Električni toplotni izmenjevalnik

Električni izmenjevalnik toplote za medije ima osrednjo vlogo v industrijskih procesih, v katerih je treba plinaste ali tekoče snovi spraviti na določeno temperaturo. To so lahko zemeljski plin, bioplin, vodik, procesni plin, utekočinjeni zemeljski plin, dušik, zrak, voda ali mešanice glikolov. Uporaba takšnih električnih izmenjevalnikov toplote je še posebej pomembna v kemični, petrokemični in polimerni industriji, pri pridobivanju zemeljskega plina, predelavi hrane, gradnji ladij ter v pomorski in industrijski industriji.

Z usmerjeno izmenjavo toplote je mogoče medije ne le učinkovito ogrevati, temveč tudi pregrevati, da se zagotovi optimalen nadzor procesa. Električni izmenjevalnik toplote je glede na uporabo lahko zasnovan kot električno ogrevan sistem, model, ki ga poganja para, ali rešitev, podprta z rekuperacijo toplote. Natančen nadzor temperature zagotavlja stalne pogoje, kar znatno poveča energetsko učinkovitost in zanesljivost procesa.

Zlasti pri občutljivih aplikacijah, kot so ogrevanje plina za zniževanje tlaka ali grelniki tekočin za industrijske hladilne in ogrevalne kroge, morajo električni izmenjevalniki toplote izpolnjevati najvišje tehnične zahteve. Materiali, temperaturna odpornost in nadzorni sistemi so natančno prilagojeni ustreznim delovnim parametrom, da se zagotovita največja učinkovitost in trajnost.

1 Kemična industrija

1.1 Predgrevanje procesnih medijev

• Segrevanje agresivnih kemikalij (npr. kislin, lugov) pred reakcijo
• Nadzor temperature pri občutljivih kemijskih procesih
• Zmanjšanje težav z viskoznostjo s predhodnim segrevanjem

1.2 Segrevanje topil

• Izogibanje kondenzaciji ali strjevanju
• Enakomeren nadzor temperature med postopki ekstrakcije
• Zagotavljanje pretočnosti pri nizkih temperaturah okolja

1.3 Ogrevanje za polimerizacijske reakcije

• Ustvarjanje optimalne začetne temperature za reakcije
• Preprečevanje neželenih stranskih reakcij z enakomernim segrevanjem
• Energetsko učinkovita oskrba s toploto v proizvodnji plastike

2. naftna in plinska industrija

2.1 Predgrevanje težke nafte in surove nafte

• Zmanjšanje viskoznosti za boljšo črpljivost
• Izogibanje obarjanju parafina in voska pri nizkih temperaturah
• Priprava za nadaljnjo predelavo v rafinerijah

2.2 Predgrevanje plina v visokotlačnih sistemih

• Preprečevanje kondenzacije med širjenjem plina (npr. v postajah za zmanjševanje tlaka)
• Izogibanje učinkom zaledenitve v ventilih in regulacijskih vodih
• Učinkovito segrevanje pred postopki utekočinjanja ali uplinjanja plina

2.3 Ogrevanje mazalnih in hidravličnih olj

• Zagotavljanje optimalnih pretočnih lastnosti za stroje
• Zmanjšanje obrabe črpalk in cevi
• Uporaba v sistemih na morju in cevovodih za varno delovanje

3. elektrarne in proizvodnja energije

3.1 Predgrevanje napajalne vode za parne kotle

• Povečanje učinkovitosti procesov v elektrarnah
• Zmanjšanje toplotnih obremenitev v kotlovskih sistemih
• Optimizacija proizvodnje pare z bolj konstantnimi pogoji

3.2 Elektrotermični grelniki za uporabo v sili

• Zagotavljanje toplote v razmerah brez fosilnih goriv
• Uporaba v regijah, kjer primanjkuje vode in ogrevanje s paro ni mogoče
• Uporaba kot rezervni sistem za proizvodnjo toplote v elektrarnah

4. živilska industrija in industrija pijač

4.1 Ogrevanje tekočin v proizvodnih procesih

• Segrevanje mleka, sadnih sokov ali tekočih živil
• Zagotavljanje higienskih procesov z usmerjenim nadzorom temperature
• Energetsko učinkovito ogrevanje brez neposredne uporabe pare

4.2 Topljenje maščob, olj in čokolade

• Preprečevanje kristalizacije med prevozom ali skladiščenjem
• Zagotavljanje homogenih temperatur obdelave
• Uporaba v proizvodnji slaščic in pekarstvu

4.3 Ogrevanje tehnološke vode

• Uporaba v sistemih CIP (čiščenje na mestu) za higiensko čiščenje
• Zagotavljanje tople vode za postopke pasterizacije
• Nadzor temperature v pivovarnah in mlekarnah

5. farmacija in biotehnologija

5.1 Ogrevanje reakcijskih medijev v bioreaktorjih

• Nadzor temperature za celične kulture in fermentacije
• Zagotavljanje optimalnih pogojev za biotehnološke procese
• Preprečevanje občutljivosti na mraz pri bioloških snoveh

5.2 Ogrevanje vode za namene sterilizacije

• Neposredno segrevanje ultračiste vode za farmacevtsko proizvodnjo
• Zagotavljanje tople vode za avtoklave in čistilne sisteme
• Uporaba v proizvodnji cepiv in laboratorijskih aplikacijah

