Elektrikli ısı eşanjörü

Ortam için bir elektrikli ısı eşanjörü, gaz veya sıvı maddelerin belirli bir sıcaklığa getirilmesi gereken endüstriyel işlemlerde merkezi bir rol oynar. Bunlar doğal gaz, biyogaz, hidrojen, proses gazı, LNG, nitrojen, hava, su veya glikol karışımları olabilir. Bu tür elektrikli ısı eşanjörlerinin kullanımı özellikle kimya, petrokimya ve polimer endüstrilerinde , doğal gaz çıkarımında, gıda işlemede, gemi yapımında ve denizcilik ve endüstriyel uygulamalarda önemlidir.

Hedeflenen ısı değişimi sayesinde, ortam sadece verimli bir şekilde ısıtılmakla kalmaz, aynı zamanda optimum proses kontrolü sağlamak için aşırı ısıtılabilir. Uygulamaya bağlı olarak, elektrikli ısı eşanjörü elektrikle ısıtılan bir sistem, buhar tahrikli bir model veya ısı geri kazanımıyla desteklenen bir çözüm olarak tasarlanabilir. Hassas sıcaklık kontrolü, hem enerji verimliliğini hem de proses güvenilirliğini önemli ölçüde artıran tutarlı koşullar sağlar.

Özellikle basınç düşürme için gaz ısıtma veya endüstriyel soğutma ve ısıtma devreleri için sıvı ısıtıcılar gibi hassas uygulamalarda, elektrikli ısı eşanjörleri en yüksek teknik gereksinimleri karşılamalıdır. Malzemeler, sıcaklık direnci ve kontrol sistemleri, maksimum verimlilik ve dayanıklılık sağlamak için ilgili çalışma parametrelerine tam olarak uyarlanır.

1 Kimya endüstrisi

1.1 Proses ortamının ön ısıtması

• Bir reaksiyondan önce agresif kimyasalların (örn. asitler, alkaliler) ısıtılması
• Hassas kimyasal prosesler için sıcaklık kontrolü
• Ön ısıtma yoluyla viskozite sorunlarının azaltılması

1.2 Isıtma solventleri

• Yoğuşma veya katılaşmanın önlenmesi
• Ekstraksiyon işlemleri sırasında eşit sıcaklık kontrolü
• Düşük ortam sıcaklıklarında akışkanlığın sağlanması

1.3 Polimerizasyon reaksiyonları için ısıtma

• Reaksiyonlar için optimum başlangıç sıcaklığının oluşturulması
• Eşit ısıtma sayesinde istenmeyen yan reaksiyonların önlenmesi
• Plastik üretiminde enerji tasarruflu ısı tedariki

2. Petrol ve gaz endüstrisi

2.1 Ağır petrol ve ham petrolün ön ısıtması

• Daha iyi pompalanabilirlik için viskozitenin azaltılması
• Düşük sıcaklıklarda parafin ve balmumu çökelmesinin önlenmesi
• Rafinerilerde ileri işlem için hazırlık

2.2 Yüksek basınçlı sistemlerde gaz ön ısıtması

• Gaz genleşmesi sırasında yoğuşmanın önlenmesi (örn. basınç düşürme istasyonlarında)
• Valflerde ve kontrol hatlarında buzlanma etkilerinin önlenmesi
• Gaz sıvılaştırma veya gazlaştırma işlemlerinden önce verimli ısıtma

2.3 Yağlama ve hidrolik yağların ısıtılması

• Makineler için optimum akış özelliklerinin sağlanması
• Pompa ve borulardaki aşınmanın azaltılması
• Güvenli çalışma için açık deniz ve boru hattı sistemlerinde kullanım

3. enerji santralleri ve enerji üretimi

3.1 Buhar kazanları için besleme suyu ön ısıtması

• Enerji santrali süreçlerinin verimliliğinin artırılması
• Kazan sistemlerinde ısıl gerilmelerin azaltılması
• Daha sabit koşullar sayesinde buhar üretiminin optimizasyonu

