Електрически топлообменник

Електрическият топлообменник за среди играе централна роля в промишлените процеси, при които газообразни или течни вещества трябва да бъдат доведени до определена температура. Това могат да бъдат природен газ, биогаз, водород, технологичен газ, втечнен природен газ, азот, въздух, вода или гликолни смеси. Използването на такива електрически топлообменници е особено важно в химическата, нефтохимическата и полимерната промишленост, при добива на природен газ, в хранително-вкусовата промишленост, в корабостроенето и в морските и промишлените приложения.

Чрез целенасочен топлообмен средите могат не само да се нагряват ефективно, но и да се прегряват, за да се осигури оптимален контрол на процеса. В зависимост от приложението електрическият топлообменник може да бъде проектиран като система с електрическо нагряване, модел с парно задвижване или решение, поддържано от рекуперация на топлина. Прецизният контрол на температурата осигурява постоянни условия, което значително повишава както енергийната ефективност, така и надеждността на процеса.

Особено при чувствителни приложения, като например подгряване на газ за намаляване на налягането или подгряване на течности за промишлени охлаждащи и отоплителни кръгове, електрическите топлообменници трябва да отговарят на най-високите технически изисквания. Материалите, температурната устойчивост и системите за управление са прецизно адаптирани към съответните работни параметри, за да се осигури максимална ефективност и дълготрайност.

1 Химическа промишленост

1.1 Предварително загряване на технологични среди

• Загряване на агресивни химикали (напр. киселини, основи) преди реакция
• Контрол на температурата при чувствителни химични процеси
• Намаляване на проблемите с вискозитета чрез предварително загряване

1.2 Нагряване на разтворители

• Избягване на кондензация или втвърдяване
• Равномерен контрол на температурата по време на процесите на екстракция
• Осигуряване на течливост при ниски температури на околната среда

1.3 Нагряване при реакции на полимеризация

• Създаване на оптимална начална температура за реакциите
• Предотвратяване на нежелани странични реакции чрез равномерно нагряване
• Енергийно ефективно топлоснабдяване при производството на пластмаси

2. нефтена и газова промишленост

2.1 Предварително загряване на тежък и суров нефт

• Намаляване на вискозитета за по-добра изпомпваемост
• Избягване на утаяването на парафини и восъци при ниски температури
• Подготовка за по-нататъшна преработка в рафинериите

2.2 Предварително подгряване на газ в системи с високо налягане

• Предотвратяване на кондензацията по време на разширяването на газа (напр. в станции за намаляване на налягането)
• Избягване на ефекта на заледяване в клапаните и контролните линии
• Ефективно нагряване преди процеси на втечняване или газификация на газ

2.3 Нагряване на смазочни и хидравлични масла

• Осигуряване на оптимални свойства на потока за машините
• Намаляване на износването на помпи и тръби
• Използване в офшорни и тръбопроводни системи за безопасна експлоатация

3. електроцентрали и производство на енергия

3.1 Предварително подгряване на захранващата вода за парни котли

• Повишаване на ефективността на процесите в електроцентралите
• Намаляване на топлинните напрежения в котелните системи
• Оптимизиране на производството на пара чрез по-постоянни условия

3.2 Електротермични нагреватели за аварийни приложения

• Осигуряване на топлина в ситуации без изкопаеми горива
• Използване в региони, където водата е оскъдна и не е възможно парно отопление
• Използване като резервна система за производство на топлина в електроцентрали

4. хранително-вкусова промишленост и производство на напитки

4.1 Подгряване на течности в производствените процеси

• Загряване на мляко, плодови сокове или течни хранителни продукти
• Осигуряване на хигиенични процеси чрез целенасочен контрол на температурата
• Енергийно ефективно нагряване без директно използване на пара

4.2 Топене на мазнини, масла и шоколад

• Предотвратяване на кристализацията по време на транспортиране или съхранение
• Осигуряване на хомогенни температури на обработка
• Използване в сладкарството и хлебопроизводството

4.3 Подгряване на технологична вода

• Използване в CIP системи (почистване на място) за хигиенно почистване
• Осигуряване на гореща вода за процесите на пастьоризация
• Контрол на температурата в пивоварни и млекопреработвателни предприятия

5. фармацевтични и биотехнологични продукти

5.1 Нагряване на реакционни среди в биореактори

• Температурен контрол за клетъчни култури и ферментации
• Осигуряване на оптимални условия за биотехнологични процеси
• Предотвратяване на чувствителността към студ при биологичните вещества

