Elektryczny wymiennik ciepła

Elektryczny wymiennik ciepła dla mediów odgrywa kluczową rolę w procesach przemysłowych, w których substancje gazowe lub ciekłe muszą zostać doprowadzone do określonej temperatury. Może to być gaz ziemny, biogaz, wodór, gaz procesowy, LNG, azot, powietrze, woda lub mieszaniny glikolu. Zastosowanie takich elektrycznych wymienników ciepła jest szczególnie ważne w przemyśle chemicznym, petrochemicznym i polimerowym, wydobyciu gazu ziemnego, przetwórstwie żywności, przemyśle stoczniowym oraz w zastosowaniach morskich i przemysłowych.

Dzięki ukierunkowanej wymianie ciepła, media mogą być nie tylko wydajnie ogrzewane, ale także przegrzewane w celu zapewnienia optymalnej kontroli procesu. W zależności od zastosowania, elektryczny wymiennik ciepła może być zaprojektowany jako system ogrzewany elektrycznie , model napędzany parą lub rozwiązanie wspomagane odzyskiem ciepła. Precyzyjna kontrola temperatury zapewnia stałe warunki, co znacznie zwiększa zarówno efektywność energetyczną, jak i niezawodność procesu.

Szczególnie we wrażliwych zastosowaniach, takich jak ogrzewanie gazu w celu redukcji ciśnienia lub podgrzewacze cieczy w przemysłowych obiegach chłodzenia i ogrzewania, elektryczne wymienniki ciepła muszą spełniać najwyższe wymagania techniczne. Materiały, odporność na temperaturę i systemy sterowania są precyzyjnie dostosowane do odpowiednich parametrów roboczych, aby zapewnić maksymalną wydajność i trwałość.

1 Przemysł chemiczny

1.1 Wstępne podgrzewanie mediów procesowych

• Podgrzewanie agresywnych chemikaliów (np. kwasów, zasad) przed reakcją
• Kontrola temperatury dla wrażliwych procesów chemicznych
• Redukcja problemów związanych z lepkością poprzez podgrzewanie wstępne

1.2 Podgrzewanie rozpuszczalników

• Unikanie kondensacji lub krzepnięcia
• Jednolita kontrola temperatury podczas procesów ekstrakcji
• Zapewnienie płynności w niskich temperaturach otoczenia

1.3 Ogrzewanie dla reakcji polimeryzacji

• Generowanie optymalnej temperatury początkowej dla reakcji
• Zapobieganie niepożądanym reakcjom ubocznym poprzez równomierne ogrzewanie
• Energooszczędne dostarczanie ciepła w produkcji tworzyw sztucznych

2. Przemysł naftowy i gazowy

2.1 Wstępne podgrzewanie ciężkiego oleju i ropy naftowej

• Zmniejszenie lepkości dla lepszej pompowalności
• Unikanie wytrącania się parafiny i wosku w niskich temperaturach
• Przygotowanie do dalszego przetwarzania w rafineriach

2.2 Wstępne podgrzewanie gazu w systemach wysokociśnieniowych

• Zapobieganie kondensacji podczas rozprężania gazu (np. w stacjach redukcji ciśnienia)
• Unikanie oblodzenia zaworów i przewodów sterujących
• Wydajne ogrzewanie przed procesami skraplania lub gazyfikacji gazu

2.3 Ogrzewanie olejów smarowych i hydraulicznych

• Zapewnienie optymalnych właściwości przepływu dla maszyn
• Zmniejszenie zużycia pomp i rur
• Zastosowanie w systemach morskich i rurociągowych w celu zapewnienia bezpiecznej eksploatacji

3. Elektrownie i wytwarzanie energii

3.1 Wstępne podgrzewanie wody zasilającej dla kotłów parowych

• Zwiększenie wydajności procesów elektrowni
• Redukcja naprężeń termicznych w systemach kotłów
• Optymalizacja wytwarzania pary dzięki bardziej stałym warunkom

3.2 Grzałki elektrotermiczne do zastosowań awaryjnych

• Dostarczanie ciepła w sytuacjach bez paliw kopalnych
• Zastosowanie w regionach, w których brakuje wody, a ogrzewanie parowe nie jest możliwe
• Wykorzystanie jako system rezerwowy do wytwarzania ciepła w elektrowniach

4. Przemysł spożywczy i napojów

4.1 Ogrzewanie cieczy w procesach produkcyjnych

• Ogrzewanie mleka, soków owocowych lub płynnych produktów spożywczych
• Zapewnienie higienicznych procesów poprzez ukierunkowaną kontrolę temperatury
• Energooszczędne ogrzewanie bez bezpośredniego użycia pary

4.2 Topienie tłuszczów, olejów i czekolady

• Zapobieganie krystalizacji podczas transportu lub przechowywania
• Zapewnienie jednorodnej temperatury przetwarzania
• Zastosowanie w produkcji słodyczy i przemyśle piekarniczym

4.3 Podgrzewanie wody procesowej

• Wykorzystanie w systemach CIP (czyszczenie na miejscu) do higienicznego czyszczenia
• Dostarczanie gorącej wody do procesów pasteryzacji
• Kontrola temperatury w browarach i mleczarniach

5. farmacja i biotechnologia

5.1 Ogrzewanie mediów reakcyjnych w bioreaktorach

• Kontrola temperatury dla hodowli komórkowych i fermentacji
• Zapewnienie optymalnych warunków dla procesów biotechnologicznych
• Zapobieganie wrażliwości substancji biologicznych na zimno

