Sähköinen lämmönvaihdin

Sähköisellä lämmönsiirtimellä on keskeinen rooli teollisuusprosesseissa, joissa kaasumaiset tai nestemäiset aineet on saatettava tiettyyn lämpötilaan. Nämä voivat olla maakaasua, biokaasua, vetyä, prosessikaasua, nesteytettyä maakaasua, typpeä, ilmaa, vettä tai glykoliseoksia. Tällaisten sähköisten lämmönvaihtimien käyttö on erityisen tärkeää kemian-, petrokemian- ja polymeeriteollisuudessa, maakaasun talteenotossa, elintarvikkeiden jalostuksessa, laivanrakennuksessa sekä merenkulun ja teollisuuden sovelluksissa.

Kohdennetun lämmönvaihdon avulla väliaineita voidaan paitsi lämmittää tehokkaasti myös ylikuumentaa prosessin optimaalisen hallinnan varmistamiseksi. Sovelluksesta riippuen sähkölämmönvaihdin voidaan suunnitella sähkölämmitteisenä järjestelmänä, höyrykäyttöisenä mallina tai lämmön talteenottoa tukevana ratkaisuna. Tarkka lämpötilan säätö takaa tasaiset olosuhteet, mikä lisää merkittävästi sekä energiatehokkuutta että prosessin luotettavuutta.

Erityisesti herkissä sovelluksissa, kuten kaasun lämmityksessä paineenalennuksessa tai nesteen lämmittimissä teollisuuden jäähdytys- ja lämmityspiireissä, sähkölämmönsiirtimien on täytettävä korkeimmat tekniset vaatimukset. Materiaalit, lämpötilankestävyys ja säätöjärjestelmät mukautetaan tarkasti kulloisiinkin käyttöparametreihin, jotta varmistetaan maksimaalinen tehokkuus ja kestävyys.

1 Kemianteollisuus

1.1 Prosessiaineiden esilämmitys

• Aggressiivisten kemikaalien (esim. happojen ja emästen) lämmittäminen ennen reaktiota.
• Herkkien kemiallisten prosessien lämpötilan säätö
• Viskositeettiongelmien vähentäminen esilämmityksellä

1.2 Liuottimien lämmittäminen

• Kondensoitumisen tai jähmettymisen välttäminen
• Tasainen lämpötilan säätö uuttoprosessien aikana
• Juoksevuuden varmistaminen alhaisissa ympäristön lämpötiloissa

1.3 Lämmitys polymerisaatioreaktioita varten

• Optimaalisen lähtölämpötilan luominen reaktioita varten
• Ei-toivottujen sivureaktioiden estäminen tasaisella lämmityksellä.
• Energiatehokas lämmönjakelu muovien valmistuksessa

2. Öljy- ja kaasuteollisuus

2.1 Raskaan öljyn ja raakaöljyn esilämmitys

• Viskositeetin alentaminen paremman pumpattavuuden saavuttamiseksi
• Parafiinin ja vahan saostumisen välttäminen alhaisissa lämpötiloissa.
• Valmistelu jatkokäsittelyä varten jalostamoissa

2.2 Kaasun esilämmitys korkeapainejärjestelmissä

• Kondensaation estäminen kaasun paisumisen aikana (esim. paineenalennusasemilla).
• Jäätymisvaikutusten välttäminen venttiileissä ja ohjauslinjoissa
• Tehokas lämmitys ennen kaasun nesteytys- tai kaasutusprosesseja.

2.3 Voitelu- ja hydrauliikkaöljyjen lämmittäminen

• Koneiden optimaalisten virtausominaisuuksien varmistaminen
• Pumppujen ja putkien kulumisen vähentäminen
• Käyttö offshore- ja putkistojärjestelmissä turvallisen toiminnan varmistamiseksi

3. Voimalaitokset ja energiantuotanto

3.1 Syöttöveden esilämmitys höyrykattiloita varten

• Voimalaitosprosessien tehokkuuden lisääminen
• Kattilajärjestelmien lämpörasitusten vähentäminen
• Höyryn tuotannon optimointi tasaisempien olosuhteiden avulla

3.2 Sähkölämmittimet hätäsovelluksia varten

• Lämmön tuottaminen tilanteissa, joissa fossiilisia polttoaineita ei ole käytettävissä.
• Käyttö alueilla, joilla vettä on niukasti ja höyrynlämmitys ei ole mahdollista.
• Käyttö varajärjestelmänä voimalaitosten lämmöntuotannossa.

