Auslegung von Wärmetauschern

Bei Wärmetauschern (auch Wärmeaustauscher oder Wärmeübertrager) handelt es sich um Apparate, mithilfe derer Wärme von einem Medium – in der Regel voneinander getrennt – auf ein anderes übertragen wird. Bei den einzusetzenden Medien kann es sich um gasförmige oder flüssige Stoffe handeln. Dabei sind die Anwendungsmöglichkeiten eines Wärmetauschers sehr vielfältig. DELLER safety heat exchangers besitzt mit eigenem Engineering die Möglichkeiten, Wärmetauscher entsprechend der eingegebenen Prozessparameter individuell zu berechnen und auszulegen.

Die Auslegung Ihres Wärmetauschers stellt sicher, dass dieser bei gegebenen Parametern die gewünschte Leistung bei entsprechender Dimensionierung erzielt. Hier kommt es auf die spezifischen Parameter der vorhandenen Medien (Art/Aggregatzustand, Durchfluss und Temperaturen), Massenstrom und zu erzielende Temperaturdifferenzen an, aus denen sich die Wärmeübertragungsfläche des Wärmetauschers ergibt.

In der Zusammenarbeit mit DELLER safety heat exchangers müssen Sie für den Wärmeaustausch in Ihrer Anlage nicht auf Standardprodukte zurückgreifen, sondern erhalten einen exakt nach Ihren gewünschten Parametern ausgelegten und individuellen, sowie effizienten Wärmetauscher.

Der Vorteil besteht darin, dass die exakte Auslegung Ihres Wärmetauschers auf die eingegebenen Parameter die Verschmutzung im Wärmetauscher reduziert, da die Verweilzeiten des Mediums im Wärmetauscher selbst reduziert werden. Ein zu großer Wärmetauscher bspw. bietet Ihnen zwar eine höhere „Leistungsreserve“, wirkt sich auf die Wartungsintervalle und Haltbarkeit negativ aus.

Wahl der geeigneten Technologie

Die Wahl der geeigneten Technologie hängt von verschiedenen Parametern ab. Zu berücksichtigen sind hierbei angestrebte Temperaturen am Eingang und Ausgang der Rohr- und Mantelseiten, die Art der Medien im Wärmetauscher, die spezifische Anwendung des Wärmetauschers in Ihrem Betrieb und natürlich, wie viel Platz innerhalb der Anlage zur Verfügung steht.

Je nachdem, welches Ergebnis bei einer näheren Betrachtung dieser Parameter vorliegt, legen wir einen geeigneten Rohrbündelwärmetauscher aus oder verweisen, dank der Kooperationen innerhalb unserer Unternehmensgruppe, auf unser Schwesterunternehmen XELSION heat transfer solutions. Gemeinsam mit XELSION stellen wir Ihnen auch hochwertige, individuelle Plattenwärmetauscher binnen kurzer Zeit zur Verfügung. link Mehr über XELSION erfahren.

Thermische Auslegung

Wurde eine geeignete Technologie für Ihr Vorhaben gewählt, soll der Wärmetauscher dimensioniert werden. Hierbei ermittelt unser Engineering Wärmeübertragungsfläche und die Geometrie des Wärmetauschers entsprechend der gewünschten Leistung.

Wichtig ist es an dieser Stelle, eine vollständige Berechnungsgrundlage zur Auslegung des Wärmetauschers zu erreichen. Die bei DELLER safety heat exchangers gepflegte, transparente Kommunikation zu Kunden und Lieferanten unterstützt uns bei diesem Vorhaben.

Folgende Parameter werden zur vollständigen Auslegung Ihres Wärmetauschers benötigt:

• Leistung
• Temperatur
• Durchsatz
• Eingangs- und Ausgangstemperatur
• Spezifische Wärmekapazität
• Logarithmische Temperaturdifferenz
• Wärmeaustauschkoeffizient
• Wärmeaustauschfläche
• Reynoldszahl
• Prandltzahl
• Nusseltzahl

Berechnung des Druckverlusts

Sobald der Wärmetauscher thermisch ausgelegt wurde, ist es wichtig, zudem auch die Druckverluste im Apparat zu ermitteln. Druckverluste im Wärmetauscher kommen zustande, weil die genutzten Medien aufgrund von Reibung an den Wänden und Strömungen im Fließkanal, bspw. an den Umlenkungen, Energie verlieren. Ziel ist es, diesen Druckverlust mithilfe einer geeigneten Dimensionierung und Geometrie zu reduzieren, um die Effizienz des Wärmetauschers weiter zu steigern und eine gleichmäßigere Strömung durch den Apparat zu erreichen.

Die tatsächliche Leistung des Wärmetauschers hängt maßgeblich immer von dessen Auslegung ab. Dementsprechend ist es sinnvoll, im Vorfeld der Produktion und Inbetriebnahme Ihres Wärmetauschers eine solche Auslegung durchführen zu lassen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die von Ihnen eingegebene, gewünschte Leistung des Apparats eingehalten wird und der zu erreichende Wärmeaustausch stattfindet.