3.2 Acil durum uygulamaları için elektrotermal ısıtıcılar

• Fosil yakıtların olmadığı durumlarda ısı sağlanması
• Suyun az olduğu ve buharla ısıtmanın mümkün olmadığı bölgelerde kullanın
• Enerji santrallerinde ısı üretimi için yedek sistem olarak kullanım

4. yiyecek ve içecek endüstrisi

4.1 Üretim süreçlerinde sıvıların ısıtılması

• Süt, meyve suları veya sıvı gıda maddelerinin ısıtılması
• Hedeflenen sıcaklık kontrolü ile hijyenik süreçlerin sağlanması
• Doğrudan buhar kullanmadan enerji tasarruflu ısıtma

4.2 Katı ve sıvı yağlar ile çikolatanın eritilmesi

• Taşıma veya depolama sırasında kristalleşmenin önlenmesi
• Homojen işleme sıcaklıklarının sağlanması
• Şekerleme üretiminde ve fırıncılık endüstrisinde kullanım

4.3 Proses suyunun ısıtılması

• Hijyenik temizlik için CIP sistemlerinde (yerinde temizlik) kullanım
• Pastörizasyon işlemleri için sıcak su sağlanması
• Bira fabrikalarında ve mandıralarda sıcaklık kontrolü

5. eczacılık ve biyoteknoloji

5.1 Biyoreaktörlerde reaksiyon ortamının ısıtılması

• Hücre kültürleri ve fermantasyonlar için sıcaklık kontrolü
• Biyoteknolojik süreçler için optimum koşulların sağlanması
• Biyolojik maddelerde soğuğa karşı hassasiyetin önlenmesi

5.2 Sterilizasyon amaçlı su ısıtma

• İlaç üretimi için ultra saf suyun doğrudan ısıtılması
• Otoklavlar ve temizlik sistemleri için sıcak su sağlanması
• Aşı üretiminde ve laboratuvar uygulamalarında kullanım

6 Denizcilik ve gemicilik endüstrisi

6.1 Gemi motorları için ağır fuel oil ısıtması

• Eşit yanma için viskozitenin azaltılması
• Enjeksiyon nozullarında tortu ve aşınmanın önlenmesi
• Konteyner gemileri, yük gemileri ve tankerlerde kullanım

6.2 Balast suyu için ısıtma sistemleri

• Soğuk iklim bölgelerinde buzlanmaya karşı koruma
• Sıcaklık adaptasyonu yoluyla biyolojik kontaminasyondan kaçınma
• Uzun mesafeli taşımacılık için su kalitesinin iyileştirilmesi

7 Hidrojen ve alternatif enerji teknolojisi

7.1 Yakıt hücreleri için hidrojen gazının ön ısıtması

• Kontrollü ısıtma yoluyla yakıt hücrelerinin verimliliğinin artırılması
• Soğuktan kaynaklanan basınç dalgalanmalarının önlenmesi
• Araçlarda, endüstriyel tesislerde ve enerji depolama sistemlerinde kullanım

7.2 Güçten gaza sistemler için termal destek

• Dönüşüm prosesleri için metan veya sentetik gazların ısıtılması
• Hidrojen üretimi için elektroliz tesislerinde kullanım
• Isı geri kazanımı ile verimliliğin artırılması

Elektrikli ısı eşanjörleri, doğal gaz ve diğer teknik gazların filtrasyonu ve ön ısıtması ile çalışan çok sayıda endüstride vazgeçilmezdir. Özellikle basınç ve sıcaklık kontrolünün merkezi öneme sahip olduğu enerji ve gaz endüstrisinde sıklıkla kullanılırlar. Daha ileri işlemlerden önce gazın ısıtılması hassas sistemleri korur ve tüm sürecin verimliliğini optimize eder.