6 Pomorska in ladijska industrija

6.1 Ogrevanje težkega kurilnega olja za ladijske motorje

• Zmanjšanje viskoznosti za enakomerno izgorevanje
• Preprečevanje nastajanja usedlin in obrabe v vbrizgalnih šobah
• Uporaba na kontejnerskih ladjah, tovornih ladjah in tankerjih

6.2 Sistemi za ogrevanje balastne vode

• Zaščita pred poledenitvijo na hladnih podnebnih območjih
• Izogibanje biološki kontaminaciji s prilagajanjem temperaturi
• Izboljšanje kakovosti vode za prevoz na dolge razdalje

7 Vodik in alternativna energetska tehnologija

7.1 Predgrevanje vodikovega plina za gorivne celice

• Povečanje učinkovitosti gorivnih celic z nadzorovanim segrevanjem
• Izogibanje nihanju tlaka zaradi mraza
• Uporaba v vozilih, industrijskih obratih in sistemih za shranjevanje energije

7.2 Toplotna podpora za sisteme za pretvorbo energije v plin

• Ogrevanje metana ali sintetičnih plinov za procese pretvorbe
• Uporaba v obratih za elektrolizo za proizvodnjo vodika
• Izboljšanje učinkovitosti z rekuperacijo toplote

Električni toplotni izmenjevalniki so nepogrešljivi v številnih industrijskih panogah, ki se ukvarjajo s filtriranjem in predgrevanjem zemeljskega plina in drugih tehničnih plinov. Pogosto se uporabljajo zlasti v energetski in plinski industriji, kjer sta nadzor tlaka in temperature osrednjega pomena. Segrevanje plina pred nadaljnjo obdelavo ščiti občutljive sisteme in optimizira učinkovitost celotnega procesa.

Tudi kemična in petrokemična industrija se zanašata na električne toplotne izmenjevalnike, ki zagotavljajo stabilnost in zanesljivost visokotlačnih sistemov. S tem je zagotovljeno, da se plini v reakcije in druge procese uvajajo pod optimalnimi pogoji, ne da bi povzročili neželeno ohlajanje in izgubo učinkovitosti.

Družba THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH izdeluje električne izmenjevalnike toplote, ki so zasnovani tako, da izpolnjujejo posebne zahteve teh zahtevnih panog. Naši električni toplotni izmenjevalniki s svojo robustno zasnovo in natančnim nadzorom temperature ponujajo trajno in varno rešitev za podjetja, ki so odvisna od zanesljivega plinskega predgrevanja.

Električni toplotni izmenjevalniki so zasnovani in izdelani v skladu s posebnimi predpisi in certifikati, da izpolnjujejo zahteve mednarodnih trgov. Ti vključujejo standarde ASME (z žigom U ali brez njega), EN 13445 za evropski trg, SVTI za Švico, AS1210 za Avstralijo in PD5500. Ta raznolikost omogoča uporabo predgrelnikov v številnih regijah in panogah s posebnimi standardnimi specifikacijami.

Odločilen dejavnik pri načrtovanju je prilagojen sprejem in testiranje s strani priznanih podjetij in institucij, kot so BASF, OGE, Gascade, Sasol, INGL, ERI, Dolphin, Saudi Aramco, Gasco, MAN, Jenbacher, MAPNA, Siemens, DONG in TEMA. To zagotavlja, da električni toplotni izmenjevalniki zdržijo zahtevne delovne pogoje v posameznih aplikacijah.

Električni toplotni izmenjevalniki so glede na uporabo primerni tudi za uporabo v kislih plinih v skladu s standardom NACE, da se zagotovi kemijska odpornost v korozivnih okoljih. Zasnovati jih je mogoče tudi za delovanje pri nizkih temperaturah do -50 °C, tako da je mogoče zanesljivo obvladati tudi ekstremne delovne pogoje.

Tehnična specifikacija vključuje tudi projektni tlak do 300 barov in projektno temperaturo do 250 °C, kar pokriva široko paleto industrijskih aplikacij. Poleg tega prilagojena razporeditev šob omogoča optimalno integracijo električnih toplotnih izmenjevalnikov v obstoječe procesne sisteme.

Izbira materialov za električne toplotne izmenjevalnike je odvisna od posebnih zahtev posamezne uporabe in obratovalnih pogojev. Velika izbira materialov omogoča optimalno prilagajanje tlaku, temperaturi in mediju.

Električni toplotni izmenjevalniki so lahko izdelani iz ogljikovega jekla, nerjavnega jekla ali kombinacije obeh materialov. Za ogljikovo jeklo sta značilni visoka mehanska trdnost in ekonomičnost, zato je zaželeno pri aplikacijah z zmernimi temperaturami in nekorozivnimi mediji. Nerjaveče jeklo pa zagotavlja odlično odpornost proti koroziji in kemičnim vplivom ter je še posebej primerno za agresivne medije ali okolja z visokimi zahtevami glede čistosti.

S posebno kombinacijo obeh materialov je mogoče prednosti ogljikovega in nerjavnega jekla združiti v enem sistemu predgrelnika in doseči optimalno ravnovesje med mehansko stabilnostjo, zaščito pred korozijo in stroški. Materiali so vedno izbrani v tesni povezavi z obratovalnimi zahtevami in veljavnimi standardi, da se zagotovita največja učinkovitost in trajnost.