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QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertrager

Highlights
beidseitig bzw. rohr- und mantelseitig vollkorrosionsbeständig
medien- und serviceseitig druckfest bis + 6barg pharmageeignet
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QVF® SUPRA shell and tube heat exchangers
Mit den Standardversionen der QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertager können hochkorrosive Medien kondensiert und temperiert werden.

Highlights

  • beidseitig bzw. rohr- und mantelseitig vollkorrosionsbeständig
  • medien- und serviceseitig druckfest bis +6barg
  • pharmageeignet

 

Die QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertrager sind in den

  • Nennweiten DN80 bis DN300  bzw. 
  • Wärmeaustauschflächen 0,3m² -27m²

verfügbar. Mit den Standardversionen der QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertagerkönnen hochkorrosive Medien zwischen

  • -20 und 150°C bei
  • -1 bis +6barg

kondensiert und temperiert werden. Für Prozesse mit abweichenden Betriebsbedingungen bieten wir Sonderlösungen auf Anfrage an.

QVF® Universalrohrbündelwärmeübertrager Typ 1 zur flüssig/füssig Wärmeübertragung in einer Extraktionsanlage

Konzept

  • korrosions- und diffusionsbeständige Materialien
  • druckbeständig bis 6 barg
  • modularer Aufbau für die unterschiedlichsten Wärmeübertragungsprozesse
  • gleicher Rohrdurchmesser für alle Versionen
  • gleiche Rohrverschraubung für alle Versionen
  • gleicher PTFE-Rohrboden für alle Versionen der gleichen Nennweite
  • FDA-Materialzertifikate für alle produktberührten Komponenten
  • Ausschluss von Kreuzkontaminationen durch optionale entleerbare Zwischenkammer

Ihre Vorteile

  • inerte Materialen für hochkorrosive Prozesse und reinste Produkte
  • diffusionsbeständige Vollmaterialien für lange Standzeiten
  • glatte inerte Materialien verlängern die Wartungsintervalle
  • modulare Konstruktion vereinfacht die Ersatzteilversorgung
  • ausgereifte Konstruktion gewährleistet zuverlässigen Betrieb und einfachste Wartung
  • Apparate entsprechend europäischen und anderen internationalen Normen
  • sichere Auslegung der Apparate durch jahrzehntelange Erfahrung im Anlagenbau

 

Anwendung

  • W1: Kondensation - einseitig korrosionsbeständig
  • W2: Wärmeübertragung - beidseitig korrosionsbeständig
  • W3: Kühlung - einseitig korrosionsbeständig

QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertager aus mit Rohren aus Borosilikatglas 3.3 oder SiC  sind vollständig korrosionsbeständig und können für die unterschiedlichsten Prozessschritte eingesetzt werden.

Mit diesem Typ Wärmeübertrager lassen sich aufgrund der größeren Wärmeübertragungsflächen und höheren Wärmedurchgangszahlen größere Wärmemengen übertragen als mit den ebenfalls vollkorrosionsfesten QVF® Schlangenwärmeübertragern aus Borosilikatglas 3.3.

Schema einer Schwefelsäurekonzentrierungsanlage mit QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertragern.

  • W1: Kondensation - einseitig korrosionsbeständig
  • W2: Wärmeübertragung - beidseitig korrosionsbeständig
  • W3: Kühlung - einseitig korrosionsbeständig

 

Universalrohrbündelwärmeübertrager – Typ 1

Rohr- und mantelseitig voll korrosionsbeständig - rohrseitig bis 3barg

Der Universalrohrbündelwärmeübertrager Typ 1 ist beidseitig korrosionsbeständig. Rohr- bzw. haubenseitig kann der Druck unabhängig von der Größe der Glashaube 3barg  betragen. Auf der Mantelseite hängt der max. zulässige Druck von der Nennweite des Glasmantels ab - max. 2barg. Dieser Wärmeübertrager nach PED  kann für die unten gezeigten Aufgaben  - Kondensation im Mantel, Wärmerückgewinnung und Kühlung im Mantel sowie in den Rohren - eingesetzt werden. Mit entsprechend angepassten Hauben ist auch der Betrieb als Fallfilmabsorber und Verdampfer möglich. Der Rohrbündelwärmeübertrager kann sowohl horizontal als auch vertikal eingebaut werden und dennoch für Servicezwecke vollständig entleert werden.