Kimya ve petrokimya endüstrileri de yüksek basınçlı sistemlerinin kararlılığını ve güvenilirliğini sağlamak için elektrikli ısı eşanjörlerine güvenmektedir. Bu, gazların istenmeyen soğutma ve verimlilik kayıplarına neden olmadan optimum koşullar altında reaksiyonlara ve diğer proseslere beslenmesini sağlar.

THIELMANN ENERGIETECHNIK GmbH, bu zorlu endüstrilerin özel gereksinimlerini karşılamak üzere tasarlanmış elektrikli ısı eşanjörleri üretmektedir. Sağlam tasarımları ve hassas sıcaklık kontrolleri ile elektrikli ısı eşanjörlerimiz, güvenilir gaz ön ısıtmasına ihtiyaç duyan şirketler için dayanıklı ve güvenli bir çözüm sunar.

Elektrikli ısı eşanjörleri, uluslararası pazarların gereksinimlerini karşılamak için belirli yönetmeliklere ve sertifikalara uygun olarak tasarlanır ve üretilir. Bunlar arasında ASME (U-Damgalı veya damgasız), Avrupa pazarı için EN 13445, İsviçre için SVTI, Avustralya için AS1210 ve PD5500 bulunmaktadır. Bu çeşitlilik, ön ısıtıcıların belirli standart özelliklere sahip çok çeşitli bölge ve endüstrilerde kullanılmasına olanak tanır.

Planlamada belirleyici bir faktör, BASF, OGE, Gascade, Sasol, INGL, ERI, Dolphin, Saudi Aramco, Gasco, MAN, Jenbacher, MAPNA, Siemens, DONG ve TEMA gibi tanınmış şirketler ve kurumlar tarafından özelleştirilmiş kabul ve testlerdir. Bu, elektrikli ısı eşanjörlerinin ilgili uygulamalardaki zorlu çalışma koşullarına dayanabilmesini sağlar.

Uygulamaya bağlı olarak, elektrikli ısı eşanjörleri korozif ortamlarda kimyasal direnç sağlamak için NACE uyarınca ekşi gaz uygulamaları için de uygundur. Ayrıca -50 °C'ye kadar düşük sıcaklıkta çalışma için de tasarlanabilirler, böylece aşırı çalışma koşullarında bile güvenilir bir şekilde ustalaşılabilir.

Teknik özellikler arasında 300 bar'a kadar tasarım basıncı ve 250 °C'ye kadar tasarım sıcaklığı da yer almakta olup geniş bir endüstriyel uygulama yelpazesini kapsamaktadır. Buna ek olarak, özelleştirilmiş bir nozul düzenlemesi, elektrikli ısı eşanjörlerinin mevcut proses sistemlerine optimum entegrasyonunu sağlar.

Elektrikli ısı eşanjörleri için malzeme seçimi, ilgili uygulamanın özel gereksinimlerine ve çalışma koşullarına bağlıdır. Çok çeşitli malzemeler basınç, sıcaklık ve ortama optimum adaptasyon sağlar.

Elektrikli ısı eşanjörleri karbon çeliğinden, paslanmaz çelikten veya her iki malzemenin kombinasyonundan yapılabilir. Karbon çeliği yüksek mekanik mukavemet ve ekonomiklik ile karakterize edilir ve orta sıcaklık ve korozif olmayan ortam uygulamalarında tercih edilir. Öte yandan paslanmaz çelik , korozyona ve kimyasal etkilere karşı mükemmel direnç sunar ve özellikle agresif ortamlar veya yüksek saflık gereksinimleri olan ortamlar için uygundur.

Her iki malzemenin özel olarak birleştirilmesiyle, karbon çeliği ve paslanmaz çeliğin avantajları tek bir ön ısıtıcı sisteminde bir araya getirilerek mekanik stabilite, korozyon koruması ve maliyetler arasında optimum bir denge sağlanabilir. Malzemeler, maksimum verimlilik ve dayanıklılık sağlamak için her zaman çalışma gereksinimleri ve geçerli standartlarla yakın koordinasyon içinde seçilir.