4. Elintarvike- ja juomateollisuus

4.1 Nesteiden lämmitys tuotantoprosesseissa

• Maidon, hedelmämehujen tai nestemäisten elintarvikkeiden lämmittäminen
• Hygieenisten prosessien varmistaminen kohdennetulla lämpötilan ohjauksella
• Energiatehokas lämmitys ilman suoraa höyryn käyttöä

4.2 Rasvojen, öljyjen ja suklaan sulattaminen

• Kiteytymisen estäminen kuljetuksen tai varastoinnin aikana
• Homogeenisten käsittelylämpötilojen varmistaminen
• Käyttö makeisten valmistuksessa ja leipomoteollisuudessa.

4.3 Prosessiveden lämmitys

• Käyttö CIP-järjestelmissä (cleaning in place) hygieenistä puhdistusta varten.
• Kuuman veden tuottaminen pastörointiprosesseja varten.
• Lämpötilan säätö panimoissa ja meijereissä

5. Lääketeollisuus ja biotekniikka

5.1 Reaktiovälineiden lämmitys bioreaktoreissa

• Lämpötilan säätö soluviljelmissä ja fermentoinneissa
• Optimaalisten olosuhteiden varmistaminen bioteknisissä prosesseissa
• Biologisten aineiden kylmäherkkyyden estäminen

5.2 Veden lämmittäminen sterilointia varten

• Ultrapuhtaan veden suora lämmitys lääketuotantoa varten
• Kuuman veden tuottaminen autoklaaveja ja puhdistusjärjestelmiä varten.
• Hyödyntäminen rokotteiden tuotannossa ja laboratoriosovelluksissa

6 Meri- ja merenkulkuteollisuus

6.1 Raskaan polttoöljyn lämmitys laivojen moottoreita varten

• Viskositeetin vähentäminen tasaisen palamisen varmistamiseksi
• Ruiskutussuuttimien saostumien ja kulumisen estäminen
• Käyttö konttialuksissa, rahtialuksissa ja säiliöaluksissa.

6.2 Painolastiveden lämmitysjärjestelmät

• Suojaus jäätymiseltä kylmillä ilmastovyöhykkeillä
• Biologisen saastumisen välttäminen lämpötilan mukauttamisen avulla
• Veden laadun parantaminen pitkän matkan kuljetuksia varten.

7 Vety- ja vaihtoehtoinen energiateknologia

7.1 Vetykaasun esilämmitys polttokennoja varten

• Polttokennojen hyötysuhteen parantaminen hallitulla lämmityksellä
• Kylmyyden aiheuttamien paineenvaihtelujen välttäminen
• Hyödyntäminen ajoneuvoissa, teollisuuslaitoksissa ja energian varastointijärjestelmissä.

7.2 Lämpötila-avustus Power-to-gas-järjestelmissä

• Metaanin tai synteettisten kaasujen lämmittäminen muuntoprosesseissa
• Hyödyntäminen elektrolyysilaitoksissa vedyn tuotantoa varten.
• Tehokkuuden parantaminen lämmön talteenotolla

Sähkölämmönsiirtimet ovat välttämättömiä lukuisilla teollisuudenaloilla, jotka työskentelevät maakaasun ja muiden teknisten kaasujen suodattamisen ja esilämmityksen parissa. Niitä käytetään usein erityisesti energia- ja kaasuteollisuudessa, jossa paineen ja lämpötilan säätö on erittäin tärkeää. Kaasun lämmittäminen ennen jatkokäsittelyä suojaa herkkiä järjestelmiä ja optimoi koko prosessin tehokkuuden.

