Plate & Shell Wärmeübertrager – Typ XPS

Plate & Shell Wärmeübertrager kombinieren die Vorteile von Plattenwärmeübertragern (Plate) und Rohrbündelwärmeübertragern in zylindrischen Mänteln (Shell). Wärmeübertragungsflächen von 1 m2 bis 1500 m2 erlauben Übertragungsleistungen von 10 kW bis 100 MW. Die Einsatzgrenzen reichen von Vakuum bis 400 bar und von -200 °C bis 500 °C.

  • große Leistung bei kleiner Fläche durch hohe Wärmeübertragungsraten
  • starke Temperaturannäherung zwischen der heißen und kalten Seite durch mehrpässige Medienführung
  • hohe Selbstreinigungseffekte durch turbulente Strömungen
  • kleine Aufstell- und Serviceflächen durch kompakte Bauform
  • geringer Aufwand für Stahlträgerkonstruktionen und Fundamente durch ein niedriges Apparategewicht
  • hohe Ausfall- und Leckagesicherheit durch dichtungsfreie Bauweise
  • gute Korrosionsbeständigkeit durch eine große Auswahl an metallischen Werkstoffen
  • kurze Anfahrphasen und schnelle Reaktionszeiten durch geringe Füllvolumen
  • frei wählbare Stutzengrößen und Stutzenanzahl durch variable Mantelbauform
  • erweiterbare Mantelräume für Verdampfungs- und Kondensationsaufgaben

Bauformen von XPS - Wärmeübertragern

Plattenpaket

Das “Herz“, die Kernkomponente, von Plate & Shell Wärmeübertragern ist das Plattenpaket.

GESMEX ist Technologieführer in der Herstellung von lasergeschweißten zylindrischen Plattenpaketen. Schweißnähte mit großen Anbindequerschnitten bei geringem Wärmeeintrag führen zu einer herausragenden Produktqualität und großer Widerstandsfähigkeit auch bei harten Einsatzbedingungen.

Die Konfiguration der Plattenpakete erfolgt durch Bestimmung der Parameter: Baugröße, Plattenanzahl, Anzahl der Pässe, Plattenstärke, Prägemuster, Plattenwerkstoff, Anordnung des Plattenpaketes im Mantel, Strömungsführung.

Funktion von XPS Wärmeübertragern

Die Konfiguration der Plattenpakete erfolgt durch Bestimmung der Parameter: Baugröße, Plattenanzahl, Anzahl der Pässe, Plattenstärke, Prägemuster, Plattenwerkstoff, Anordnung des Plattenpaketes im Mantel, Strömungsführung.

Grundkonfigurationen: Heizer & Kühler

XPS Plattenwärmeübertrager lassen sich leicht für das Heizen und Kühlen von Flüssigkeiten und Gasen konfigurieren. Die Heiz- oder Kühlmedien können platten- oder mantelseitig gefahren werden. Für eine maximale Wärmeübertragung werden die Medien im Gegenstrom geführt, bei druckverlustoptimierten Anwendungen im Kreuzstrom. Erfordert die wärmetechnische Aufgabe große thermische Längen, dann werden die Apparate mehrpässig aufgebaut. Heizdampf ist üblicherweise auf der Mantelseite mit größeren Dampfeintrittstutzen und kleinerem Kondensataustritt.

Gegenstromapparat, einpässig Baugröße: XPS100

Kreuzstromapparat Baugröße: XPS50

Mehrpässiger Apparat Baugröße: XPS50

Dampfheizer Baugröße: XPS50

Apparate in Grundkonfigurationen, für die ausschließlich die Regelwerke für Druckgeräte gelten, mit Standardbauteilen aus C-Stahl und Edelstahl, in Druckstufen PN 6 bis PN 40 sind kurzfristig lieferbar.

Kundenseitige oder projektspezifische Zusatzforderungen bezüglich Konstruktion, Herstellung, Prüfung oder Dokumentation der Apparate erfordern eine individuelle Abstimmung der Lieferzeit.

Heizer & Kühler in öffenbarem Design

Wenn das Plattenpaket für Servicearbeiten oder Inspektionen entnommen werden soll, können Plate & Shell Wärmeübertrager in einem öffenbaren Design ausgeführt werden. In diesem Fall ist das Plattenpaket mit dem Mantel über einen Apparateflansch verbunden. Diese Produktvariante kommt auch zur Anwendung, wenn Ersatzpakete vorgehalten werden um das Paket bei kurzen Stillstandszeiten in der Produktion schnell ersetzen zu können.

Die Größendimensionierung und Apparatekonfiguration von Heizern und Kühlern erfolgt nach den gleichen Kriterien wie für vollverschweißte Apparate.

