Welcher wärmetauscher für verschmutzende, partikelbeladene oder viskose medien?
Ein verschmutzungsresistenter Wärmetauscher ist ein Wärmetauscher, dessen Strömungsgeometrie verhindert, dass sich Ablagerungen festsetzen, entweder durch einen selbstreinigenden Einkanal oder durch Kanäle ohne Querschnittsverengung.
Nexson Group fertigt drei solcher Technologien, und meist entscheidet eine einzige Kennzahl. GREENSPIRAL™ Spiralwärmetauscher bewältigen Partikel bis 14 mm. GREENTUBE™ RT Rechteckrohr-Wärmetauscher bewältigen Partikel bis 30 mm auf beiden Seiten, in der Abwasserbehandlung. GREENTUBE™ TT Rohr-in-rohr-Wärmetauscher bewältigen Viskositäten bis 1 000 cP.
Für Klärschlamm und Biofeststoffe verfügt die Spiralbaureihe über eine eigene Konfiguration: den GREENSPIRAL™ Type 1 BB/BW mit Freistrom-Kanälen, ausgelegt für 150 °C und 8 bar bis 100 m².
Die richtige Technologie wählen
Keiner dieser Wärmetauscher ist besser als die anderen. Jeder hat seine Grenzen und erfüllt alle Ihre Anforderungen.
| Kriterium | Spiral - ProzessGREENSPIRAL™ Type 1 / HP / 2 / 3 | Spiral - KlärschlammGREENSPIRAL™ Type 1 BB / BW | RechteckrohrGREENTUBE™ RT | Rohr-in-rohrGREENTUBE™ TT |
|---|---|---|---|---|
| Max. Partikelgröße | 14 mm | 14 mm, Freistrom-Kanäle | 30 mm, beidseitig | Feststoffe ohne Querschnittsverengung, fallweise ausgelegt |
| Viskosität | viskose Medien, fallweise ausgelegt | Roh- und Faulschlamm | hochviskose Schlämme | bis 1 000 cP |
| Temperatur | −100 °C bis 500 °C je nach Modell | bis 150 °C | bis 150 °C | −20 °C bis 200 °C |
| Druck | volles Vakuum bis 100 bar je nach Modell | bis 8 bar | bis 8 bar | über 50 bar je nach Ausführung |
| Fläche | 1 m² bis 700 m² pro Einheit | 1 m² bis 100 m² | bis 60 m² pro Modul, in Reihe oder parallel | Module bis 6 m, modular |
| Wirkprinzip gegen Verschmutzung | selbstreinigender Einkanal | selbstreinigender Einkanal, Freistrom auf einer oder beiden Seiten | konstanter Querschnitt, glatte Oberflächen | konzentrische Geometrie ohne Verstopfungsneigung |
| Zugang zur Reinigung | zu öffnende Behälterabdeckungen, gesamte Fläche | BB: zwei unabhängig zu öffnende Kanäle. BW: ein Kanal ohne Demontage der Rohrleitung zu öffnen | vollständig öffenbare Version, Standard-Hochdruckreinigung | Innenrohre ohne vollständige Demontage zu reinigen |
| Typisches Einsatzfeld | Prozessindustrie, Öl & Gas, Raffinerie, Zellstoff & Papier, Chemie, Energieerzeugung | Biogas und Abwasserbehandlung, Faulschlammerwärmung, Rohschlamm, Wärmerückgewinnung aus Abwässern, Pasteurisierung, Methanisierung | ausschließlich Abwasserbehandlung, Schlamm/Schlamm-Wärmerückgewinnung, Biofeststoffe | Schlammbehandlung, Pasteurisierung, Bitumen, Öl & Gas |
Diese Informationen dienen lediglich als Orientierungshilfe; wir sind in der Lage, vollständig maßgeschneiderte Produkte zu entwickeln und diese an Ihren Produktionsprozess anzupassen.
Kurz gefasst. Bei Klärschlamm und Biofeststoffen konkurrieren drei der vier Konfigurationen: der GREENTUBE™ RT unter 60 m² pro Modul und bis 30 mm Partikelgröße, der GREENSPIRAL™ Type 1 BB/BW bis 100 m² mit Freistrom-Kanälen, und der GREENTUBE™ TT, wenn die Viskosität und nicht die Partikelgröße die Grenze setzt.
Warum jede Technologie der Verschmutzung standhält
Drei unterschiedliche Wirkprinzipien. Sie sind nicht austauschbar, und zu wissen, welches greift, sagt voraus, was geschieht, wenn der Betriebspunkt abweicht.
