Elektro-Wärmetauscher

Ein Elektro-Wärmetauscher für Medien spielt eine zentrale Rolle in industriellen Prozessen, bei denen gasförmige oder flüssige Substanzen auf eine definierte Temperatur gebracht werden müssen. Dabei kann es sich um Erdgas, Biogas, Wasserstoff, Prozessgas, LNG, Stickstoff, Luft, Wasser oder Glycolgemische handeln. Der Einsatz solcher Elektro-Wärmetauscher ist insbesondere in der Chemie-, Petrochemie- und Polymerindustrie, der Erdgasförderung, der Lebensmittelverarbeitung, dem Schiffbau sowie in maritimen und industriellen Anwendungen von entscheidender Bedeutung.

Durch gezielten Wärmeaustausch lassen sich Medien nicht nur effizient erwärmen, sondern auch überhitzen, um eine optimale Prozessführung zu gewährleisten. Je nach Anwendung kann der Elektro-Wärmetauscher als elektrisch beheiztes System, dampfbetriebenes Modell oder durch Wärmerückgewinnung unterstützte Lösung ausgeführt sein. Eine präzise Temperaturkontrolle sorgt für gleichbleibende Bedingungen, wodurch sowohl die Energieeffizienz als auch die Prozesssicherheit erheblich gesteigert werden.

Besonders in sensiblen Anwendungsbereichen, etwa in der Gaserwärmung zur Druckreduktion oder bei Flüssigkeitserwärmern für industrielle Kühl- und Heizkreisläufe, müssen Elektro-Wärmetauscher höchsten technischen Anforderungen entsprechen. Werkstoffe, Temperaturbeständigkeit und Steuerungssysteme werden dabei exakt an die jeweiligen Betriebsparameter angepasst, um maximale Effizienz und Langlebigkeit zu gewährleisten.

1. Chemische Industrie

1.1 Vorwärmung von Prozessmedien

• Erwärmung von aggressiven Chemikalien (z. B. Säuren, Laugen) vor einer Reaktion
• Temperaturkontrolle bei empfindlichen chemischen Prozessen
• Reduzierung von Viskositätsproblemen durch Vorwärmung

1.2 Erwärmung von Lösungsmitteln

• Vermeidung von Kondensation oder Verfestigung
• Gleichmäßige Temperaturführung bei Extraktionsprozessen
• Sicherstellung der Fließfähigkeit bei niedrigen Umgebungstemperaturen

1.3 Erwärmung für Polymerisationsreaktionen

• Erzeugung der optimalen Starttemperatur für Reaktionen
• Verhinderung von unerwünschten Nebenreaktionen durch gleichmäßige Erwärmung
• Energieeffiziente Wärmezufuhr in Kunststoffproduktionen

2. Öl- und Gasindustrie

2.1 Vorwärmung von Schweröl und Rohöl

• Reduzierung der Viskosität für eine bessere Pumpfähigkeit
• Vermeidung von Paraffin- und Wachsausscheidungen bei niedrigen Temperaturen
• Vorbereitung für die Weiterverarbeitung in Raffinerien

2.2 Gasvorwärmung in Hochdrucksystemen

• Verhinderung von Kondensation bei Gasexpansion (z. B. in Druckreduzierstationen)
• Vermeidung von Vereisungseffekten in Ventilen und Regelstrecken
• Effiziente Beheizung vor Gasverflüssigungs- oder Vergasungsprozessen

2.3 Erwärmung von Schmier- und Hydraulikölen

• Sicherstellung der optimalen Fließeigenschaften für Maschinen
• Reduzierung des Verschleißes von Pumpen und Leitungen
• Einsatz in Offshore- und Pipeline-Systemen für den sicheren Betrieb

3. Kraftwerke und Energieerzeugung

3.1 Speisewasservorwärmung für Dampfkessel

• Erhöhung der Effizienz von Kraftwerksprozessen
• Reduzierung von thermischen Spannungen in Kesselanlagen
• Optimierung der Dampferzeugung durch konstantere Bedingungen

