Hohes Einsparpotenzial in der industriellen Lüftungstechnik

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Große Austauscherfläche

1922 entwickelte der schwedische Ingenieur Frederick Ljungstrom das Prinzip eines regenerativen Wärmetauschers, mit dem sich effektiv Energieinhalte zweier Gasströme tauschen lassen. Die beiden Massenströme werden im Gegenstrom durch je eine Hälfte einer sich drehenden zylindrischen und porösen Matrix geführt, die es gestattet, die Wärme des Stromes aufzunehmen und nach der Drehung an den kalten Strom wieder abzugeben. Bedingt durch die große Austauschfläche und das Gegenstromprinzip, erreicht der Wärmetauscher sehr hohe Austauschgrade. Heute werden Rotationswärmetauscher meist aus Metallfolien mit einer Stärke von 0,05 bis 0,15 mm derart gefertigt, dass abwechselnd eine glatte und eine gewellte Lage zu einem Rad gewickelt werden. Die dadurch entstehenden Kanäle bilden etwa 90 Prozent des Radvolumens und gewährleisten durch ihre Größe und Form einen laminaren Durchfluss. Da dieser durch die Strömungsrichtung der Gasströme und durch die Drehung des Rades stets wechselnd ist, entsteht ein hochwirksamer Selbstreinigungseffekt. Rotationswärmetauscher dieserBauart werden mit Durchmessern von 300 bis 6200 mm gefertigt und können somit Volumenströme von einigen hundert bis 220000 m³/h behandeln.

Richtige Materialwahl

Der Charme dieser Wärmerückgewinnung liegt in der Kombination mit einer Abluftreinigung. Die Abluft aus industriellen Prozessen ist oft mit Verunreinigungen verschiedenster Art belastet. Stäube werden in der Regel durch den Selbstreinigungseffekt systembedingt abgereinigt. Bei hartnäckigeren anhaftenden Staubbelastungen installieren Betreiber Abreinigungseinrichtungen, die in radialer Richtung Druckluftdüsen über die Anströmfläche verfahren lassen und diese in konzentrischen Kreisen abreinigen. Sollten die Stäube gemeinsam mit anfallendem Kondensat zur Verklumpung neigen, können die Einrichtungen zusätzlich mit einer Hochdruckwasserdüse ausgestattet werden, welche mit einem Wasserstrahl bei einem Druck von 80 bis 300 bar die Verschmutzungen wie ölige, wachsartige oder verkrustende Ablagerungen reinigt.

Die Reinigungsintervalle hängen von der Anwendung ab und bewegen sich im Rahmen von einigen Stunden bis Wochen. Während des normalen Betriebes findet die Reinigung statt, ohne dass es zu einem Einfluss auf die Produktivität der Anlage kommt, wobei die Einrichtung automatisch ausgelöst wird und arbeitet.

Eine weitere Art der Verunreinigung kann in aggressiven Bestandteilen in der Abluft wie Schwefel, Chlor oder anderen, gegenüber Metallen korrosiven Stoffen, bestehen. Eine Möglichkeit, die aggressiven Teile einzudämmen, ist die Materialwahl. Die Speichermassen können aus seewasserbeständigem Aluminium, korrosionsgeschütztem Aluminium oder aus Edelstahl in verschiedenen Qualitäten (z.B. 1.4301, 1.4571, 1.4539) bestehen. Selbst keramische Speicher konnten bereits bei einigen Anwendungen erfolgreich eingesetzt werden. Auch die Abreinigung mit Wasser führt zu einer Reduzierung der chemischen Belastung der Tauscherfläche, indem die entstandenen Ablagerungen abgewaschen werden.

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