Selbstreinigender Einkanal
GREENSPIRAL™ jeder Kreislauf bildet einen einzigen durchgehenden Kanal. Der gesamte Volumenstrom fließt hindurch: Eine beginnende Ablagerung verringert den Querschnitt, die örtliche Strömungsgeschwindigkeit steigt und die Ablagerung wird herausgespült. Keine toten Zonen im Gerät.
Konstanter Querschnitt
GREENTUBE™ RT glatte Oberflächen, keine Querschnittsverengung, Kanalbreite so ausgelegt, dass Feststoffe hindurchtreten statt hängenzubleiben. Abgerundete Umlenkbereiche begrenzen sowohl Druckverluste als auch Ablagerungen.
Konzentrische Geometrie ohne Verstopfungsneigung
GREENTUBE™ TT ein Medium im Innenrohr, das zweite im Ringraum, ohne jede Querschnittsverengung über den gesamten Weg. Geeignet für Feststoffe bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten.
Jede Technologie im Detail
Primär entwickelt für die Schlamm/Schlamm-Wärmerückgewinnung und die Behandlung von Biofeststoffen. Vollverschweißt, ohne Dichtungen zwischen den Rohren. Modular die Einheiten lassen sich in Reihe oder parallel schalten und entlang einer Wand installieren.
Eine vollständig öffenbare Version besteht für Fluide mit Neigung zu Verstopfung oder Koagulation: Struvit, Fette aus Industrieabfällen, große Partikel. Integrierte Scharniere ermöglichen das Öffnen der Kanäle ohne zusätzliche Hebezeuge, und die üblichen Hochdruck-Reinigungslösungen sind anwendbar.
Über 60 m², oder im Biogasbereich statt in der Abwasserbehandlung, übernimmt die Konfiguration BB/BW: bis 100 m², 150 °C, 8 bar. Zwei konzentrische Kanäle aus zusammengewickelten Platten, deren Abstand und Breite durch spezielle Führungen entsprechend dem Feststoffgehalt gesteuert werden.
BB (Klärschlamm/Klärschlamm) wählen, wenn beide Seiten belastet sind — Freistrom-Durchfluss beidseitig, Roh- und Faulschlamm, zwei unabhängig zu öffnende und zu inspizierende Kanäle. BW (Klärschlamm/Wasser) wählen, wenn nur eine Seite Feststoffe führt — Freistrom auf der Klärschlammseite, von niedriger bis hoher Konzentration, und ein Kanal lässt sich ohne Demontage der Rohrleitung öffnen.
Typische Anwendungen: Faulschlammerwärmung, Rohschlammerwärmung, Wärmerückgewinnung aus Abwässern, Pasteurisierung, Methanisierung.
Die Wahl, wenn die Viskosität und nicht die Partikelgröße bestimmend ist. Konzentrische Geometrie: ein Medium im Innenrohr, das zweite im Ringraum.
Typische Anwendungen: Temperaturhaltung anaerober Faultürme, Vorwärmung von Rohschlamm vor der Faulung, Wärmerückgewinnung zwischen Faulschlamm und zulaufendem Schlamm, Pasteurisierung und Hygienisierung, hydrothermale Karbonisierung, Kühlung von Schlamm aus thermophilen Prozessen.
Der Type 1 ist die Referenz für verschmutzende, beladene oder viskose Flüssigkeiten in Öl & Gas, Raffinerie, Zellstoff & Papier, Chemie, Schwerindustrie, Energieerzeugung, Lebensmittelproduktion und saubere Energie. −100 °C bis 450 °C, volles Vakuum bis 25 bar, 1 bis 700 m², Kreuzungstemperaturen von annähernd 3 °C. Bis zu dreimal wärmeeffizienter als ein herkömmlicher Rohrbündelwärmetauscher; in Flüssig-Flüssig-Anwendungen kann eine Einheit bis zu drei Rohrbündelwärmetauscher ersetzen.
Der Type 1 HP überträgt dieselbe Bauweise auf hohe Drücke: volles Vakuum bis 100 bar (1 450 psi), −100 °C bis 500 °C, gleiche Obergrenze von 700 m².
Der Type 3 erwärmt ein verschmutzendes oder viskoses Medium mit Dampf: −100 °C bis 450 °C, volles Vakuum bis 25 bar, 1 bis 700 m². Der Dampf zirkuliert im Kreuzstrom in einem vollständig geöffneten Kanal über die gesamte Breite des Geräts; das schwierige Medium zirkuliert in einem geschlossenen Spiralkanal, in dem der Selbstreinigungseffekt die Verschmutzung begrenzt.