Schema Universalrohrbündelwärmeübertrager  - Typ 1

Wärmeübertragungsrohr

Korrosions- und druckbeständige Materialien

Die Wärmeübertragung erfolgt durch die Rohrwandungen des Rohrbündels. SiC hat eine wesentlich  höhere Wärmeleitfähigkeit als  Borosilikatglas 3.3 . In der Praxis ergeben sich,  je nach Prozessbedingungen, für SiC-Rohrbündelwärmeübertrager 2 bis 4 mal höhere Wärmedurchgangzahlen als für Rohrbündelwärmeübertrager aus Borosilicatglas 3.3. Daher ist es entscheidend für die Dimensionierung, ob die Rohre aus Borosilikatglas 3.3 oder SiC bestehen. Rohrbündelwärmeübertrager aus SiC können deutlich kompakter gebaut werden als aus Borosilikatglas 3.3, sind jedoch um einiges kostenintensiver. Die in allen Wärmeübertragern verwendeten Rohre aus SiC oder Borosilikatglas 3.3 haben den gleichen Durchmesser. Die Glasrohre sind für 6barg und die SiC-Rohre für 180barg ausgelegt.

Wärmedurchgangskoeffizient für verschiedene Anwendungen

Heat transfer coefficient for shell&tube heat exchangers

Rohrboden

Einheitlicher PTFE Rohrboden für alle QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertrager gleicher Nennweite

Die Rohrböden zur Aufnahme und Abdichtung der Wärmeübertragungsrohre sind aus reinem PTFE mit FDA-Materialbescheinigung. Die Abdichtung der Rohrböden zum Mantel als auch zur Haube erfolgt durch einen in den Rohrboden eingelassenen und somit austauschbaren  FEP-ummantelten Silikonring. Bei vertikalem Einbau des Wärmeübertragers ist die vollständige Entleerung des Mantels durch den PTFE-Rohrboden nach außen  hindurch möglich. Der PTFE-Rohrboden wird von einem Stahlring umfasst und ist für Differenzdrücke von bis zu 4bar bei weit über 150°C ausgelegt. Da pro Nennweite nur ein einziger Typ Rohrboden für alle Wärmeübertrager notwendig ist, vereinfacht sich die Ersatzteilbeschaffung und –haltung.

Rohrverschraubung

Einteilig und leicht zu montieren

Die Rohrverschraubung aus reinem PTFE mit FDA-Materialbescheinigung ist unabhängig vom Rohrmaterial und der Größe für QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertrager immer die Gleiche. Da die Rohrverschraubung einteilig ist und aus dem Rohrboden herausragt, lässt sie sich gegebenenfalls leicht nachziehen oder austauschen. Somit lassen sich zuverlässig einzelne Rohre austauschen, ohne die Abdichtung der anderen Rohre zu lösen.

Einteilige PTFE-Rohrverschraubung

Haube

Korrosionsfeste Glashaube bis 3barg

Die Glashauben bestehen aus Borosilikatglas 3.3, so dass der Rohrbündelwärmetauscher rohrseitig voll korrosionsbeständig ist. Die Glashauben entsprechen der PED und sind in allen Nennweiten für 3barg ausgelegt. Optionale PTFE-Segmente in den Hauben ermöglichen einen 3-gängigen Durchfluss des Servicemediums durch das Rohrbündel.

Mantel

Korrosionsfester Glasmantel

Der Mantel des Rohrbündelwärmeübertragers besteht ebenfalls aus Borosilikatglas 3.3. Der nach PED zulässige Druck beträgt, je nach Nennweite, bis zu +2barg. Die Stutzen des Mantels werden, je nach Aufgabenstellung, dimensioniert und positioniert.

GMP  Universalrohrbündelwärmübertrager  - Typ 5

Rohr und mantelseitig voll korrosionsbeständig – rohrseitig bis 3barg

Der GMP Universalrohrbündelwärmeübertrager Typ 5 ergibt sich aus dem Typ 1 indem jeder Rohrboden mit einer Zwischenkammer aus Borosilikatglas 3.3 und einem zweiten Rohrboden versehen wird. In der Zwischenkammer kann sich durch eventuelle Leckagen austretende Flüssigkeiten sammeln ohne sich mit dem anderen Medium vermischen zu können. Hierdurch wird jede mögliche Überkreuzverunreinigung zwischen den 2 Medien zuverlässig ausgeschlossen. Die Verwendungsmöglichkeiten und die Betriebsbedingungen entsprechen denen des Typs 1.

