Wärmeübertragungsrohre mit veränderter Oberfläche. Strukturrohrtechnik ersetzt schrittweise traditionelle Glattrohre - prozesstechnik online

Strukturrohrtechnik ersetzt schrittweise traditionelle Glattrohre

Wärmeübertragungsrohre mit veränderter Oberfläche

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Montage eines Luftvorwärmers für kohlegefeuerten Dampferzeuger mit ERK Tubes in einer Zuckerfabrik in Serbien Bild: Remming
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Bei der ERK-Tube-Technologie werden Glattrohre so umgeformt, dass in der Rohrwand gleichmäßig angeordnete Vertiefungen entstehen. Dadurch werden in den wandnahen Zonen Turbulenzen im Strömungsmedium hervorgerufen und die Wärmeübertragungsfähigkeit verbessert sich drastisch. Der Vorteil: Die Baugröße von Apparaten verringert sich um die Hälfte.

Christian Schneider ist Unternehmensleiter der Schneider-Kessel Berlin. Sein Unternehmen verbaut die ERK Tubes seit 2014 vorrangig in Abhitzekesselsysteme. Er kennt die Vorteile dieses Rohrtyps genau: „Die Effizienzsteigerung gestattet sehr kompakte Bauformen – Kesselvolumen und -gewicht halbieren sich etwa.“ Künftig will das traditionsreiche Berliner Familienunternehmen die Strukturrohre aus Normal- und C-Stahl auch für 3-Zug- und Großwasserraumkessel nutzen. Schneider bringt den Anwendernutzen auf den Punkt: „Umbauter Raum ist teuer. Ein geringeres Volumen bedeutet auch weniger Stunden-, Material- und Transportaufwände.“ Ideale Nutzungsmöglichkeiten für die ERK Tubes sieht er überall, wo Abwärme zur Heißwasser- oder Dampferzeugung genutzt wird, etwa hinter Turbinen, Gasmotoren oder bei thermischen Nachverbrennungsprozessen, beispielsweise in der chemischen Industrie. Die Kompaktbauweise bringe auch bei der Nachrüstung von Bestandssystemen mit eingeschränktem Platzangebot deutliche Vorteile, so der Kesselspezialist.

Auch für hohe Drücke tauglich

Entstanden ist die Rohrtechnologie aus der Kooperation von Wissenschaftlern der Technischen Hochschule Wildau (Brandenburg) mit Entwicklungsingenieuren eines Firmenverbundes der La Mont sowie der ERK Eckrohrkessel. Die patentrechtlich geschützten Rohre sind laut ERK-Geschäftsführer Prof. Udo Hellwig für Anlagen mit unbegrenzter Leistung konzipiert sowie für Wärmeübertragungsvorgänge ein- und mehrphasiger Medien auch im Bereich hoher Drücke bestens geeignet. Vorteile bieten die ERK Tubes vor allem beim Wärmeübergang, bei der inneren Verschmutzung und in punkto Baugröße.

Die Wärmeübertragung lässt sich je nach eingesetzter Strukturierung unterschiedlich stark erhöhen. Im Vergleich zum Glattrohr liegt sie mit einer Makro-Strukturierung bei max. Faktor 2 bis 3 bei gleichbleibender Rohrlänge (ohne Phasenwechsel), bei einer Makro- und Mikro-Strukturierung bei max. Faktor 4 bis 5 bei gleichbleibender Rohrlänge (mit Phasenwechsel).

Kleinere Apparatebaugrößen

Durch die Verwirbelungen an der Rohrwand lagern sich an der Innen- und Außenseite des Rohres weniger Verunreinigungen ab (Antifouling-Effekt). Deshalb sind ERK-Tube-Anwendungen bei mit Feststoff beladenen Medien besonders zu empfehlen. Die Rohre lassen sich wie Glattrohre mit den gängigen Reinigungstechniken (Bürstenreinigung, biologisch/chemischem Ausspülen) säubern. Die Reinigungsintervalle sind je nach Betriebsmedium deutlich geringer als bei einem Glattrohr.

Durch die sehr viel höheren Wirkungsgrade der ERK-Tube-Anwendungen bezogen auf die Heizfläche verringern sich Anzahl und Länge der benötigten Rohre. Diese Einsparung setzt sich beim Gesamtapparat insbesondere durch einen kleineren Manteldurchmesser und dünnere Rohrplatten fort. Zudem kann mit einem geringeren Gesamtgewicht gerechnet werden, da sich diese Reduzierung auch auf Aufstellung und Befestigung auswirkt.

Den ersten Rauchrohrkessel mit ERK Tubes überhaupt hatte 2012 der Kesselbauer Remming im serbischen Novi Sad gebaut. Seither verwendet das Unternehmen die Strukturrohre überall, wo es technisch machbar ist: in Luftvorwärmern, Wärmetauschern, Kondensatoren, Abgastauschern oder Abhitzekesseln.

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Suchwort: cav0818erk

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