Der Type 2 deckt Verdampfung und Aufkochen verschmutzender Medien ab: Das Medium zirkuliert in einem angepassten, vollständig geöffneten Kanalspalt, und die gesamte Wärmeübertragungsfläche bleibt für Inspektion und mechanische Reinigung zugänglich.
“Die Partikelgrenze ist keine Marketingzahl: Sie ergibt sich aus der Kanalspaltweite. Über 14 mm empfehlen wir keinen Spiralwärmetauscher mehr und wechseln zu einer Rechteckrohr-Bauweise, weil die Kanalgeometrie entscheidet und nicht der Ruf der Technologie.”
Konstruktionsbüro Nexson Group
Häufige Fragen
Was macht einen Wärmetauscher verschmutzungsresistent?
Seine Strömungsgeometrie. Ein Spiralwärmetauscher nutzt einen einzigen durchgehenden Kanal: Der gesamte Volumenstrom muss hindurch, eine Ablagerung verringert also den Querschnitt, erhöht die örtliche Strömungsgeschwindigkeit und wird herausgespült. Ein Rechteckrohr- oder Rohr-in-rohr-Wärmetauscher nutzt Kanäle ohne Querschnittsverengung, so ausgelegt, dass Feststoffe hindurchtreten statt sich abzulagern.
Welche Partikelgröße bewältigt ein Spiralwärmetauscher?
Nexson GREENSPIRAL™ Spiralwärmetauscher bewältigen Partikel bis 14 mm. Die Kanalspaltweite wird projektbezogen nach Partikelgröße und zulässigem Druckverlust ausgelegt.
Was tun, wenn die Partikel größer als 14 mm sind?
Einen Rechteckrohr-Wärmetauscher einsetzen. Der Nexson GREENTUBE™ RT bewältigt Partikel bis 30 mm auf beiden Seiten des Wärmetauschers, bis 150 °C und 8 bar.
Bis zu welcher Viskosität ist der Einsatz möglich?
Nexson GREENTUBE™ TT Rohr-in-rohr-Wärmetauscher bewältigen Viskositäten bis 1 000 cP, bei einem Druckverlust unter 1 bar je nach Ausführung.
Welcher Wärmetauscher für die Faulschlammerwärmung?
Für die Schlamm/Schlamm-Wärmerückgewinnung und die Behandlung von Biofeststoffen ist der GREENTUBE™ RT für diese Aufgabe entwickelt, bis 60 m² pro Modul und in Reihe oder parallel schaltbar. Oberhalb dieser Kapazität verarbeitet der GREENSPIRAL™ Type 1 BB Roh- und Faulschlamm auf beiden Seiten, bis 100 m².
Wie werden diese Wärmetauscher gereinigt?
Zu öffnende Behälterabdeckungen geben Zugang zur gesamten Wärmeübertragungsfläche für die mechanische Reinigung. Der GREENTUBE™ RT verfügt über eine vollständig öffenbare Version mit Scharnieren, die Hebezeuge überflüssig machen, und ist mit den üblichen Hochdruck-Reinigungslösungen kompatibel. Die Innenrohre eines Rohr-in-rohr-Wärmetauschers werden ohne vollständige Demontage gereinigt.
Welche Drücke und Temperaturen erreicht ein Spiralwärmetauscher?
Das hängt vom Modell ab. GREENSPIRAL™ Type 1, Type 2 und Type 3 sind für volles Vakuum bis 25 bar und −100 °C bis 450 °C ausgelegt. Der Type 1 HP erreicht volles Vakuum bis 100 bar und 500 °C. Der Type 1 BB/BW für Biofeststoffe ist für 8 bar und 150 °C ausgelegt.
Welche Werkstoffe sind verfügbar?
Für Spiral- und Rechteckrohr-Wärmetauscher: rostfreier Stahl 304L, 316L, Duplex und Superduplex; Nickel-Basis-Legierungen 254 SMO, C276, 904L und Alloy 59; Titan Gr1 und Gr2; Kohlenstoffstahl SA516 Gr60 und Gr70. Rohr-in-rohr-Wärmetauscher werden in Kohlenstoffstahl, rostfreiem Stahl, Duplex und Superduplex, Titan sowie weiteren Legierungen auf Anfrage gefertigt.
Eine thermische Randbedingung oder ein schwieriges Medium?
Senden Sie uns Ihre Volumenströme, Ein- und Austrittstemperaturen sowie den Feststoffgehalt. Kommen Medienart, Partikelgröße und Viskosität hinzu, kann unser Konstruktionsbüro auch eine Technologie empfehlen.