Gegenstromapparat, öffenbar, Baugröße: XPS100

Kreuzstromapparat, öffenbar, Baugröße: XPS100

Beidseitig öffenbarer Apparat, zweipässig, Baugröße: XPS100

Verdampfer

XPS Plattenwärmeübertrager sind aufgrund der runden und effektiven Wärmübertragerplatten für Verdampfungsaufgaben bestens geeignet. Abhängig von der konkreten Aufgabe können sich die Apparate im Aufbau stark voneinander unterscheiden.

Die konkrete Dimensionierung und Konfiguration von Apparaten ist von den folgenden Fragen abhängig:

  • Verdampfung von reinen Stoffen oder von Stoffgemischen?
  • vollständige Verdampfung oder Teilverdampfung?
  • Verdampfung bei Überdruck oder im Vakuum?

Konstruktive Unterscheidungsmerkmale von GESMEX - Verdampfern sind beispielsweise:

  • die Anordnung des Plattenpaketes im Mantelraum: zentrisch oder exzentrisch
  • die Apparateaufstellung: horizontal, vertikal oder mit Gefälle
  • Mantel mit Dom, mit innen- oder außenliegendem Tröpfchenabscheider.

Gefluteter Verdampfer mit Dom zur Tröpfchenabscheidung, Baugröße: XPS50

Gefluteter Verdampfer außenliegender Flüssigkeitsabscheider, Baugröße: XPS100

Teilverdampfer, mehrpässig, vertikale Aufstellung, Baugröße: XPS200

Kaskadenverdampfer, Aufstellung mit Gefälle, Baugröße: XPS100

Sekundärdampferzeuger, Kettletype, Baugröße: XPS100

Vakuumverdampfer, Baugröße: XPS50, mehrere Heizpakete

Kondensatoren

Runde Wärmeübertragerplatten in XPS Plattenwärmeübertragern sind für Kondensationsaufgaben ebenfalls geeignet. GESMEX Kondensatoren arbeiten als Vollkondensator, Teilkondensator oder Gastrockner zur Auskondensation von Wasserdampf durch Taupunktunterschreitung. Der zu kondensierende Dampf wird in den meisten Fällen mantelseitig gefahren.

Neben der Kondensation können auch die Abkühlung überhitzten Dampfes und Kondensatunterkühlung zur wärmetechnischen Aufgabe gehören.

Abhängig von den Medien und Betriebsbedingungen unterscheiden sich die konstruktiven Ausführungen von Kondensatoren in Plate & Shell – Bauweise. Typische Merkmale können sein:

  • große Nennweiten am Dampfeintritt, bei Vollkondensation kleine Nennweiten am Kondensataustritt
  • außenliegender Flüssigkeitssammler bei Teilkondensation zur Trennung der flüssigen und gasförmigen Phase
  • separate Stutzen zum Abführen von nicht kondensierten Gasen und Kondensat.

Die Apparate können vollverschweißt oder öffenbar, mit Medienführung im Gegenstrom oder im Kreuzstrom, plattenseitig einpässig oder mehrpässig ausgeführt werden.

Gastrockner, Baugröße: XPS50

Vollkondensator, Baugröße: XPS150

Teilkondensator, mehrpässig, mit Flüssigkeitssammler / Separatorgefäß, Baugröße: XPS200

Baugrößen und Apparatemaße

GESMEX liefert Plate & Shell Wärmeübertrager in fünf Baugrößen, mit Materialstärken der Wärmeübertragerplatten von 0,6 bis 2,5 mm und mit drei Prägemustern.

siehe auch: Funktion von XPS Wärmeübertragern

Der Apparatedurchmesser und die Apparatelänge variieren in Abhängigkeit von Faktoren wie den maximal zulässigen Drücken und Temperaturen, der Stärke des Plattenmaterials und der Prägetiefe.

Materialien von XPS - Wärmeübertragern

Fließrichtungsgeber werden aus Plattenwerkstoffen hergestellt. Elastomere finden in XPS Wärmeübertragern keine Anwendung. Vollverschweißte Behälterausführungen sind dichtungsfrei. Öffenbare Behälter sind im Standardfall mit Graphit Spießblech - Flanschdichtungen ausgestattet.

DruckenE-Mail

XPS

XPS – Plate & Shell Wärmeübertrager eignen sich hervorragend für die Wärmeübertragung zwischen Flüssigkeiten, Gasen oder für Verdampfungs- oder Kondensationsaufgaben. Die dichtungslose und zylindrische Bauform erlaubt Betriebsdrücke von Vakuum bis 400 bar und Temperaturen von -200 bis 450°C.

XPT

XPT – Thermoplate Wärmeübertrager sind besonders gut für den Einsatz in verschmutzen Medien und für minimale Druckversluste bei großen Volumenströmen geeignet. Die vollverschweißten Platten sind von Vakuum bis 60 bar und von -200 bis 800 °C einsetzbar.