Leistungsdatenvergleich von Kopfkondensatoren

WTP-Plattenkondensator versus Rohrbündel – wer macht das Rennen?

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Ausgewertet wurden dabei 37 Versuche mit dem WTP-System und 6 Versuche mit Rohrbündeln bei 800 mbar(a). Zusätzlich erfolgte eine weitere Testreihe bei 200 mbar(a). Hierbei wurden 27 Versuche mit dem WTP-System und 9 Versuche mit dem Rohrbündel gefahren. Um die Leistungsgrenze zu testen, wurden die Reinstoffversuche bei 200 mbar(a) um fünf Versuche mit einer Einperlung von Stickstoff bis zu 8,9 kg/h ergänzt. Die Grafik 1 in der Bildergalerie zeigt als Ergebnis, dass bei 200 mbar der WTP Plattenkondensator bei gleicher Wärmeleistung deutlich bessere Ergebnisse erbringt.

Die Versuchsergebnisse

Einen typischen Temperaturverlauf über die Lauflänge, gemessen zwischen den Platten, zeigt die Grafik 2 in der Bildergalerie. Bei einem Druck von 200 mbar verläuft die Kurve zunächst entlang der Kondensationstemperatur von 81,49 °C und knickt nach einer Lauflänge von 500 mm in die Nachkühlzone nach unten. Am Ende der WTP-Platte sinkt die Temperatur bei 1700 mm sprunghaft um 6 °C nach unten ab. Die Temperatursenkung am unteren Plattenrand kann erst bei Kondensatmengen über 1500 kg/h sowie bei Zumischung von Inertgas beobachtet werden.

Bildergalerie

Der Strömungsverlauf zwischen WTP-Platte und Rohrbündel ist grundsätzlich verschieden. Dies zeigt sich auch an der gemessenen Temperaturkurve über die Rohrlänge. Da über die Kondensationskurve ein Zusammenhang zwischen Druck und Temperatur besteht, zeigt beim Rohrbündelkondensator die Temperatur einen ähnlichen Verlauf wie der Druckverlauf bei der Durchströmung einer plötzlichen Querschnittsverengung im Einlauf einer Rohrplatte. Da ein WTP-Plattenkondensator keinen Rohrboden benötigt, ist auch der Druckverlust im Einlaufbereich geringer als bei einem Rohrbündel.

Das WTP-System ist beim Test um 25 bis 35 % energieeffizienter.

Vergleich der Messwerte von WTP-Plattenkondensator und Rohrbündel mit bisherigen Rechenmodellen

Eine weitere Zielsetzung der Testreihe war die Abschätzung, wie gut die Messwerte durch Rechenprogramme abgebildet werden. Die in der Literatur veröffentlichten sowie kommerziellen Rechenprogramme basieren in der Regel auf Rohrbündeln. Die von LOB entwickelten Rechenmodelle für Plattenkondensatoren konnten nun in den Versuchsergebnissen im Vergleich Rohrbündel zu WTP-Platten bestätigt werden.

* Kontakt zu LOB: Tel. +49-221-829530

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