Myös kemian- ja petrokemianteollisuus luottaa sähköisiin lämmönvaihtimiin varmistaakseen korkeapainejärjestelmiensä vakauden ja luotettavuuden. Näin varmistetaan, että kaasut johdetaan reaktioihin ja muihin prosesseihin optimaalisissa olosuhteissa aiheuttamatta ei-toivottua jäähtymistä ja tehokkuuden menetystä.

THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH valmistaa sähköisiä lämmönvaihtimia, jotka on suunniteltu täyttämään näiden vaativien teollisuudenalojen erityisvaatimukset. Vankan rakenteensa ja tarkan lämpötilanohjauksensa ansiosta sähkölämmönvaihtimemme tarjoavat kestävän ja turvallisen ratkaisun yrityksille, jotka ovat riippuvaisia luotettavasta kaasun esilämmityksestä.

Sähkölämmönsiirtimet suunnitellaan ja valmistetaan erityissäännösten ja sertifikaattien mukaisesti kansainvälisten markkinoiden vaatimusten täyttämiseksi. Näitä ovat ASME (U-leimalla tai ilman), EN 13445 Euroopan markkinoille, SVTI Sveitsiin, AS1210 Australiaan ja PD5500. Tämän valikoiman ansiosta esilämmittimiä voidaan käyttää monilla eri alueilla ja teollisuudenaloilla, joilla on erityisiä standardimäärityksiä.

Ratkaisevaa suunnittelussa on tunnettujen yritysten ja laitosten, kuten BASF:n, OGE:n, Gascaden, Sasolin, INGL:n, ERI:n, Dolphinin, Saudi Aramcon, Gascon, MAN:n, Jenbacherin, MAPNA:n, Siemensin, DONG:n ja TEMA: n, suorittama räätälöity hyväksyntä ja testaus. Näin varmistetaan, että sähkölämmönsiirtimet kestävät vaativat käyttöolosuhteet kyseisissä sovelluksissa.

Sähkölämmönsiirtimet soveltuvat sovelluksesta riippuen myös hapanta kaasua käyttäviin sovelluksiin NACE:n mukaisesti, jotta varmistetaan kemiallinen kestävyys syövyttävissä ympäristöissä. Ne voidaan suunnitella myös mataliin lämpötiloihin -50 °C:een asti, joten äärimmäisetkin käyttöolosuhteet voidaan hallita luotettavasti.

Tekniseen eritelmään sisältyy myös 300 baarin suunnittelupaine ja 250 °C:n suunnittelulämpötila, jotka kattavat laajan valikoiman teollisuussovelluksia. Lisäksi räätälöity suutinjärjestely mahdollistaa sähkölämmönsiirtimien optimaalisen integroinnin olemassa oleviin prosessijärjestelmiin.

Sähkölämmönsiirtimien materiaalien valinta riippuu kunkin sovelluksen erityisvaatimuksista ja käyttöolosuhteista. Laaja materiaalivalikoima mahdollistaa optimaalisen sopeutumisen paineeseen, lämpötilaan ja väliaineeseen.

Sähkölämmönsiirtimet voidaan valmistaa hiiliteräksestä, ruostumattomasta teräksestä tai näiden materiaalien yhdistelmästä. Hiiliteräkselle on ominaista suuri mekaaninen lujuus ja taloudellisuus, ja sitä suositaan sovelluksissa, joissa lämpötila on kohtalainen ja joissa väliaineet eivät ole syövyttäviä. Ruostumaton teräs puolestaan kestää erinomaisesti korroosiota ja kemiallisia vaikutuksia, ja se soveltuu erityisen hyvin aggressiivisiin väliaineisiin tai ympäristöihin, joissa on korkeat puhtausvaatimukset.

Yhdistämällä molemmat materiaalit voidaan yhdistää hiiliteräksen ja ruostumattoman teräksen edut yhdessä esilämmitinjärjestelmässä, jolloin mekaaninen vakaus, korroosiosuojaus ja kustannukset saadaan optimaaliseen tasapainoon. Materiaalit valitaan aina tiiviissä yhteistyössä käyttövaatimusten ja sovellettavien standardien kanssa, jotta varmistetaan maksimaalinen tehokkuus ja kestävyys.