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Der Rohrbündelwärmeübertrager RWÜ engl shell and tube heat exchanger ist ein thermischer Apparat zur Übertragung von Wär
Rohrbündelwärmeübertrager
Der Rohrbündelwärmeübertrager (RWÜ) (engl.: shell and tube heat exchanger) ist ein thermischer Apparat zur Übertragung von Wärmeenergie von einem Körper auf einen zweiten. Manchmal wird ein Rohrbündelwärmeübertrager auch "Rekuperator" genannt, weil er im Gegensatz zu Regeneratoren ohne Zwischenspeicherung die Wärme überträgt. Weit verbreitet ist noch die Bezeichnung Rohrbündelwärmetauscher. Manche sehen diesen Begriff, ebenso wie die DIN-Bezeichnung Rohrbündel-Wärmeaustauscher, als irreführend, da Wärme nur vom heißen Medium zum Kalten übertragen und nicht getauscht wird. Demgegenüber steht die berechtigte Annahme, dass der wärmeführende Massenstrom "getauscht" wird. De facto ist die Verwendung beider Begriffe korrekt und gerechtfertigt.
Rohrbündelwärmeübertragern sind indirekte Wärmeübertrager, da die Wärmeübertragung durch die Trennwände der beiden Medien getrennt erfolgt. Ein Stoffaustausch ist nicht möglich.
Technisch wird der Rohrbündelwärmeübertrager durch einen Hohlzylinder aus Stahlblech verwirklicht. In dessen Inneren befinden sich einige Zehn bis tausende Rohre mit einer geringen Nennweite. Durch den Blechzylinder strömt das erste Medium, durch die Rohre das zweite. Bei diesem Vorgang kühlt das heißere Medium ab, während das kältere Medium aufgeheizt wird.
Je nach Betriebsweise und Strömungsrichtung der Medien unterscheidet man:
- Gegenstromrekuperatoren
- Kreuzstromrekuperatoren
- Gleichstromrekuperatoren
Die Übertragung der Wärme ist bei einem Gegenstromrekuperator am besten gewährleistet. Der Wärmeübergang ist bei einem Gleichstromrekuperator geringer. Dieser eignet sich vorzugsweise für ein Angleichen der Temperaturen der Medien. Weiterhin ist der Gleichstromwärmeübertrager aufgrund geringerer thermischer Spannungen besser für ein schnelles Abkühlen oder Aufheizen geeignet. Der Kreuzstromrekuperator stellt einen Kompromiss aus den beiden anderen Bauarten dar.
Beispiele für Rohrbündelwärmeübertrager:
- Kondensator als Kreuzstromrekuperator
- Ölkühler an Großmaschinen, meist als Gegenstromrekuperator betrieben, auch als Sicherheitskühler
- Abgaswärmetauscher in industriellen Prozessen
Rekuperatoren dienen zur Rückgewinnung von Abwärme bei Öfen. Die heißen Abgase werden durch Kanäle oder Rohre geleitet, an deren erhitzten Wänden sich die in den Ofen ziehenden Gase erwärmen. Die Wand, welche die Wärme vermittelt, kann aus hitzebeständigem Stahl, Gusseisen oder aus Keramik bestehen. Rekuperatoren werden den Wärme- und Glühöfen nachgeschaltet, sie verbessern deren Wirkungsgrad und erhöhen die Ofentemperatur.
Breite Verwendung finden Rohrbündelwärmeübertrager in der chemischen Industrie sowie in der Lebensmittelindustrie. Sie werden dort in vielfältiger Form zum Aufheizen, Verdampfen, Kühlen und Kondensieren von Medien eingesetzt.
Weblinks
- Tubular Heat Exchanger Manufacturing Association (englisch)
- Engineeringpage / Heat Exchangers - englischsprachige Seite zur Wärmeübertragung mit Stoffwerten, Rechner u. ä.
