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Wärmetauscher aus Graphit: Die Übersicht

Der Richtige für jeden Job: Graphit-Wärmetauscher im Vergleich

| Autor / Redakteur: Simone Bairlein* / Dominik Stephan

Ob Rohrbündel, Platten-, Block- oder Nutbauweise: Es gibt für jede Anwendung den passenden Wärmetauscher-Typ.
Ob Rohrbündel, Platten-, Block- oder Nutbauweise: Es gibt für jede Anwendung den passenden Wärmetauscher-Typ. (Bild: © AlexZel/Fotolia.com. Collage: PROCESS)

Für Düngemittel, Pigmente, Pharmazeutika oder Chemikalien – in einer Vielzahl von Herstellungs­prozessen kommen hochkorrosive Medien zum Einsatz. Das stellt höchste Anforderungen an das Prozessequipment: Materialien wie Graphit sind daher eine hervorragende Lösung für zuverlässige, sichere und hoch effiziente Wärmetauscher. Dabei bieten sich, je nach Prozess, verschiedene Baumformen an.

Industrielle Wärmetauscher werden chemisch und thermisch stark beansprucht: So müssen aggressive Medien wie Salzsäure, Flusssäure oder Schwefelsäure schnell gekühlt oder exakt auf Temperatur gehalten werden.

Grund genug, genau hinzusehen: Welche Bauform ist für welche Anwendung besonders geeignet? So gibt es bei Wärmetauschern aus Graphit vier typische Bauformen, die sich für Heiz-, Kühl- und Wärmerückgewinnungsaufgaben in korrosiven Einsatzgebieten eignen: Rohrbündel-, Block-, Nut- und Plattenwärmetauscher.

Wärmetauscher-Klassiker

Die klassische Bauform eines Wärmetauschers ist der Rohrbündelwärmetauscher. Dieser stellt die größte Bauform dar und verfügt über Wärmeübertragungsflächen zwischen 0,5 und bis zu 1500 m2.

Damit sind Rohrbündelwärmetauscher besonders für Anwendungen mit hohen Volumenströmen bis zu 110 000 m3/h geeignet.

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Auf den Werkstoff kommt es an

Als Fläche für den Wärmeübergang dienen dabei bis zu 2000 parallele Einzelrohre, welche zu einem Rohrbündel zusammengefasst werden. Das Rohrbündel wird von einem Stahlmantel umschlossen, welcher je nach Anwendungsfall mit z.B. einer Gummierung oder Polytetrafluorethylen (PTFE) Auskleidung ausgestattet werden kann. Durch die zusätzliche Beschichtung des Mantels können aggressive Medien sowohl im Rohrbündel als auch auf der Mantelseite beaufschlagt werden.

Es kommt auf das Rohr an

Die am Markt verfügbaren Graphitrohre unterscheiden sich zum Teil stark qualitativ voneinander. Spitzenprodukte wie die Rohre der SGL-Gruppe erreichen eine Wärmeleitfähigkeit von bis zu 130 W/mK.

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Grundsätzlich können Rohrbündelwärmetauscher als Heizer, Kühler, Absorber, Kondensator, Verdampfer oder als Fallfilm-Verdampfer eingesetzt werden. Zum Einsatz kommen sie häufig in der Kunststoffindustrie, so etwa für die Produktion von Polyvinylchlorid (PVC) und Schaumstoffen oder in der Konzentrierungsstufe in der Phosphorsäure­industrie.

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