Arten von Wärmetauschern

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Arten von Wärmetauschern

Unterschiede zwischen Plattenwärmetauschern und Rohrbündelwärmetauschern

BeidePlattenwärmetauscherUndRohrbündelwärmetauscherSie sind integrale Bestandteile der LiBr-Absorptionskältemaschinen und -Wärmepumpen von Hope Deepblue und bieten je nach Anwendung jeweils einzigartige Vorteile. Hier ein Vergleich anhand der wichtigsten Aspekte:


1. Struktur

  • Plattenwärmetauscher (PHE):
    • Besteht aus mehreren dünnen, gewellten Metallplatten, die übereinander gestapelt sind und durch Dichtungen oder Lötverbindungen abgedichtet werden.
    • Durch abwechselnde Platten strömt eine Flüssigkeit, wodurch auf kleinem Raum eine große Oberfläche für den Wärmeaustausch entsteht.
  • Rohrbündelwärmetauscher (S&T):
    • Besteht aus einem zylindrischen Gehäuse, das ein Bündel von Röhren enthält.
    • Eine Flüssigkeit fließt innerhalb der Röhren, während die andere außerhalb der Röhren innerhalb des Gehäuses fließt.

2. Wärmeübertragungseffizienz

  • PHE:
    • Bietet einen höheren Wärmeübergangskoeffizienten aufgrund der großen Oberfläche und der durch die Wellenstruktur der Platten verursachten verstärkten Turbulenzen.
    • Effizienter für den Wärmeaustausch in Anwendungen mit geringen Temperaturdifferenzen.
  • S&T:
    • Im Allgemeinen ist die Wärmeübertragungseffizienz im Vergleich zu Plattenwärmeübertragern geringer, da die Oberfläche kleiner ist und die Strömungsmuster die Turbulenz möglicherweise nicht maximieren.

3. Größen- und Platzbedarf

  • PHE:
    • Kompakt und leicht, daher ideal für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot.
    • Einfacher zu installieren in beengten Räumen.
  • S&T:
    • Aufgrund seiner Bauart ist es größer und sperriger und benötigt daher mehr Installationsfläche.

4. Wartung

  • PHE:
    • Dank der abnehmbaren Platten lässt es sich leichter zerlegen und reinigen.
    • Die Wartungsarbeiten können durchgeführt werden, ohne das gesamte Gerät zu demontieren.
  • S&T:
    • Die Reinigung erfordert mehr Aufwand und Zeit, da für den Zugang zum Rohrbündel unter Umständen Teile des Gehäuses demontiert werden müssen.
    • Werkzeuge zur Rohrreinigung sind erforderlich.

5. Betriebsdruck und -temperatur

  • PHE:
    • Die Druck- und Temperaturbeständigkeit wird durch die Dichtungsmaterialien begrenzt.
    • Typischerweise wird es für Anwendungen mit niedrigem bis mittlerem Druck und mittlerer Temperatur eingesetzt.
  • S&T:
    • Robuster und widerstandsfähiger gegen höhere Drücke und Temperaturen.
    • Geeignet für anspruchsvolle industrielle Anwendungen.

6. Kosten

  • PHE:
    • Im Allgemeinen kostengünstiger für kleine bis mittlere Wärmeaustauschanforderungen.
    • Niedrigere Anschaffungs- und Installationskosten.
  • S&T:
    • Höhere Anfangskosten aufgrund des Materialbedarfs und der komplexen Konstruktion.
    • Kostengünstig bei größeren Anwendungen dank Langlebigkeit.

7. Anwendungen in LiBr-Absorptionsanlagen

  • PHE in LiBr-Einheiten:
    • Wird verwendet fürinterne Wärmerückgewinnungund Anwendungen, die eine hohe thermische Effizienz erfordern.
    • Die kompakte Größe ermöglicht die Integration in kleinere Bereiche der Anlage.
  • S&T in LiBr-Einheiten:
    • Wird in Bereichen eingesetzt, dieUmgang mit hohem Druck oder hohen Temperaturenwie beispielsweise der Generator oder der Absorber.
    • Bietet Langlebigkeit für den Langzeitbetrieb unter verschiedenen Bedingungen.

Abschluss

Beide Wärmetauschertypen spielen eine entscheidende Rolle bei der Konstruktion der LiBr-Absorptionskältemaschinen und -Wärmepumpen von Hope Deepblue. Plattenwärmetauscher eignen sich besonders für hocheffiziente, kompakte und leicht zugängliche Anlagen, während Rohrbündelwärmetauscher aufgrund ihrer Robustheit und Eignung für Hochdruck- und Hochtemperaturanwendungen bevorzugt werden. Die Wahl des jeweiligen Wärmetauschers hängt von den spezifischen Betriebsanforderungen und Systemauslegungskriterien ab.

Ein Rohrbündelwärmetauscher besteht aus mehreren Hauptkomponenten, darunter das Gehäuse, das Wärmetauscherrohrbündel, die Rohrböden, Leitbleche (Faltbleche) und die Rohrkästen. Das Gehäuse ist typischerweise zylindrisch und umschließt die Rohrbündel, deren Enden an den Rohrböden befestigt sind. Der Wärmeaustausch findet zwischen zwei Fluiden statt: dem Fluid innerhalb der Rohre (rohrseitiges Fluid) und dem Fluid, das die Rohre umgibt (mantelseitiges Fluid). Um die Wärmeübertragungseffizienz des mantelseitigen Fluids zu verbessern, werden häufig mehrere Leitbleche im Gehäuse installiert. Diese Leitbleche erhöhen die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids, indem sie es in regelmäßigen Abständen mehrmals über das Rohrbündel strömen lassen. Dadurch wird die Fluidturbulenz erhöht und somit die Wärmeübertragung verbessert.

Ein Plattenwärmetauscher besteht aus mehreren gestanzten, gewellten Dünnplatten, die in festgelegten Abständen angeordnet und deren Kanten mit Dichtungen abgedichtet sind. Diese Platten werden übereinandergestapelt und durch einen Rahmen und Kompressionsschrauben zusammengehalten. Die vier Eckbohrungen in den Platten und Dichtungen bilden Verteiler- und Sammelrohre für die Flüssigkeiten. Die heißen und kalten Flüssigkeiten werden effizient geleitet, wobei jede Flüssigkeit auf gegenüberliegenden Seiten jeder Platte getrennt ist. Die Wärmeübertragung erfolgt durch die Platten, während die Flüssigkeiten durch die Kanäle fließen, wodurch ein effizienter Wärmeaustausch zwischen den beiden Flüssigkeiten ermöglicht wird.

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Die unterschiedlichen Bauweisen dieser beiden Wärmetauscher bedingen unterschiedliche Wärmeaustauschwirkungsgrade. Hope Deepblue entwickelt jedes Produkt sorgfältig, um eine optimale Abstimmung zwischen Wärmetauscher und Gerät zu gewährleisten und Kunden so überlegene Leistung und verbesserte Produkte zu bieten.


Veröffentlichungsdatum: 29. März 2024