5.2 Podgrzewanie wody do celów sterylizacji

• Bezpośrednie podgrzewanie ultraczystej wody do produkcji farmaceutycznej
• Dostarczanie gorącej wody do autoklawów i systemów czyszczących
• Wykorzystanie w produkcji szczepionek i zastosowaniach laboratoryjnych

6 Przemysł morski i okrętowy

6.1 Ogrzewanie ciężkiego oleju opałowego do silników okrętowych

• Redukcja lepkości dla równomiernego spalania
• Zapobieganie powstawaniu osadów i zużyciu dysz wtryskowych
• Zastosowanie w kontenerowcach, frachtowcach i tankowcach

6.2 Systemy ogrzewania wody balastowej

• Ochrona przed oblodzeniem w zimnych strefach klimatycznych
• Unikanie skażenia biologicznego poprzez dostosowanie temperatury
• Poprawa jakości wody w transporcie długodystansowym

7 Wodór i alternatywne technologie energetyczne

7.1 Wstępne podgrzewanie wodoru dla ogniw paliwowych

• Zwiększenie wydajności ogniw paliwowych poprzez kontrolowane ogrzewanie
• Unikanie wahań ciśnienia spowodowanych zimnem
• Wykorzystanie w pojazdach, zakładach przemysłowych i systemach magazynowania energii

7.2 Wsparcie termiczne dla systemów power-to-gas

• Ogrzewanie metanu lub gazów syntetycznych w procesach konwersji
• Wykorzystanie w instalacjach elektrolizy do produkcji wodoru
• Poprawa wydajności poprzez odzysk ciepła

Elektryczne wymienniki ciepła są niezbędne w wielu branżach zajmujących się filtracją i wstępnym podgrzewaniem gazu ziemnego i innych gazów technicznych. Są one często stosowane w szczególności w przemyśle energetycznym i gazowym, gdzie kontrola ciśnienia i temperatury ma kluczowe znaczenie. Podgrzewanie gazu przed dalszym przetwarzaniem chroni wrażliwe systemy i optymalizuje wydajność całego procesu.

Przemysł chemiczny i petrochemiczny również polega na elektrycznych wymiennikach ciepła, aby zapewnić stabilność i niezawodność swoich systemów wysokociśnieniowych. Gwarantuje to, że gazy są wprowadzane do reakcji i innych procesów w optymalnych warunkach bez powodowania niepożądanego chłodzenia i utraty wydajności.

THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH produkuje elektryczne wymienniki ciepła, które zostały zaprojektowane tak, aby spełniać specjalne wymagania tych wymagających branż. Dzięki solidnej konstrukcji i precyzyjnej kontroli temperatury, nasze elektryczne wymienniki ciepła oferują trwałe i bezpieczne rozwiązanie dla firm, które polegają na niezawodnym podgrzewaniu gazu.

Elektryczne wymienniki ciepła są projektowane i produkowane zgodnie z określonymi przepisami i certyfikatami w celu spełnienia wymagań rynków międzynarodowych. Obejmują one ASME (ze znaczkiem U lub bez), EN 13445 dla rynku europejskiego, SVTI dla Szwajcarii, AS1210 dla Australii i PD5500. Ta różnorodność pozwala na stosowanie podgrzewaczy w wielu regionach i branżach o określonych standardowych specyfikacjach.

Decydującym czynnikiem w planowaniu jest indywidualna akceptacja i testowanie przez renomowane firmy i instytucje, takie jak BASF, OGE, Gascade, Sasol, INGL, ERI, Dolphin, Saudi Aramco, Gasco, MAN, Jenbacher, MAPNA, Siemens, DONG i TEMA. Gwarantuje to, że elektryczne wymienniki ciepła mogą wytrzymać wymagające warunki pracy w odpowiednich zastosowaniach.

W zależności od zastosowania, elektryczne wymienniki ciepła nadają się również do zastosowań z gazami kwaśnymi zgodnie z NACE, aby zapewnić odporność chemiczną w środowiskach korozyjnych. Mogą być również zaprojektowane do pracy w niskich temperaturach do -50 °C, dzięki czemu nawet ekstremalne warunki pracy mogą być niezawodnie opanowane.

Specyfikacja techniczna obejmuje również ciśnienie projektowe do 300 barów i temperaturę projektową do 250 °C, co obejmuje szeroki zakres zastosowań przemysłowych. Ponadto niestandardowy układ dysz umożliwia optymalną integrację elektrycznych wymienników ciepła z istniejącymi systemami procesowymi.

Wybór materiałów do elektrycznych wymienników ciepła zależy od konkretnych wymagań danego zastosowania i warunków pracy. Szeroka gama materiałów umożliwia optymalne dostosowanie do ciśnienia, temperatury i medium.

Elektryczne wymienniki ciepła mogą być wykonane ze stali węglowej, stali nierdzewnej lub kombinacji obu materiałów. Stal węglowa charakteryzuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną i ekonomicznością i jest preferowana w zastosowaniach z umiarkowanymi temperaturami i niekorozyjnymi mediami. Z kolei stal nierdzewna oferuje doskonałą odporność na korozję i wpływy chemiczne i jest szczególnie odpowiednia do agresywnych mediów lub środowisk o wysokich wymaganiach dotyczących czystości.

Dzięki specjalnemu połączeniu obu materiałów, zalety stali węglowej i stali nierdzewnej można połączyć w jednym systemie podgrzewacza, aby uzyskać optymalną równowagę między stabilnością mechaniczną, ochroną przed korozją i kosztami. Materiały są zawsze wybierane w ścisłej koordynacji z wymaganiami operacyjnymi i obowiązującymi normami, aby zapewnić maksymalną wydajność i trwałość.