Elektriline soojusvaheti

Elektriline soojusvaheti on kesksel kohal tööstuslikes protsessides, kus gaasilised või vedelad ained tuleb viia kindlaksmääratud temperatuurile. Need võivad olla maagaas, biogaas, vesinik, protsessigaas, veeldatud maagaas, lämmastik, õhk, vesi või glükoolisegud. Selliste elektriliste soojusvahetite kasutamine on eriti oluline keemia-, naftakeemia- ja polümeeritööstuses, maagaasi kaevandamisel, toiduainete töötlemisel, laevaehituses ning merendus- ja tööstusrakendustes.

Sihtotstarbelise soojusvahetuse abil saab keskkonda mitte ainult tõhusalt soojendada, vaid ka ülekuumutada, et tagada optimaalne protsessikontroll. Sõltuvalt rakendusest saab elektrilise soojusvaheti projekteerida elektriliselt köetavaks süsteemiks, auruga töötavaks mudeliks või soojuse taaskasutamisega toetatavaks lahenduseks. Täpne temperatuuri kontroll tagab ühtlased tingimused, mis suurendab oluliselt nii energiatõhusust kui ka protsessi töökindlust.

Eriti tundlikes rakendustes, nagu näiteks gaasi soojendamine rõhu alandamiseks või vedeliku soojendajad tööstuslikes jahutus- ja soojenduskontuurides, peavad elektrilised soojusvahetid vastama kõrgeimatele tehnilistele nõuetele. Materjalid, temperatuurikindlus ja reguleerimissüsteemid on täpselt kohandatud vastavate tööparameetritega, et tagada maksimaalne tõhusus ja vastupidavus.

1 Keemiatööstus

1.1 Protsessikeskkonna eelsoojendamine

• Agressiivsete kemikaalide (nt happed, leelised) kuumutamine enne reaktsiooni toimumist
• Temperatuuri reguleerimine tundlike keemiliste protsesside puhul
• Viskoossusprobleemide vähendamine eelsoojendamise abil

1.2 Lahustite kuumutamine

• Kondenseerumise või tahkumise vältimine
• Ühetaoline temperatuuri kontroll ekstraheerimisprotsesside ajal
• Voolavuse tagamine madalatel temperatuuridel

1.3 Polümerisatsioonireaktsioonide kuumutamine

• Optimaalse lähtetemperatuuri loomine reaktsioonide jaoks
• Ebasoovitavate kõrvalreaktsioonide vältimine ühtlase kuumutamise abil
• Energiatõhus soojusvarustus plastide tootmisel

2. nafta- ja gaasitööstus

2.1 Raske nafta ja toornafta eelsoojendamine

• Viskoossuse vähendamine parema pumbatavuse saavutamiseks
• Parafiini ja vaha sadestumise vältimine madalatel temperatuuridel
• Ettevalmistus edasiseks töötlemiseks rafineerimistehastes

2.2 Gaasi eelsoojendamine kõrgsurvesüsteemides

• Kondenseerumise vältimine gaasi paisumise ajal (nt rõhu vähendamise jaamades)
• Jäätumise vältimine ventiilides ja kontrolljuhtmetes
• Tõhus kuumutamine enne gaasi veeldamist või gaasistamist

2.3 Määrde- ja hüdraulikaõlide soojendamine

• Optimaalsete voolavusomaduste tagamine masinatele
• Pumpade ja torude kulumise vähendamine
• Kasutamine avamere- ja torustikusüsteemides ohutuks kasutamiseks

3. elektrijaamad ja energiatootmine

3.1 Toitevee eelsoojendamine aurukatelde jaoks

• Elektrijaamade protsesside tõhususe suurendamine
• Soojuspingete vähendamine katlasüsteemides
• Aurutootmise optimeerimine püsivamate tingimuste abil

3.2 Elektrotermilised kütteseadmed avariirakenduste jaoks

• Soojuse pakkumine olukordades, kus fossiilkütuseid ei kasutata.
• Kasutamine piirkondades, kus vett on vähe ja auruküte ei ole võimalik.
• Kasutamine varusüsteemina soojuse tootmiseks elektrijaamades

4. toidu- ja joogitööstus

4.1 Vedelike soojendamine tootmisprotsessides

• Piima, puuviljamahlade või vedelate toiduainete kuumutamine
• Hügieeniliste protsesside tagamine sihipärase temperatuurikontrolli abil
• Energiatõhus kuumutamine ilma otsese aurukasutamiseta

4.2 Rasvade, õlide ja šokolaadi sulatamine

• Kristalliseerumise vältimine transpordi või ladustamise ajal
• Homogeensete töötlemistemperatuuride tagamine
• Kasutamine kondiitritoodete tootmises ja pagaritööstuses

4.3 Protsessivee soojendamine

• Kasutamine CIP-süsteemides (cleaning in place) hügieeniliseks puhastamiseks.
• Kuuma vee pakkumine pastöriseerimisprotsesside jaoks
• Temperatuuri reguleerimine õlletehastes ja meiereides

5. farmaatsiatööstus ja biotehnoloogia

5.1. Reaktsioonikeskkonna soojendamine bioreaktorites

• Temperatuuri reguleerimine rakukultuurides ja fermentatsioonides
• Biotehnoloogiliste protsesside optimaalsete tingimuste tagamine
• Bioloogiliste ainete külmatundlikkuse vältimine

5.2 Vee soojendamine steriliseerimiseks

• Ülipuhta vee otsene kuumutamine farmaatsiatoodete tootmiseks
• Kuuma vee pakkumine autoklaavidele ja puhastussüsteemidele
• Kasutamine vaktsiinide tootmisel ja laboratoorsetes rakendustes

