50 Jahre und immer noch "heiß": Warum verschweißte Hybrid-Plattenwärmetauscher noch Potenzial haben

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Hinzu kommen Vorteile, die sich aus den physikalischen Eigenschaften der Plattenform ergeben: Ihr Wärmedurchgangskoeffizient liegt bei bis zu 5.000 W/m²k bei Flüssigkeiten, das Rohrbündel erreicht hingegen nur einen Wert von 2.500 W/m²k. Bei gleicher Heizfläche erzielt der Hybrid-Plattenwärmetauscher somit die doppelte Leistung. In vielen Anwendungen, in denen bislang Rohrbündelwärmetauscher zum Einsatz kommen, ist jedoch eine derartige Verdopplung weder notwendig noch gewünscht. Hier kann stattdessen bei gleichbleibender Leistung die Heizfläche um die Hälfte reduziert werden, was zu einer zusätzlichen Einsparung von Platz und Material führt.

Plattenwärmetauscher

Plattenwärmetauscher „über Nacht“

Vau Thermotech stellt Plattenwärmetauscher aus unterschiedlichen korrosionsbeständigen Materialien her: „Vor allem in der chemischen Industrie werden hochkorrosive Medien genutzt, so dass hier der in vielen Anwendungen übliche Edelstahl nicht eingesetzt werden kann“, so Nasser. „Stattdessen verwenden wir hochlegierte Werkstoffe wie Hastelloy, die schwerer zu verarbeiten sind.“

Entscheidend ist dabei, dass diese Materialien geprägt werden können und für die Schweißtechnik zugelassen sowie schweißbar sind. Dabei gilt: Je hochwertiger der Werkstoff, desto stärker kommen auch die Vorteile gegenüber Rohrbündelwärmetauschern zum Tragen, die hinsichtlich Technologie und Materialeinsparung bestehen.

(Bild 2-ID: Schweißtransferstraße_in_Heldrungen.jpg)

Nach wie vor Rückgriff auf Rohrbündel

Doch obwohl Hybrid-Plattenwärmetauscher in vielen Anwendungen mit Drücken bis zu 60 bar effizienter sind, kommen in diesen Bereichen nach wie vor überwiegend Rohrbündelwärmeübertrager zum Einsatz. „Ein Beispiel hierfür ist die Zuckerindustrie. Um aus Rübenpresssaft Zuckerkristalle zu gewinnen, werden Wärmeübertrager – genauer: Verdampfer – eingesetzt. Mittels heißem Dampf wird der Saft in mehreren Stufen eingedickt, bis sein Trockensubstanzgehalt von 16 auf 75 steigt“, erläutert Nasser. „Das wird traditionell mit Rohrbündelwärmetauschern durchgeführt. Aber: Hier liegen zwar Temperaturen von etwa 140 °C vor, aber lediglich Drücke bis 3 bar. Plattenwärmetauscher könnten somit ohne Probleme genutzt werden.“

Stattdessen ist es auch heute in vielen Zuckerfabriken noch üblich, dass der Zuckersaft im sogenannten Naturumlauf immer wieder aufgekocht und eingedickt wird – zum Teil so oft, dass in manchen Fällen die Zuckerqualität leidet. Hybrid-Modelle im Fallstromprinzip erzielen den gewünschten Verdampfungseffekt deutlich schneller, wodurch die Anzahl der Durchgänge reduziert und das Medium geschont werden kann. „Ähnliche Produktions- und Verfahrensweisen wie in der Zuckerindustrie gibt es auch in der Herstellung von Papier oder Getränken. Hier ist ebenfalls nach wie vor der Rohrbündelwärmetauscher vorherrschend“, so Nasser.

Eignung für Altanlagen

Dabei hat der vollverschweißte Hybrid-Plattenwärmetauscher einen weiteren Vorteil, der sich besonders beim Austausch von Apparaten in Altanlagen positiv auswirkt. „Bei Rohrbündelwärmetauschern sind Einschränkungen in der Konstruktion zu berücksichtigen. Da bei diesem Typus immer eine Zigarre vorliegt, sind die Anschlussmöglichkeiten begrenzt“, erklärt Nasser. Bei den Rekuperatoren von VAU Thermotech ist deutlich mehr Flexibilität gegeben: Es wird zwar stets mit dem „Wärmetauscherblock“ gearbeitet, doch die Zuführungen der Hauben und Rohrleitungen können kundenspezifisch gestaltet werden. Sie lassen sich beliebig und somit flexibel anordnen.

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