Bei viskosen oder partikelbeladenen Fluiden beginnt der sinnvollste Wärmetauschervergleich mit dem Mechanismus, der den Betrieb einschränkt. Liegt das Problem in Faserbrückenbildung, Sedimentation, Ablagerungen, Einlasserosion oder einem raschen Viskositätsanstieg während der Abkühlung? Ein geschweißter Plattenwärmetauscher mit großem Spalt begegnet diesen Mechanismen durch eine anwendungsspezifische Kanal- und Wartungskonstruktion.
| Fluidverhalten | Wahrscheinliche Betriebsbeschränkung | Daten, die zuerst erhoben werden sollen |
|---|---|---|
| Schwebstoffe | Ablagerung und lokale Erosion | Partikelverteilung, Konzentration, Härte und Strömungsbereich |
| Lange oder flexible Fasern | Überbrückung an Kontaktpunkten und Beschränkungen | Faserlänge, Beladung, Agglomeration und Siebung |
| Hohe Viskosität | Druckverlust und schwache Wärmeübertragung auf der Fluidseite | Viskosität in Abhängigkeit von Temperatur und Scherbedingungen |
| Kristallisierende oder abblätternde Flüssigkeit | Ablagerungen, die die Kanalfläche und den Wärmewiderstand verändern | Zusammensetzung, Konzentration, Wandtemperaturgrenzen und Reinigungsmethode |
Mehrere Mechanismen können gleichzeitig auftreten. Ein größerer Spalt kann eine geometrische Einschränkung verringern, während eine geringere Geschwindigkeit die Sedimentationsneigung erhöht. Die Auswahl erfordert daher eine Wärmeübertragungs- und Strömungsberechnung für den gesamten Betriebsbereich.
Beim Bayer-Verfahren kann es durch Ausfällung verursachte Kühlung zu alkalischen Lösungen, Impfkristallen und Ablagerungen kommen. Ein gleichmäßig verteilter Einlass hilft, einen konzentrierten Strahl und eine ungleichmäßige Kanalbelastung zu vermeiden. Das Plattenmaterial muss sowohl hinsichtlich der Prozesschemie als auch der mechanischen Verschleißbelastung bewertet werden.
Vertikale und horizontale Konstruktionen sollten hinsichtlich Schlammtransport, Entwässerung, Baustelleneinrichtung und der genehmigten Reinigungsroute verglichen werden. Die Ausrichtung allein gewährleistet nicht, dass Partikel unter allen Strömungsbedingungen in Schwebe bleiben.
Die von SHPHE veröffentlichte Anwendungsbeschreibung beschreibt eine Sanierung, bei der sich die gemeldeten Reinigungsintervalle von Wochen auf Monate verlängerten. Solche Betriebsvergleiche beziehen sich auf die genannte Anlage und legen kein festes Reinigungsintervall oder eine feste Lebensdauer für eine neue Anlage fest.
In zuckerhaltigem Saft können sich an Engstellen ablagern. Konzentrierter Sirup stellt eine weitere Herausforderung dar, da seine Viskosität beim Abkühlen deutlich ansteigen kann. Eine sinnvolle Untersuchung umfasst die Konzentration bzw. den Brix-Wert, Viskositätsdaten und den Zustand am kalten Auslass.
Bei der Fermentation und der Verflüssigung von Maische können suspendierte Feststoffe mit scherabhängigem Fließverhalten kombiniert werden. Die alleinige Verwendung eines Koeffizienten aus einem Test für klare Flüssigkeiten kann die Pump- und Verteilungsbeschränkungen außer Acht lassen. Die Geometrie des prozessseitigen Kanals und des Reinigungskanals können separat optimiert werden.
Prozesswasser und Schwarzlauge in der Zellstoffherstellung erfordern eine gesonderte chemische und Feststoffanalyse. Die Faserpassage ist eine Voraussetzung; Konzentration, Temperatur, Ablagerungen und Korrosion können zusätzliche Grenzwerte festlegen. Eine allgemeine Bezeichnung wie „verstopfungshemmend“ gibt weder die erforderliche Legierung noch das Reinigungsverfahren an.
Erfragen Sie, inwiefern der vorgeschlagene Einlass, die Kontaktgeometrie und die Reinigungszugänge die tatsächlich in den vorhandenen Anlagen vorhandenen Ablagerungen berücksichtigen. Fotos und eine Ablagerungsanalyse können hilfreicher sein als eine allgemeine Angabe zum verwendeten Fluid.
Hochsalzhaltiges und kristallisierendes Abwasser kann sich beim Erhitzen, Abkühlen oder Verdampfen verändern. Berücksichtigen Sie die normale und die ungünstigste denkbare Zusammensetzung, suspendierte Kristalle, Korrosionsbedingungen sowie polymerisierende oder klebrige Stoffe.
Edelstahl, Duplex-, Titan- und Nickellegierungen weisen unterschiedliche Anwendungsbereiche auf. Eine teurere Legierung ist nicht automatisch die richtige Wahl, und eine dünnere Platte garantiert nicht zwangsläufig niedrigere Lebenszykluskosten. Vergleichen Sie die gleichen Korrosionszuschläge, Auslegungslebensdauerannahmen und den gleichen Wartungsumfang.
DerWeitspalt-SchweißplattenwärmetauscherEs werden kundenspezifische Kanal- und Einlaufkonfigurationen mit publizierten Kanalspaltbreiten von 8–30 mm angeboten. Die vorgeschlagene Spaltbreite, Plattendicke, das Material und die Druck-Temperatur-Kennlinie müssen als Kombination für den jeweiligen Einsatzzweck ausgewählt werden.
Der Zugang über die Abdeckung ermöglicht die Reinigung je nach Konfiguration. Da es sich um eine verschweißte Konstruktion handelt, sollten die geplante Zugangs- und Reinigungsmethode im Angebot aufgeführt und nicht aus dem Produktnamen abgeleitet werden.
Thermische Leistung:Betriebstemperatur und Auslasstemperatur bei gleichen Fluid- und Lastbedingungen.
Hydraulische Leistung:Druckverluste auf beiden Seiten und die erforderliche Pumpenleistung.
Foulingverhalten:Zeitabhängige Veränderungen wurden bei vergleichbarer Durchflussrate und Temperatur untersucht.
Wartung:Reinigungsdauer, Zugänglichkeit, Verbrauchsmaterialien und der bei der Inspektion festgestellte Zustand.
Verfügbarkeit:wie Reinigungs- und Bereitschaftsmaßnahmen in den Produktionsplan des Werks passen.
Dieser Vergleich vermeidet die Behauptung, eine Technologie sei gegenüber Rohr-, Graphit- oder anderen Anlagen generell überlegen. Eine optimale Lösung erfüllt die Prozessanforderungen über den vereinbarten Betriebszeitraum hinweg bei überschaubarem Wartungsaufwand.
Vergleich einer schwierigen Wärmeaustauschaufgabe mit einem Fluid →
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