Elektrický výmenník tepla

Elektrický výmenník tepla pre médiá zohráva ústrednú úlohu v priemyselných procesoch, v ktorých je potrebné dosiahnuť stanovenú teplotu plynných alebo kvapalných látok. Môže ísť o zemný plyn, bioplyn, vodík, technologický plyn, skvapalnený zemný plyn, dusík, vzduch, vodu alebo glykolové zmesi. Použitie takýchto elektrických výmenníkov tepla je obzvlášť dôležité v chemickom, petrochemickom a polymérovom priemysle , pri ťažbe zemného plynu, spracovaní potravín, stavbe lodí a v námorných a priemyselných aplikáciách.

Prostredníctvom cielenej výmeny tepla možno médiá nielen účinne ohrievať, ale aj prehrievať, aby sa zabezpečila optimálna regulácia procesu. V závislosti od aplikácie môže byť elektrický výmenník tepla navrhnutý ako elektricky ohrievaný systém, model poháňaný parou alebo riešenie podporované rekuperáciou tepla. Presná regulácia teploty zabezpečuje konzistentné podmienky, čo výrazne zvyšuje energetickú účinnosť aj spoľahlivosť procesu.

Najmä v citlivých aplikáciách, ako je ohrev plynu na zníženie tlaku alebo ohrievače kvapaliny pre priemyselné chladiace a vykurovacie okruhy, musia elektrické výmenníky tepla spĺňať najvyššie technické požiadavky. Materiály, teplotná odolnosť a regulačné systémy sú presne prispôsobené príslušným prevádzkovým parametrom, aby sa zabezpečila maximálna účinnosť a životnosť.

1 Chemický priemysel

1.1 Predhrievanie technologických médií

• Ohrev agresívnych chemikálií (napr. kyselín, zásad) pred reakciou
• Regulácia teploty pri citlivých chemických procesoch
• Zníženie problémov s viskozitou prostredníctvom predhrievania

1.2 Ohrev rozpúšťadiel

• Zabránenie kondenzácii alebo tuhnutiu
• Rovnomerná regulácia teploty počas extrakčných procesov
• Zabezpečenie tekutosti pri nízkych teplotách okolia

1.3 Ohrev pri polymerizačných reakciách

• Vytváranie optimálnej počiatočnej teploty pre reakcie
• Zabránenie nežiaducim vedľajším reakciám prostredníctvom rovnomerného ohrevu
• Energeticky efektívne zásobovanie teplom pri výrobe plastov

2. ropný a plynárenský priemysel

2.1 Predhrievanie ťažkej ropy a surovej ropy

• Zníženie viskozity pre lepšiu čerpateľnosť
• Zabránenie zrážaniu parafínov a voskov pri nízkych teplotách
• Príprava na ďalšie spracovanie v rafinériách

2.2 Predohrev plynu vo vysokotlakových systémoch

• Zabránenie kondenzácii počas expanzie plynu (napr. v redukčných staniciach)
• Zabránenie vzniku námrazy vo ventiloch a regulačných vedeniach
• Účinný ohrev pred procesmi skvapalňovania alebo splyňovania plynu

2.3 Ohrev mazacích a hydraulických olejov

• Zabezpečenie optimálnych prietokových vlastností pre stroje
• Zníženie opotrebovania čerpadiel a potrubí
• Použitie v pobrežných a potrubných systémoch pre bezpečnú prevádzku

3. elektrárne a výroba energie

3.1 Predohrev napájacej vody pre parné kotly

• Zvýšenie účinnosti procesov v elektrárňach
• Zníženie tepelných napätí v kotlových systémoch
• Optimalizácia výroby pary prostredníctvom konštantnejších podmienok

3.2 Elektrotermické ohrievače pre núdzové aplikácie

• Zabezpečenie tepla v situáciách bez fosílnych palív
• Použitie v regiónoch, kde je nedostatok vody a nie je možné vykurovanie parou
• Použitie ako záložný systém na výrobu tepla v elektrárňach

4. potravinársky a nápojový priemysel

4.1. Ohrev kvapalín vo výrobných procesoch

• Ohrev mlieka, ovocných štiav alebo tekutých potravín
• Zabezpečenie hygienických procesov prostredníctvom cielenej regulácie teploty
• Energeticky efektívny ohrev bez priameho použitia pary

4.2 Topenie tukov, olejov a čokolády

• Zabránenie kryštalizácii počas prepravy alebo skladovania
• Zabezpečenie homogénnych teplôt pri spracovaní
• Použitie pri výrobe cukroviniek a v pekárenskom priemysle

4.3 Ohrev technologickej vody

• Využitie v systémoch CIP (čistenie na mieste) na hygienické čistenie
• Zabezpečenie horúcej vody pre pasterizačné procesy
• Regulácia teploty v pivovaroch a mliekarňach

5. farmaceutický priemysel a biotechnológie

5.1. Ohrev reakčných médií v bioreaktoroch

• Regulácia teploty pre bunkové kultúry a fermentácie
• Zabezpečenie optimálnych podmienok pre biotechnologické procesy
• Zabránenie citlivosti biologických látok na chlad

5.2 Ohrev vody na účely sterilizácie

• Priamy ohrev ultračistej vody na farmaceutickú výrobu
• Zabezpečenie teplej vody pre autoklávy a čistiace systémy
• Využitie pri výrobe vakcín a v laboratóriách

