
Wo Rohrbündel-Wärmetauscher eingesetzt werden
Rohrbündel-Wärmetauscher haben eine grosse Vielseitigkeit in ihrer Verwendung und kommen in verschiedenen Industriezweigen zum Einsatz, z. B.:
- Kraftwerkstechnik
- Maschinenindustrie
- Getriebebau
- Chemische Industrie
- Verfahrenstechnik
Typen
Sechs Bautypen: Typ G, GK, GV, GD, GA und GS.
Typ G: Rohrbündel-Wärmetauscher
Universeller Rohrbündel-Wärmetauscher für Flüssigkeiten und Gase. Es werden verschiedene Werkstoffe bis hin zu höchstwertigen rostfreien Stählen mit hoher Korrosionsbeständigkeit eingesetzt. Betriebsüberdrücke bis 800 bar sind möglich. Die Standardreihe umfasst 6 Baugrössen mit Übertragungsflächen bis 150 m².
Typ GK: Rohrbündel-Kondensator
Dieser Typ wird zur Erwärmung von Flüssigkeiten oder Gasen durch Kondensation von Sattdampf, überhitztem Dampf oder Kältemittel verwendet. Je nach Anwendung ist der Dampf auf der Rohr- oder auf der Mantelseite. Mehrere Varianten in vertikaler oder horizontaler Lage mit bis zu 20 MW Übertragungsleistung sind verfügbar.
Typ GV: Rohrbündel-Verdampfer
Der Bautyp GV wird zur Abkühlung von Flüssigkeiten mittels Verdampfung von Kältemitteln, insbesondere auch Ammoniak, eingesetzt. Die Baureihe umfasst horizontale oder vertikale Ausführungen mit demontierbaren oder fix verschweissten Rohrbündel-Einsätzen.
Typ GD: Dampferzeuger
Die Baureihe GD wird für die indirekte Erzeugung von Nieder- oder Hochdruckdampf eingesetzt. Als Heizmedium wird vorwiegend Dampf, Heisswasser oder Thermoöl benutzt. Die meist liegenden Ausführungen werden je nach Druck und Inhalt mit den entsprechenden Prüfzertifikaten hergestellt.
Typ GA: Abgas-Wärmetauscher
Zur Abwärmenutzung von Rauchgasen wird die Baureihe GA eingesetzt. Die genützte Wärme von thermischen Verbrennungsprozessen, WKK-Anlagen usw. wird an Heisswasser, Thermoöl oder z.B. an die Verbrennungsluft abgegeben. In speziellen Anwendungen kann auch die Kondensationswärme von Rauchgasen genutzt werden.
Typ GS: Sicherheits-Wärmetauscher
Durch den Einsatz eines Doppelrohres wird die Gefahr des Mischens beider Medien ausgeschlossen. Der Zwischenraum ist mit einer Sperrflüssigkeit gefüllt, welche die thermische Ausdehnung aufnimmt und über einen Druckwächter die Dichtigkeit der Rohre kontrolliert. Etwaige Durchbrüche werden automatisch gemeldet.
Technische Spezifikationen – Rohrbündelsysteme
Auslegungskennwerte für die Standard-Glattrohrbündel-Baureihe.
Tabelle lässt sich seitlich wischen →
Fragen & Antworten zur Auslegung
Wissenswertes rund um Rohrbündel-Wärmetauscher im Anlagenbetrieb.
Welcher Dehnungsausgleich eignet sich für meine Anlage?
Die U-Ausführung (U-Rohr-Bündel) eignet sich hervorragend bei grossen Temperaturdifferenzen, da sich jedes Rohr frei ausdehnen kann. Bei stark verschmutzten Medien empfiehlt sich die D-Ausführung (schwimmender Rohrboden), da diese konstruktiv eine leichtere mechanische Rohrinnenreinigung ermöglicht.
Wann sollte eine Sicherheits-Ausführung (Doppelrohr) gewählt werden?
Der Typ GS wird überall dort gefordert, wo eine Vermischung der beiden Flüssigkeiten verheerende Folgen hätte. Dies betrifft beispielsweise Schmieroel-Kühlkreisläufe bei Flusswasser-Kühlung (Umweltschutz vor Oelaustritt) oder die chemische Prozesstechnik bei hochreaktiven chemischen Kombinationen.
Was ist ein Abgaswärmetauscher und welche Bauart setzt ETS dafür ein?
Ein Abgaswärmetauscher — oft kurz AWT — macht die Abwärme aus Produktionsprozessen nutzbar, statt sie ungenutzt an die Umgebung abzugeben. Bei ETS ist das der Typ GA: die Energie aus Rauchgasen von Verbrennungsmotoren, Gasturbinen oder WKK-Anlagen wird an Heisswasser, Thermoöl oder direkt an die Verbrennungsluft übergeben. Je nach Bauart und Werkstoff arbeiten Abgaswärmetauscher mit unterschiedlichen Gasen und Brennstoffen und lassen sich in bestehende Anlagen integrieren. Typische Verwendungen der zurückgewonnenen Wärme sind Raumbeheizung, Wassererwärmung und — bei entsprechender Grösse — die Einspeisung als Fernwärme.
Warum wird das Abgas beim Typ GA innerhalb der Rohre geführt?
Die Russpartikel im Abgas verlangen eine mechanisch reinigbare Bauart: der Gasstrom wird deshalb innerhalb der Rohre geführt, wo sich der Russ durch einfaches Durchstossen mit einem Putzstock entfernen lässt. Wird zusätzlich die Kondensationswärme genutzt, steigen die Anforderungen an den Werkstoff — bei saurem Kondensat kommen dafür in der Regel hochwertige rostfreie Stähle zum Einsatz.
Was bedeutet die APL-Zugehörigkeit für die Fertigung meines Apparats?
Die Fertigung läuft im APL-Verbund: über 11’000 m² Produktionsfläche. Auslegung, 3D-Konstruktion und Projektleitung bleiben in Tübach. Gefertigt wird nach der Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU; auf Anfrage sind über den APL-Verbund auch Ausführungen nach ASME (U-Stamp) möglich. Welche Zulassungen Ihr Apparat braucht, klären wir bei der Auslegung.
Rohrbündel-Wärmetauscher Typ GA oder Gas/Gas-Wärmetauscher Typ GB — was eignet sich zur Wärmerückgewinnung?
In der Papier- oder Maschinenindustrie empfiehlt sich meist der Rohrbündel-Wärmetauscher Typ GA. Geht es dagegen um die Rückgewinnung von Wärme aus verschmutzter oder aggressiver Luft, ist der Gas/Gas-Wärmetauscher Typ GB (siehe Spezial-Wärmetauscher) die bessere Wahl.
Unterlagen
Produktbroschüre
Rohrbündelwärmetauscher
Typische Einsatzgebiete dieser Bauart
Gemeinsam den passenden Rohrbündel-Wärmetauscher konfigurieren
Überlassen Sie die thermodynamische und festigkeitstechnische Berechnung unseren Experten. Kontaktieren Sie uns für ein unverbindliches Angebot nach Mass.