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Wärmetauscher

Ein Wärmetauscher ist ein Apparat, der thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen überträgt. P&P Industrietechnik bietet Ihnen Wärmetauscher aus eigener Entwicklung an.

Als einer der wenigen in Europa sind wir in der Lage, Ihnen Ihren Wärmetauscher Kunden- und Anlagenspezifisch richtig auszulegen und zu berechnen. Je nach Medium verwenden wir verschiedene Typen von Wärmetauschern in unterschiedlichen Ausführungen und unterschiedlichen Trägermedien (Wasser, Dampf, Thermal-Öle, Thermal-Salze).

Dazu ist P&P Industrietechnik auf Wärmetransfersysteme spezialisiert, denn die gewonnene Wärme/Kälte wird oft an einem anderen Ort gebraucht.

Wärme lässt sich, abhängig von der Temperatur, mittels verschiedener Medien mehr oder weniger gut transportieren. Gerne berechnen wir auch Ihre Anlage.

Dazu verwenden wir bei niedrigen Temperaturen Wassersysteme bzw. Dampfsysteme, die jedoch bei höheren Temperaturen aufgrund des steigenden Druckes unwirtschaftlich werden, und bei Temperaturen ab 155°C gerne auch Thermalsalzsysteme, die den großen Vorteil bieten, auch bei hohen Temperaturen ohne hohen Druck Wärmetransfer ermöglichen. Temperaturen von bis zu 650°C sind hier möglich. Eine weitere Möglichkeit ist auch Thermalöl als Trägermedium.

Leistungsfähigkeit eines Wärmetauschers:

Der Wirkungsgrad im Sinne des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik für einen Wärmetauscher ist das Verhältnis von aufgenommener thermischer Energie auf der kalten Seite zu abgegebener Energie auf der warmen Seite. Da Wärmedämmung die Wärmeabgabe an die Umgebung verringert, aber nicht verhindert, geht ein Teil der nutzbaren Wärme verloren. In Abhängigkeit davon, wie groß die Temperaturdifferenz zwischen den Medien und der Umgebung ist, kann dieser Verlust mehr oder weniger groß sein.

Die Leistungsfähigkeit eines Wärmetauschers ist dann groß, wenn er in der Lage ist, den zu erwärmenden Stoffstrom möglichst stark aufzuwärmen und den anderen Stoffstrom möglichst stark abzukühlen. Eine natürliche Grenze hierfür wird durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik beschrieben, wonach Wärme immer vom warmen zum kalten Stoffstrom fließt.

Hierzu ein ganz einfaches Beispiel:

Man stelle sich zwei Wasserströme im Gleichstrom vor, von denen der eine die Temperatur von 50 °C (Warmwasser) und der andere eine von 10 °C (kaltes Leitungswasser) habe. Beide Wasserströme seien gleich groß, beispielsweise 1 kg/s. Mischt man beide Wasserströme, so ergeben sich 2 kg/s Wasser von 30 °C. Die Temperaturerhöhung beträgt 20 K. 

Dies ist die theoretisch erreichbare Obergrenze. Die Realität bleibt dahinter zurück, da begrenzte Austauschflächen der Medien nur ein begrenztes Ausschöpfen der Wärmeunterschiede erlauben und die unvollständige Wärmedämmbarkeit der Anlage zu Energieverlusten an die Umgebung führt. Anders sind die Verhältnisse beim Gegenstrom-Wärmetauscher

Hier ist es theoretisch möglich, den Warmwasserstrom bis auf die Kaltwassertemperatur abzukühlen und gleichzeitig den Kaltwasserstrom auf die Warmwassertemperatur aufzuwärmen. Die theoretisch maximal mögliche Temperaturerhöhung beträgt die vollen 40 K.

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