6 Merendus- ja laevandustööstus

6.1 Raske kütteõli soojendamine laevamootorite jaoks

• Viskoossuse vähendamine ühtlase põlemise tagamiseks
• Sadestumise ja kulumise vältimine sissepritsepihustites
• Kasutamine konteinerlaevadel, kaubalaevadel ja tankeritel

6.2 Ballastvee soojendussüsteemid

• Kaitse jäätumise eest külmades kliimavööndites
• Bioloogilise saastumise vältimine temperatuuri kohandamise abil
• Vee kvaliteedi parandamine pikamaavedude puhul

7 Vesinik ja alternatiivne energiatehnoloogia

7.1 Vesinikgaasi eelsoojendamine kütuseelementide jaoks

• Kütuseelementide tõhususe suurendamine kontrollitud kuumutamise abil
• Külmast põhjustatud rõhukõikumiste vältimine
• Kasutamine sõidukites, tööstusettevõtetes ja energiasalvestussüsteemides

7.2 Soojustugi elektrienergia-gaasisüsteemidele

• Metaani või sünteetiliste gaaside soojendamine muundamisprotsessides
• Kasutamine elektrolüüsitehastes vesiniku tootmiseks
• Efektiivsuse parandamine soojuse taaskasutamise abil

Elektrilised soojusvahetid on hädavajalikud paljudes tööstusharudes, mis tegelevad maagaasi ja muude tehniliste gaaside filtreerimise ja eelsoojendamisega. Neid kasutatakse sageli eelkõige energia- ja gaasitööstuses, kus rõhu ja temperatuuri reguleerimine on keskse tähtsusega. Gaasi kuumutamine enne edasist töötlemist kaitseb tundlikke süsteeme ja optimeerib kogu protsessi tõhusust.

Ka keemia- ja naftakeemiatööstus toetub elektrilistele soojusvahetitele, et tagada oma kõrgsurvesüsteemide stabiilsus ja usaldusväärsus. See tagab, et gaasid viiakse reaktsioonidesse ja muudesse protsessidesse optimaalsetes tingimustes, ilma et see põhjustaks soovimatut jahutamist ja tõhususe vähenemist.

THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH toodab elektrilisi soojusvaheteid, mis on projekteeritud vastavalt nende nõudlike tööstusharude erinõuetele. Meie elektrilised soojusvahetid pakuvad oma tugeva konstruktsiooni ja täpse temperatuurikontrolliga vastupidavat ja turvalist lahendust ettevõtetele, mis sõltuvad usaldusväärsest gaasi eelsoojendamisest.

Elektrilised soojusvahetid on projekteeritud ja toodetud vastavalt konkreetsetele eeskirjadele ja sertifikaatidele, et vastata rahvusvaheliste turgude nõuetele. Nende hulka kuuluvad ASME (U-templiga või ilma), EN 13445 Euroopa turu jaoks, SVTI Šveitsi jaoks, AS1210 Austraalia jaoks ja PD5500. See mitmekesisus võimaldab kasutada eelsoojendeid paljudes eri piirkondades ja tööstusharudes, kus on spetsiifilised standardispetsifikatsioonid.

Planeerimisel on otsustavaks teguriks kohandatud vastuvõtmine ja katsetamine selliste tuntud ettevõtete ja asutuste poolt nagu BASF, OGE, Gascade, Sasol, INGL, ERI, Dolphin, Saudi Aramco, Gasco, MAN, Jenbacher, MAPNA, Siemens, DONG ja TEMA. See tagab, et elektrilised soojusvahetid peavad vastu nõudlikele töötingimustele vastavates rakendustes.

Sõltuvalt rakendusest sobivad elektrilised soojusvahetid ka hapu gaasi rakenduste jaoks vastavalt NACE-le, et tagada keemiline vastupidavus korrosiivsetes keskkondades. Neid saab konstrueerida ka madala temperatuuriga töötamiseks kuni -50 °C, nii et isegi äärmuslikes töötingimustes saab usaldusväärselt hakkama.

Tehnilised spetsifikatsioonid hõlmavad ka projekteerimisrõhku kuni 300 baari ja projekteerimistemperatuuri kuni 250 °C, mis hõlmab laia valikut tööstuslikke rakendusi. Lisaks võimaldab kohandatud düüside paigutus elektriliste soojusvahetite optimaalset integreerimist olemasolevatesse protsessisüsteemidesse.

Elektriliste soojusvahetite materjalide valik sõltub vastava rakenduse erinõuetest ja töötingimustest. Suur materjalivalik võimaldab optimaalset kohanemist rõhu, temperatuuri ja keskkonnaga.

Elektrilised soojusvahetid võivad olla valmistatud süsinikterasest, roostevabast terasest või mõlema materjali kombinatsioonist. Süsinikterast iseloomustab suur mehaaniline tugevus ja ökonoomsus ning seda eelistatakse mõõdukate temperatuuride ja mittekorrodeeruvate keskkondade puhul. Roostevaba teras seevastu pakub suurepärast korrosiooni- ja keemilist vastupidavust ning sobib eriti hästi agressiivsete keskkondade või kõrge puhtusastmega keskkondade jaoks.

Kombineerides spetsiaalselt mõlemat materjali, saab süsinikterase ja roostevaba terase eelised ühendada ühes eelsoojendussüsteemis, et saavutada optimaalne tasakaal mehaanilise stabiilsuse, korrosioonikaitse ja kulude vahel. Materjalid valitakse alati tihedas kooskõlas käitamisnõuete ja kehtivate standarditega, et tagada maksimaalne tõhusus ja vastupidavus.