電気式熱交換器

媒体用電気熱交換器は、気体または液体を所定の温度にする必要がある工業プロセスで中心的な役割を果たします。このような熱交換器には、天然ガス、バイオガス、水素、プロセスガス、LNG、窒素、空気、水、グリコール混合物などがあります。このような電気式熱交換器の使用は、化学、石油化学、ポリマー産業、 天然ガス抽出、食品加工、造船、海上および産業用途で特に重要です。

狙いを定めた熱交換によって、媒体を効率的に加熱できるだけでなく、過熱して最適なプロセス制御を行うこともできる。用途に応じて、電気熱交換器は電気加熱システム、蒸気駆動モデル、または熱回収をサポートするソリューションとして設計することができます。正確な温度制御は、一貫した条件を保証し、エネルギー効率とプロセスの信頼性を大幅に向上させます。

特に、減圧用ガス加熱や 工業用冷却・加熱回路用液体ヒーターなどの繊細な用途では、電気式熱交換器は最高の技術要件を満たす必要があります。材料、耐熱温度、制御システムは、それぞれの運転パラメーターに正確に適合し、最大限の効率と耐久性を保証します。

1 化学工業

1.1 プロセス媒体の予熱

• 反応前の侵食性化学薬品（酸、アルカリなど）の加熱
• 繊細な化学プロセスの温度制御
• 予熱による粘度問題の低減

1.2 溶媒の加熱

• 凝縮や固化の回避
• 抽出プロセス中の均一な温度制御
• 低温での流動性の確保

1.3 重合反応のための加熱

• 反応に最適な開始温度の生成
• 均一加熱による望ましくない副反応の防止
• プラスチック製造におけるエネルギー効率の高い熱供給

2. 石油・ガス産業

2.1 重油と原油の予熱

• 粘度低減による圧送性の向上
• 低温でのパラフィンとワックスの沈殿の回避
• 製油所でのさらなる処理の準備

2.2 高圧システムにおけるガスの予熱

• ガス膨張時の凝縮防止（減圧ステーションなど）
• バルブや制御ラインにおける氷結の回避
• ガス液化またはガス化プロセス前の効率的な加熱

2.3 潤滑油と作動油の加熱

• 機械の最適な流動特性の確保
• ポンプやパイプの磨耗低減
• オフショアおよびパイプライン・システムでの安全運転のための使用

3. 発電所およびエネルギー生成

3.1 蒸気ボイラーへの給水予熱

• 発電所プロセスの効率向上
• ボイラーシステムにおける熱応力の低減
• より一定した条件による蒸気発生の最適化

3.2 非常用電熱ヒーター

• 化石燃料がない状況での熱供給
• 水が不足し、蒸気暖房が不可能な地域での使用
• 発電所における熱生成のバックアップシステムとしての使用

4. 食品・飲料産業

4.1 生産工程における液体の加熱

• 牛乳、果汁、液体食品の加熱
• 適切な温度制御による衛生的な工程の確保
• 蒸気を直接使用しないエネルギー効率の高い加熱

4.2 油脂やチョコレートの溶解

• 輸送・保管中の結晶化の防止
• 均一な処理温度の確保
• 製菓・製パン産業での使用

4.3 プロセス水の加熱

• 衛生的な洗浄のためのCIPシステム（定置洗浄）での利用
• 低温殺菌プロセスへの温水供給
• 醸造所や酪農場での温度管理

5. 製薬およびバイオテクノロジー

5.1 バイオリアクターにおける反応媒体の加熱

• 細胞培養と発酵の温度制御
• バイオテクノロジープロセスの最適条件の確保
• 生物学的物質の寒冷感受性の防止

5.2 滅菌目的の水の加熱

• 医薬品製造用の超純水の直接加熱
• オートクレーブや洗浄システムへの温水の供給
• ワクチン製造や実験室での利用

6 海洋および海運産業

6.1 船舶エンジン用重油の加熱

• 均一燃焼のための粘度低減
• 噴射ノズルの堆積と摩耗の防止
• コンテナ船、貨物船、タンカーでの使用

6.2 バラスト水加熱システム

• 寒冷地での凍結防止
• 温度適応による生物汚染の回避
• 長距離輸送のための水質改善

7 水素と代替エネルギー技術

7.1 燃料電池用水素ガスの予熱

• 制御された加熱による燃料電池の効率向上
• 寒冷による圧力変動の回避
• 自動車、産業プラント、エネルギー貯蔵システムでの利用

7.2 電力-ガス変換システムの熱サポート

• 変換プロセスのためのメタンまたは合成ガスの加熱
• 水素製造のための電解プラントでの利用
• 熱回収による効率の向上

電気式熱交換器は、天然ガスやその他の技術ガスの濾過や予熱を行う多くの産業で不可欠です。特に、圧力と温度の制御が重要なエネルギー・ガス産業で頻繁に使用されています。さらなる処理の前にガスを加熱することで、繊細なシステムを保護し、プロセス全体の効率を最適化します。

化学・石油化学産業でも、高圧システムの安定性と信頼性を確保するために電気式熱交換器が利用されています。これにより、不要な冷却や効率の低下を招くことなく、最適な条件下でガスを反応やその他のプロセスに導入することができます。

THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH は、このような要求の厳しい業界の特別な要件を満たすように設計された電気式熱交換器を製造しています。堅牢な設計と正確な温度制御により、当社の電気式熱交換器は、信頼性の高いガス予熱に依存する企業に耐久性と安全性の高いソリューションを提供します。

電気式熱交換器は、国際市場の要件を満たすため、特定の規制や認証に従って設計・製造されています。これらには、ASME（U-スタンプの有無にかかわらず）、欧州市場向けのEN 13445、スイス向けのSVTI、オーストラリア向けのAS1210、PD5500が含まれます。このような多様性により、予熱器は特定の標準仕様を持つ幅広い地域や産業で使用することができます。

BASF、OGE、Gascade、Sasol、INGL、ERI、Dolphin、Saudi Aramco、Gasco、MAN、Jenbacher、MAPNA、Siemens、DONG、TEMAなどの有名な企業や機関によるカスタマイズされた受入れとテストが、計画における決定的な要因です。これにより、電気式熱交換器はそれぞれの用途における厳しい運転条件に耐えることができます。

用途に応じて、電気式熱交換器はNACEに準拠したサワーガス用途にも適しており、腐食環境における耐薬品性を保証します。また、-50 °Cまでの低温運転用に設計することも可能で、極端な運転条件にも確実に対応できます。

技術仕様には、300 barまでの設計圧力と 250 °Cまでの設計温度も含まれており、幅広い産業用途に対応します。さらに、カスタマイズされたノズル配置により、電気式熱交換器を既存のプロセスシステムに最適に統合することができる。

電気熱交換器の材料の選択は、それぞれの用途と運転条件の特定の要件に依存します。多様な材料により、圧力、温度、媒体への最適な適応が可能です。

電気式熱交換器は、炭素鋼、ステンレス鋼、または両方の材料の組み合わせで作ることができます。炭素鋼は 、高い機械的強度と経済性が特徴で、中程度の温度と非腐食性の媒体の用途に好まれます。一方、ステンレス鋼は 腐食や化学的影響に対して優れた耐性を持ち、特に腐食性の強い媒体や高純度が要求される環境に適しています。

両材料を組み合わせることにより、炭素鋼とステンレス鋼の長所を1つのプレヒーターシステムに統合し、機械的安定性、耐腐食性、コストの最適なバランスを実現することができます。最大限の効率と耐久性を確保するため、材料は常に運転要件と適用規格と密接に連携して選択されます。