Anwendungsgebiete
Spiralwärmeübertrager | Anwendungsgebiete | Fertigungsmöglichkeiten | AnfrageFlüssigkeiten und Schlämme
Durch seine Monokanalkonstruktion ist der Spiralwärmeübertrager gerade bei verschmutzten, viskosen und/oder feststoffbeladenen Medien die erste, wenn nicht sogar einzige Wahl. Zum einen besteht keine Gefahr durch Bypässe, zum anderen resultiert aus der Konstruktion ein Selbstreinigungseffekt, der mögliche Verstopfungen wegwäscht sobald sie entstehen. Bei feststoffbeladenen Medien wird Sedimentation vermieden.
Bedingt durch die Ausführung entstehen auch bei schwierigen Medien hohe Wärmeübergangskoeffizienten.
Der gesamte Wärmeübertrager enthält kaum Toträume und kann, wenn notwendig, sogar komplett totraumfrei ausgeführt werden. Cold Spots und/oder Hot Spots sind dadurch ausgeschlossen und Temperaturdifferenzen von kleiner 3 °C zwischen den Medien können erreicht werden.
Speziell für Schlamm- oder schlammähnliche Anwendungen können die Kanäle des Spiralwärmeübertragers ohne Abstandsbolzen ausgeführt werden, so dass die Gefahr von Verstopfungen auf ein Minimum reduziert wird.
Die vollverschweißte Konstruktion der Kanäle minimiert die Gefahr von Leckage gänzlich. Dies macht den Spiralwärmeübertrager ideal für Anwendungen mit sensiblen, gefährlichen oder aggressiven Medien. Aufgrund der Monokanalkonstruktion ist eine chemische Reinigung der Kanäle äußerst effektiv.
Die mit Klammerschrauben ausgeführten Deckel ermöglichen einen einfachen Zugang zu den Kanälen, die somit auch gut mechanisch gereinigt werden können. Insbesondere bei Schlammanwendungen können die Deckel mit Scharnieren ausgestattet werden, die einen noch leichteren Zugang ermöglichen.
Kondensation und Verdampfung
Bei der Kondensation kann der Spiralwärmeübertrager seine gesamte Vielfalt unter Beweis stellen. Er stellt den nahezu idealen Kondensator dar. Vor allem dann, wenn es um die Kondensation von Dampfgemischen mit oder ohne Inertgasanteil geht. Der spiralförmige Monokanal bildet die ideale Geometrie für diese Aufgabe und ist damit die Grundlage für eine maximale Produktrückgewinnung.
Für die Kondensation bieten sich drei Möglichkeiten der Stromführung an. Einmal der Gleich-/Gegenstrom, dann der Kreuzstrom und zuletzt eine Kombination der beiden Strömungsformen.
Ein im Gegen- oder Gleichstrom betriebener Apparat stellt, sofern Druckverluste zur Verfügung stehen, die optimale Lösung dar. Der zu kondensierende Dampfstrom braucht vor allem mit Inertgasanteil einen genügend langen Kondensationsweg. Mit dem Spiralwärmeübertrager lässt sich diese Aufgabe auf gewohnt kompaktem Raum realisieren. Es besteht zudem die Möglichkeit, das Kondensat und/oder das Inertgas zu unterkühlen.
Steht dahingegen nur ein niedriger Druckverlust zur Verfügung, wie zum Beispiel bei Vakuumanwendungen, wird der Dampfmassenstrom im Kreuzstrom zum Kühlmedium geführt. Durch die kurze Strömungsbahn und die dennoch große Querschnittsfläche können große Mengen Dampf kondensieren, wobei Druckverluste von weniger als 1 mbar erzielt werden können. Auch hier besteht die Möglichkeit, eventuell vorhandenes Inertgas abzuziehen.
Soll nun bei großen Dampfmengen auch das Kondensat unterkühlt werden, und es steht kaum Druckverlust zur Verfügung, bietet sich eine Kombination von Gegen- und Kreuzstrom an.
Ein großer Vorteil der Spirale als Kondensator besteht darin, dass er, mit dem entsprechenden Apparateflansch ausgerüstet, ideal als Kopfkondensator auf Kolonnen montiert werden kann oder direkt auf die Kolonne aufgeschweißt wird. Auch mehrstufige Kondensatoren lassen sich sehr gut realisieren. Die Montage des Kondensators auf eine Kolonne trägt wesentlich zur Kostenreduktion bei, da zusätzliche Verrohrungen und andere Anbauten weitestgehend wegfallen.