Evaluierung von Rohrbündel-, Platten- und Hybrid-Wärmeüberträgern und der Vergleich deren 3D-Aufstellungen mit Bentley AutoPlant (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Eines der wichtigsten Verfahren in der Industrie ist die Wärmeübertragung, die das Herz vieler verfahrenstechnischer Prozesse darstellt. Gerade in den letzten Jahren hat die Ersparnis teurer Primärenergie, die Wichtigkeit der Wärmeübertragung in der chemischen und petrochemischen Industrie in den Vordergrund gestellt. Die Notwendigkeit in verfahrenstechnischen Prozessen die Fluide zu erhitzen, zu verdampfen, zu kühlen oder zu kondensieren, wird realisiert mit Hilfe von Wärmeübertragern, auch bekannt als Wärmetauscher.
Durch technische und wirtschaftliche Anforderungen in den Prozessen Energie einzusparen bzw. sekundär in anderen Prozessen einzusetzen, ist eine optimale Auswahl des einzusetzenden und anschliessend aufzustellenden Wärmeübertrager sehr entscheidend, da in vielen Anlagen die Aufstellungskapazitäten bezüglich der Flächen begrenzt sind.
In der Planungsphase eines Projektes spielt die Aufstellungsplanung eine bedeutende Rolle. Die Überdimensionierung bei der Aufstellung und Auslegung bzw. die falsche Auswahl des Wärmeübertragertypen führen für viele Unternehmen zu unnötig hohen Kosten. Neben der Überdimensionierung des Flächenbedarfs bei der Aufstellungsplanung führen auch unzureichende Flächenkapazitäten bei der Montage, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung der Anlagen zu aufwendigen Problemen und damit zu erheblichen Kosten.
Die unterschiedlichen Bauformen auf dem Markt und die zahlreichen Einsatzbereiche in der Industrie, erschweren zusätzlich die Auswahl eines optimal geeigneten Wärmeübertragers. Die Stromführung in Wärmeübertragern wird nach Gleichstrom-, Gegenstrom- oder Kreuzstromverfahren unterschieden. Abhängig von ausgewählten Prozessen werden spezifische Wärmeübertragertypen eingesetzt, wobei der Rohrbündel-Wärmeübertrager in der verfahrenstechnischen Industrie den Hauptteil einnimmt. An zweiter Stelle liegt, mit steigender Tendenz, der Platten-Wärmeübertrager. Auch hier gibt es inzwischen eine grosse Anzahl an verschiedenen Bautypen. Besonders mit kompakten und platzsparenden Bauweisen erobern sich Platten-Wärmeübertrager in zunehmendem Masse neue Einsatzgebiete.
Technisches Know-how und moderne Fertigungsanlagen bilden die Basis für die Produktion einer neuen Generation von Wärmeübertragern für verfahrentechnische Anlagen, dem so genannten Hybrid-Wärmeübertrager, der die Lücke zwischen den Rohrbündel- und Platten-Wärmeübertragern füllen soll. Der Hybrid-Wärmeübertrager kombiniert die Temperatur- [...]