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U-Rohr-Wärmetauscher

U-Rohr-Wärmetauscher für unterschiedliche Wärmeübertragungsaufgaben

Ein U-Rohr-Wärmetauscher ist eine spezielle Bauform des Rohrbündel-Wärmetauschers. Hierbei werden die Bündelrohre u-förmig gebogen und sowohl am Eintritt wie am Austritt des Rohres mit der einzigen Rohrplatte durch Einwalzen und/oder Einschweißen verbunden. Ein U-Rohr-Wärmetauscher hat also immer mindestens zwei, manchmal auch vier oder sechs rohrseitige Wege. Das U-Rohrbündel ist nicht direkt mit dem Mantel des Wärmetauschers verbunden. Die Abdichtung zum Mantel erfolgt über Dichtungen unterschiedlichen Materials. Durch die U-Rohr-Bauform werden die thermischen Spannungen, die durch die unterschiedlichen Temperaturen der Medien innerhalb des Wärmetauschers entstehen, neutralisiert. Daher ist dieser Bautyp bei großen Temperaturdifferenzen der Medien zueinander häufig die erste Wahl. Im Gegensatz dazu benötigen Geradrohr-Wärmetauscher oft Mantelkompensatoren zur Aufnahme der Wärmedehnung.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des U-Rohr-Wärmetauschers ist die einfache Demontierbarkeit des Rohrbündels. Da die Rohrplatte nicht fest mit dem Mantel verbunden ist, muss hierzu lediglich der Vorkopf gelöst und das Bündel gezogen werden. Dies erleichtert die Reinigung und Inspektion des Bündels. Daher wird diese Bauform häufig bei einer Verwendung von verschmutzten mantelseitigen Medien gewählt, oft auch in Verbindung mit einer erweiterten Rohrteilung des Bündels.

Durch die Verwendung von nur einer Rohrplatte ist die benötigte Gesamtlänge beim U-Rohr-Wärmetauscher kleiner als beim gleich dimensionierten Geradrohr-Apparat, der zusätzlich noch eine zweite Rohrplatte sowie die hintere Wendekammer benötigt. Daher wird bei engen räumlichen Gegebenheiten häufig der U-Rohr-Apparat gewählt. Zu beachten ist jedoch, dass zum Ziehen des Bündels ausreichend Platz eingeplant werden muss.

U-Rohr-Wärmetauscher für unterschiedliche Arten des Wärmeaustauschs

In unserem Sortiment finden sich unterschiedliche Wärmetauscher in der U-Rohr-Variante. Bei Wärmetauschern vom Typ D findet der Wärmeaustausch zwischen einem kondensierenden Gas (meistens Wasserdampf) auf der Rohrseite und einer Flüssigkeit (meistens Wasser) auf der Mantelseite statt. Die mit Gefälle verlegten Rohre werden durch Einwalzen und/oder Einschweißen mit der Rohrplatte befestigt, die Regelung erfolgt durch ein Dampfregelventil. So kann ein Wärmeaustausch zwischen den beiden Stoffen erfolgen, ohne dass eine Unterkühlung des Kondensats eintritt. Wärmetauscher vom Typ D haben immer 2 rohrseitige und meistens zwei mantelseitige Wege.

Bei Wärmetauschern des Typs DU wird hingegen das kondensierende Gas mantelseitig geführt und das flüssige Medium befindet sich auf der Rohrseite. Eine Kondensatunterkühlung ist hier bedingt möglich. Wenn diese gewünscht ist, sollte eine Füllstandsüberwachung bzw. -begrenzung angebracht werden. Die Regelung erfolgt häufig durch ein Dampfregelventil. Bei Kondensatunterkühlung wird meistens kondensatseitig geregelt. Sogenannte Brüdenkondensatoren werden zumeist ungeregelt betrieben.

Wärmetauscher vom Typ DU haben mantelseitig immer nur einen Weg, während auf der Rohrseite mindestens zwei, häufig auch vier oder sechs Wege möglich sind.

Im U-Rohr-Wärmetauscher vom Typ F findet ein Wärmeaustausch zwischen zwei Flüssigkeiten statt. Dabei ist eine rohrseitige Durchströmung zwei- oder mehrflutig möglich – je nach Durchsatzmenge der Flüssigkeiten. Mantelseitig ist eine ein-, zwei- oder mehrflutige Ausführung möglich. Die Strömungsgeschwindigkeit kann hier außerdem durch die Anzahl der Umlenkbleche im Mantelraum beeinflusst werden.

 

Typ D 2002Kondensation im Rohrbündel - Flüssigkeit im Gehäuse
Typ DU 2002Flüssigkeit im Rohrbündel - Kondensation im Gehäuse
Typ FFlüssigkeit im Rohrbündel - Flüssigkeit im Gehäuse