3.2 Elektrothermische Heizungen für Notfallanwendungen

• Bereitstellung von Wärme in Situationen ohne fossile Brennstoffe
• Einsatz in wasserarmen Regionen, wo Dampfheizung nicht möglich ist
• Verwendung als Backup-System für Wärmeerzeugung in Kraftwerken

4. Lebensmittel- und Getränkeindustrie

4.1 Erwärmung von Flüssigkeiten in Produktionsprozessen

• Erwärmung von Milch, Fruchtsäften oder flüssigen Nahrungsmitteln
• Sicherstellung hygienischer Prozesse durch gezielte Temperaturregelung
• Energieeffiziente Erhitzung ohne direkte Dampfnutzung

4.2 Schmelzen von Fetten, Ölen und Schokolade

• Verhinderung von Kristallisation bei Transport oder Lagerung
• Sicherstellung homogener Verarbeitungstemperaturen
• Verwendung in Süßwarenproduktion und Backwarenindustrie

4.3 Erhitzung von Prozesswasser

• Nutzung in CIP-Systemen (Cleaning in Place) für hygienische Reinigung
• Bereitstellung von heißem Wasser für Pasteurisierungsprozesse
• Temperatursteuerung in Brauereien und Molkereien

5. Pharma- und Biotechnologie

5.1 Erwärmung von Reaktionsmedien in Bioreaktoren

• Temperaturkontrolle für Zellkulturen und Fermentationen
• Sicherstellung optimaler Bedingungen für biotechnologische Prozesse
• Verhinderung von Kälteempfindlichkeit bei biologischen Substanzen

5.2 Erhitzung von Wasser für Sterilisationszwecke

• Direkte Erwärmung von Reinstwasser für pharmazeutische Produktion
• Bereitstellung von heißem Wasser für Autoklaven und Reinigungsanlagen
• Nutzung in der Impfstoffproduktion und Laboranwendungen

6. Marine- und Schifffahrtsindustrie

6.1 Erwärmung von Schweröl für Schiffsmotoren

• Reduzierung der Viskosität für eine gleichmäßige Verbrennung
• Verhinderung von Ablagerungen und Verschleiß in Einspritzdüsen
• Einsatz in Containerschiffen, Frachtern und Tankern

6.2 Heizsysteme für Ballastwasser

• Schutz vor Vereisung in kalten Klimazonen
• Vermeidung von biologischer Verunreinigung durch Temperaturanpassung
• Verbesserung der Wasserqualität für Langstreckentransporte

7. Wasserstoff- und alternative Energietechnik

7.1 Vorwärmung von Wasserstoffgas für Brennstoffzellen

• Erhöhung der Effizienz von Brennstoffzellen durch kontrollierte Erwärmung
• Vermeidung von Kältebedingten Druckschwankungen
• Nutzung in Fahrzeugen, Industrieanlagen und Energiespeichern

7.2 Thermische Unterstützung von Power-to-Gas-Anlagen

• Erwärmung von Methan oder synthetischen Gasen für Umwandlungsprozesse
• Nutzung in Elektrolyse-Anlagen für die Wasserstofferzeugung
• Verbesserung der Effizienz durch Wärmerückgewinnung

Elektro-Wärmetauscher sind in zahlreichen Branchen unverzichtbar, die mit der Filtration und Vorwärmung von Erdgas sowie anderen technischen Gasen arbeiten. Besonders in der Energie- und Gasindustrie kommen sie häufig zum Einsatz, da hier die Kontrolle über Druck und Temperatur von zentraler Bedeutung ist. Die Erwärmung des Gases vor der Weiterverarbeitung schützt empfindliche Anlagen und optimiert die Effizienz der gesamten Prozesse.