Ausgewählte Normen
- DIN 28008 Toleranzen und Grenzabmaße für Rohrbündel-Wärmeaustauscher
- DIN 28183 Rohrbündel-Wärmeaustauscher – Benennungen
- DIN 28185 Einbauten für Rohrbündel-Wärmeaustauscher
- DIN 28190 Rohrbündel-Wärmeaustauscher mit geschweißtem Schwimmkopf – Ausführungsbeispiele für Rohranordnung und Schwimmkopf
Autor: www.NiNa.Az
Veröffentlichungsdatum:
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Der Rohrbundelwarmeubertrager RWU engl shell and tube heat exchanger ist ein thermischer Apparat zur Ubertragung von Warmeenergie von einem Korper auf einen zweiten Manchmal wird ein Rohrbundelwarmeubertrager auch Rekuperator genannt weil er im Gegensatz zu Regeneratoren ohne Zwischenspeicherung die Warme ubertragt Weit verbreitet ist noch die Bezeichnung Rohrbundelwarmetauscher Manche sehen diesen Begriff ebenso wie die DIN Bezeichnung Rohrbundel Warmeaustauscher als irrefuhrend da Warme nur vom heissen Medium zum Kalten ubertragen und nicht getauscht wird Demgegenuber steht die berechtigte Annahme dass der warmefuhrende Massenstrom getauscht wird De facto ist die Verwendung beider Begriffe korrekt und gerechtfertigt Der Rohrboden eines RohrbundelwarmeubertragersOffener RohrbundelwarmetauscherVerfahrenstechnisches Symbol eines Rohrbundelwarmeubertragers in einem R amp I FliessschemaSchemaEmaillierter Rohrbundelwarmeubertrager fur die chemische Industrie Rohrbundelwarmeubertragern sind indirekte Warmeubertrager da die Warmeubertragung durch die Trennwande der beiden Medien getrennt erfolgt Ein Stoffaustausch ist nicht moglich Technisch wird der Rohrbundelwarmeubertrager durch einen Hohlzylinder aus Stahlblech verwirklicht In dessen Inneren befinden sich einige Zehn bis tausende Rohre mit einer geringen Nennweite Durch den Blechzylinder stromt das erste Medium durch die Rohre das zweite Bei diesem Vorgang kuhlt das heissere Medium ab wahrend das kaltere Medium aufgeheizt wird Je nach Betriebsweise und Stromungsrichtung der Medien unterscheidet man Gegenstromrekuperatoren Kreuzstromrekuperatoren Gleichstromrekuperatoren Die Ubertragung der Warme ist bei einem Gegenstromrekuperator am besten gewahrleistet Der Warmeubergang ist bei einem Gleichstromrekuperator geringer Dieser eignet sich vorzugsweise fur ein Angleichen der Temperaturen der Medien Weiterhin ist der Gleichstromwarmeubertrager aufgrund geringerer thermischer Spannungen besser fur ein schnelles Abkuhlen oder Aufheizen geeignet Der Kreuzstromrekuperator stellt einen Kompromiss aus den beiden anderen Bauarten dar Beispiele fur Rohrbundelwarmeubertrager Kondensator als Kreuzstromrekuperator Olkuhler an Grossmaschinen meist als Gegenstromrekuperator betrieben auch als Sicherheitskuhler Abgaswarmetauscher in industriellen Prozessen Rekuperatoren dienen zur Ruckgewinnung von Abwarme bei Ofen Die heissen Abgase werden durch Kanale oder Rohre geleitet an deren erhitzten Wanden sich die in den Ofen ziehenden Gase erwarmen Die Wand welche die Warme vermittelt kann aus hitzebestandigem Stahl Gusseisen oder aus Keramik bestehen Rekuperatoren werden den Warme und Gluhofen nachgeschaltet sie verbessern deren Wirkungsgrad und erhohen die Ofentemperatur Breite Verwendung finden Rohrbundelwarmeubertrager in der chemischen Industrie sowie in der Lebensmittelindustrie Sie werden dort in vielfaltiger Form zum Aufheizen Verdampfen Kuhlen und Kondensieren von Medien eingesetzt WeblinksTubular Heat Exchanger Manufacturing Association englisch Engineeringpage Heat Exchangers englischsprachige Seite zur Warmeubertragung mit Stoffwerten Rechner u a Ausgewahlte NormenDIN 28008 Toleranzen und Grenzabmasse fur Rohrbundel Warmeaustauscher DIN 28183 Rohrbundel Warmeaustauscher Benennungen DIN 28185 Einbauten fur Rohrbundel Warmeaustauscher DIN 28190 Rohrbundel Warmeaustauscher mit geschweisstem Schwimmkopf Ausfuhrungsbeispiele fur Rohranordnung und Schwimmkopf