5.2 Загряване на вода за целите на стерилизацията

• Директно нагряване на свръхчиста вода за фармацевтично производство
• Осигуряване на топла вода за автоклави и системи за почистване
• Използване в производството на ваксини и лабораторни приложения

6 Морска и корабна индустрия

6.1 Нагряване на тежко гориво за корабни двигатели

• Намаляване на вискозитета за равномерно изгаряне
• Предотвратяване на отлагания и износване на инжекционните дюзи
• Използване в контейнеровози, товарни кораби и танкери

6.2 Отоплителни системи за баластни води

• Защита от заледяване в студени климатични зони
• Избягване на биологично замърсяване чрез адаптиране към температурата
• Подобряване на качеството на водата при транспорт на дълги разстояния

7 Водород и алтернативни енергийни технологии

7.1 Предварително загряване на водороден газ за горивни клетки

• Повишаване на ефективността на горивните клетки чрез контролирано нагряване
• Избягване на колебанията на налягането, причинени от студа
• Използване в превозни средства, промишлени предприятия и системи за съхранение на енергия

7.2 Топлинна поддръжка на системи за преобразуване на енергия в газ

• Нагряване на метан или синтетични газове за процеси на преобразуване
• Използване в електролизни инсталации за производство на водород
• Подобряване на ефективността чрез оползотворяване на топлината

Електрическите топлообменници са незаменими в многобройни индустрии, които работят с филтрирането и подгряването на природен газ и други технически газове. Те се използват често в енергийната и газовата промишленост, по-специално там, където контролът на налягането и температурата е от основно значение. Загряването на газа преди по-нататъшната му обработка предпазва чувствителните системи и оптимизира ефективността на целия процес.

Химическата и нефтохимическата промишленост също разчитат на електрически топлообменници, за да осигурят стабилността и надеждността на своите системи с високо налягане. Това гарантира, че газовете се подават към реакциите и другите процеси при оптимални условия, без да предизвикват нежелано охлаждане и загуба на ефективност.

THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH произвежда електрически топлообменници, които са проектирани да отговарят на специалните изисквания на тези взискателни индустрии. Със своята здрава конструкция и прецизен контрол на температурата нашите електрически топлообменници предлагат трайно и безопасно решение за компании, които зависят от надеждно предварително загряване на газ.

Електрическите топлообменници се проектират и произвеждат в съответствие със специфични разпоредби и сертификати, за да отговарят на изискванията на международните пазари. Те включват ASME (със или без U-печат), EN 13445 за европейския пазар, SVTI за Швейцария, AS1210 за Австралия и PD5500. Това разнообразие позволява на подгревателите да се използват в широк спектър от региони и индустрии със специфични стандартни спецификации.

Решаващ фактор при планирането е персонализираното приемане и изпитване от известни компании и институции като BASF, OGE, Gascade, Sasol, INGL, ERI, Dolphin, Saudi Aramco, Gasco, MAN, Jenbacher, MAPNA, Siemens, DONG и TEMA. Това гарантира, че електрическите топлообменници могат да издържат на взискателните условия на работа в съответните приложения.

В зависимост от приложението, електрическите топлообменници са подходящи и за приложения с кисели газове в съответствие с NACE, за да се гарантира химическа устойчивост в корозионна среда. Те могат да бъдат проектирани и за работа при ниски температури до -50 °C, така че да могат надеждно да се справят дори с екстремни работни условия.

Техническата спецификация включва също така проектно налягане до 300 bar и проектна температура до 250 °C, което покрива широк спектър от индустриални приложения. Освен това персонализираното разположение на дюзите позволява оптимално интегриране на електрическите топлообменници в съществуващите технологични системи.

Изборът на материали за електрически топлообменници зависи от специфичните изисквания на съответното приложение и условията на работа. Голямото разнообразие от материали позволява оптимално адаптиране към налягането, температурата и средата.

Електрическите топлообменници могат да бъдат изработени от въглеродна стомана, неръждаема стомана или комбинация от двата материала. Въглеродната стомана се характеризира с висока механична якост и икономичност и е предпочитана при приложения с умерени температури и некорозионни среди. Неръждаемата стомана, от друга страна, предлага отлична устойчивост на корозия и химически въздействия и е особено подходяща за агресивни среди или среди с високи изисквания за чистота.

Чрез специфично комбиниране на двата материала, предимствата на въглеродната и неръждаемата стомана могат да бъдат обединени в една система за подгряване, за да се постигне оптимален баланс между механична стабилност, защита от корозия и разходи. Материалите винаги се подбират в тясна координация с експлоатационните изисквания и приложимите стандарти, за да се гарантира максимална ефективност и дълготрайност.