6 Námorný a lodný priemysel

6.1 Ohrev ťažkého vykurovacieho oleja pre lodné motory

• Zníženie viskozity pre rovnomerné spaľovanie
• Zabránenie tvorbe usadenín a opotrebovaniu vstrekovacích trysiek
• Použitie v kontajnerových lodiach, nákladných lodiach a tankeroch

6.2 Vykurovacie systémy pre balastnú vodu

• Ochrana proti námraze v chladných klimatických zónach
• Zabránenie biologickej kontaminácii prostredníctvom prispôsobenia sa teplote
• Zlepšenie kvality vody pri diaľkovej preprave

7 Vodíková a alternatívna energetická technológia

7.1 Predohrev vodíkového plynu pre palivové články

• Zvýšenie účinnosti palivových článkov prostredníctvom riadeného ohrevu
• Zamedzenie kolísania tlaku spôsobeného chladom
• Využitie vo vozidlách, priemyselných zariadeniach a v systémoch skladovania energie

7.2 Tepelná podpora systémov na výrobu energie z plynu

• Ohrev metánu alebo syntetických plynov na konverzné procesy
• Využitie v elektrolýznych zariadeniach na výrobu vodíka
• Zvyšovanie účinnosti prostredníctvom rekuperácie tepla

Elektrické výmenníky tepla sú nepostrádateľné v mnohých priemyselných odvetviach, ktoré pracujú s filtráciou a predohrevom zemného plynu a iných technických plynov. Často sa používajú najmä v energetickom a plynárenskom priemysle, kde má zásadný význam regulácia tlaku a teploty. Ohrev plynu pred ďalším spracovaním chráni citlivé systémy a optimalizuje účinnosť celého procesu.

Na elektrické výmenníky tepla sa spolieha aj chemický a petrochemický priemysel, aby zabezpečil stabilitu a spoľahlivosť svojich vysokotlakových systémov. Tým sa zabezpečuje, že plyny sa do reakcií a iných procesov dostávajú za optimálnych podmienok bez toho, aby došlo k nežiaducemu ochladeniu a strate účinnosti.

Spoločnosť THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH vyrába elektrické výmenníky tepla, ktoré sú navrhnuté tak, aby spĺňali špeciálne požiadavky týchto náročných odvetví. Vďaka robustnej konštrukcii a presnej regulácii teploty ponúkajú naše elektrické výmenníky tepla odolné a bezpečné riešenie pre podniky, ktoré sú závislé od spoľahlivého predohrevu plynu.

Elektrické výmenníky tepla sa navrhujú a vyrábajú v súlade s osobitnými predpismi a certifikátmi, aby spĺňali požiadavky medzinárodných trhov. Patria medzi ne normy ASME (s pečiatkou U alebo bez nej), EN 13445 pre európsky trh, SVTI pre Švajčiarsko, AS1210 pre Austráliu a PD5500. Táto rozmanitosť umožňuje použitie predhrievačov v širokej škále regiónov a priemyselných odvetví so špecifickými štandardnými špecifikáciami.

Rozhodujúcim faktorom pri plánovaní je prispôsobená akceptácia a testovanie renomovanými spoločnosťami a inštitúciami, ako sú BASF, OGE, Gascade, Sasol, INGL, ERI, Dolphin, Saudi Aramco, Gasco, MAN, Jenbacher, MAPNA, Siemens, DONG a TEMA. To zaručuje, že elektrické výmenníky tepla vydržia náročné prevádzkové podmienky v príslušných aplikáciách.

V závislosti od aplikácie sú elektrické výmenníky tepla vhodné aj pre aplikácie s kyslým plynom podľa NACE, aby sa zabezpečila chemická odolnosť v korozívnom prostredí. Môžu byť navrhnuté aj na prevádzku pri nízkych teplotách až do -50 °C, takže spoľahlivo zvládnu aj extrémne prevádzkové podmienky.

Technická špecifikácia zahŕňa aj konštrukčný tlak do 300 barov a konštrukčnú teplotu do 250 °C, čo pokrýva širokú škálu priemyselných aplikácií. Okrem toho prispôsobené usporiadanie dýz umožňuje optimálnu integráciu elektrických výmenníkov tepla do existujúcich technologických systémov.

Výber materiálov pre elektrické výmenníky tepla závisí od špecifických požiadaviek príslušnej aplikácie a prevádzkových podmienok. Široká škála materiálov umožňuje optimálne prispôsobenie tlaku, teplote a médiu.

Elektrické výmenníky tepla môžu byť vyrobené z uhlíkovej ocele, nehrdzavejúcej ocele alebo z kombinácie oboch materiálov. Uhlíková oceľ sa vyznačuje vysokou mechanickou pevnosťou a hospodárnosťou a uprednostňuje sa v aplikáciách s miernymi teplotami a nekorodujúcimi médiami. Nerezová oceľ, naopak, ponúka vynikajúcu odolnosť voči korózii a chemickým vplyvom a je vhodná najmä pre agresívne médiá alebo prostredia s vysokými požiadavkami na čistotu.

Špecifickou kombináciou oboch materiálov možno spojiť výhody uhlíkovej a nehrdzavejúcej ocele v jednom systéme predhrievača a dosiahnuť tak optimálnu rovnováhu medzi mechanickou stabilitou, ochranou proti korózii a nákladmi. Materiály sa vždy vyberajú v úzkej koordinácii s prevádzkovými požiadavkami a platnými normami, aby sa zabezpečila maximálna účinnosť a životnosť.