Auch die chemische und petrochemische Industrie setzt auf Elektro-Wärmetauscher, um die Stabilität und Zuverlässigkeit ihrer Hochdrucksysteme zu gewährleisten. Hier wird sichergestellt, dass Gase unter optimalen Bedingungen in Reaktionen und andere Prozesse eingebracht werden, ohne dass es zu unerwünschten Abkühlungen und Effizienzverlusten kommt.

THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH stellt Elektro-Wärmetauscher her, die auf die speziellen Anforderungen dieser anspruchsvollen Branchen ausgelegt sind. Mit ihrer robusten Bauweise und präzisen Temperaturkontrolle bieten unsere Elektro-Wärmetauscher eine langlebige und sichere Lösung für Unternehmen, die auf eine zuverlässige Gasvorwärmung angewiesen sind.

Die Auslegung und Fertigung von Elektro-Wärmetauscher erfolgt unter Berücksichtigung spezifischer Regelwerke und Zertifizierungen, um den Anforderungen internationaler Märkte gerecht zu werden. Dazu gehören unter anderem ASME (mit oder ohne U-Stamp), EN 13445 für den europäischen Markt, SVTI für die Schweiz, AS1210 für Australien und PD5500. Diese Vielfalt ermöglicht den Einsatz der Vorwärmer in unterschiedlichsten Regionen und Industrien mit spezifischen Normvorgaben.

Ein entscheidender Faktor bei der Planung ist die kundenspezifische Abnahme und Prüfung durch namhafte Unternehmen und Institutionen wie BASF, OGE, Gascade, Sasol, INGL, ERI, Dolphin, Saudi Aramco, Gasco, MAN, Jenbacher, MAPNA, Siemens, DONG und TEMA. Dadurch wird sichergestellt, dass die Elektro-Wärmetauscher den anspruchsvollen Betriebsbedingungen in den jeweiligen Anwendungen standhalten.

Je nach Einsatzbereich sind die Elektro-Wärmetauscher auch für Sauergas-Anwendungen gemäß NACE geeignet, um die chemische Beständigkeit in korrosiven Umgebungen zu gewährleisten. Zudem können sie für den Tieftemperaturbetrieb bis -50 °C ausgelegt werden, sodass auch extreme Betriebsbedingungen zuverlässig bewältigt werden.

Die technische Spezifikation umfasst weiterhin einen Auslegungsdruck von bis zu 300 bar und eine Auslegungstemperatur von bis zu 250 °C, wodurch ein breites Spektrum industrieller Anwendungen abgedeckt wird. Zusätzlich ermöglicht eine kundenspezifische Stutzen-Anordnung die optimale Integration der Elektro-Wärmetauscher in bestehende Prozesssysteme.

Die Wahl der Materialien für Elektro-Wärmetauscher richtet sich nach den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung und den Betriebsbedingungen. Eine große Werkstoffvielfalt ermöglicht die optimale Anpassung an Druck, Temperatur und Medium.

Elektro-Wärmetauscher können aus Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder einer Kombination beider Werkstoffe gefertigt werden. Kohlenstoffstahl zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit und Wirtschaftlichkeit aus und wird bevorzugt in Anwendungen mit moderaten Temperaturen und nicht korrosiven Medien eingesetzt. Edelstahl hingegen bietet eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Korrosion und chemischen Einflüssen und eignet sich besonders für aggressive Medien oder Umgebungen mit hohen Reinheitsanforderungen.

Durch die gezielte Kombination beider Materialien lassen sich die Vorteile von Kohlenstoffstahl und Edelstahl in einem Vorwärmersystem vereinen, sodass eine optimale Balance zwischen mechanischer Stabilität, Korrosionsschutz und Kosten erzielt wird. Die Materialauswahl erfolgt stets in enger Abstimmung mit den Betriebsanforderungen und geltenden Normen, um maximale Effizienz und Langlebigkeit sicherzustellen.