Schema GMP Universalrohrbündelwärmeübertrager  - Typ 5

Versionen mit Edelstahlkomponenten

Einseitig korrosionsbeständig

Der  QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertrager  ist für unterschiedliche Einsatzzwecke in konstruktiv optimierten Versionen verfügbar. Hierbei werden die gleichen Rohre, PTFE-Rohrböden, Rohrverschraubungen, Glasmäntel und Glashauben wie beim Typ 1 eingesetzt. Sowie serviceseitig keine Korrosionsprobleme zu erwarten sind können dort Edelstahlkomponenten verwendet werden.

Kondensator – Typ 2

Mantelseitig korrosionsbeständig – serviceseitig mit Edelstahlhaube und DIN-Anschluss

Beim medienseitig korrosionsfesten Wärmeübetrager Typ 2 werden nur die Glashauben des Universalrohrbündelwärmeübertarger Typ 1 durch Hauben aus Edelstahl mit DIN-Anschlussflanschen ersetzt. Hierdurch kann sich ein kompakterer Anschluss der Leitungen für das Servicemedium ergeben. Die Betriebsbedingungen werden dadurch nicht verändert. Das Servicemedium wird haubenseitig  angeschlossen und fließt durch die Austauschrohre. Mantelseitig bleibt der Wärmeübertrager korrosionsfest und wird meist zum Kondensieren oder temperieren von korrosiven Medien verwendet.

 

Schema des medienseitig korrosionsfesten Wärmeübertragers - Typ 2

Versionen mit Verstärkungsplatte

Edelstahlplatte ermöglicht serviceseitig höhere Drücke

Sind serviceseitig keine Korrosionsproblem zu erwarten kann kommt einer Verstärkungsplatte aus Edelstahl besondere Bedeutung zu, so dass der Betriebsmitteldruck anstatt 3barg bis zu 6barg betragen kann. Die Verstärkungsplatte wird serviceseitig mit PTFE-gemantelten Bolzen entweder haubenseitig oder auch mantelseitig mit dem Standard-PTFE-Rohrboden verspannt. Je nach Nennweite werden durch die Bolzen 1, 2 oder 3 Wärmübertragungsrohre ersetzt.
 

PTFE-Rohrboden mit hier haubenseitiger Verstärkungsplatte aus Edelstahl

Verstärkter Kondensator – Typ 3

Mantelseitig korrosionsbeständig – serviceseitig bis 6barg

Der serviceseitig druckfeste Wärmeübertrager Typ 3 leitet sich aus dem Kondensator Typ 2 ab, indem haubenseitig zusätzlich die Verstärkungsplatte verwendet wird. Hierdurch wird der Betriebsdruck serviceseitig auf 6barg angehoben.

Schema des serviceseitig druckfesten Wärmeübetragers -  Typ 3

Verstärkter Verdampfer – Typ 4

Rohrseitig korrosionsbeständig - serviceseitig bis 6barg

Der  Wärmeübertrager mit serviceseitig druckfestem Mantel Typ 4 leitet sich aus dem Typ 1 ab, indem der Glasmantel durch einen Edelstahlmantel ersetzt und die Verstärkungsplatte aus Edelstahl mantelseitig mit dem Rohrboden verschraubt ist. Das Servicemedium wird daher am Mantel angeschlossen und kann mit einem Druck von bis zu 6barg beaufschlagt sein. Diese Bauweise ermöglicht eine die intensive Kühlung eines korrosiven Mediums bei niedrigen Temperaturen oder nach entsprechender Anpassung der Hauben sowohl eine Kondensation in den Rohren als auch die Verwendung als Fallfilmapparat bzw. Verdampfer. 

Schema des Wärmeübertrager mit serviceseitig druckfestem Mantel  - Typ 4

Verstärkter GMP-Kondensator – Typ 6

Mantelseitig korrosionsbeständig – serviceseitig bis 6barg

Der druckfeste GMP-Rohrbündelwärmeübertrager Typ 6 ergibt sich konstruktiv durch Verwendung der Zwischenkammer und einem zusätzlichen Rohrboden mit Verstärkungsplatte. Der serviceseitige Druck in den Rohren aufgrund der Verstärkungsplatte kann jedoch bis zu 6barg betragen. Der PTFE-Rohrboden wird gegen die Verstärkungsplatte in der Zwischenkammer gedrückt, so dass die Verstärkungsplatte nicht mit dem PTFE-Rohrboden durch die PTFE-ummantelten Bolzen verschraubt werden muss. Deshalb können bei dieser Version trotz Verstärkungsplatte alle Bohrungen im PTFE-Rohrboden für Wärmeübertragungsrohre verwendet werden.

Schema des druckfesten GMP-Rohrbündelwärmeübertragers  - Typ 6

Verstärkter Universalrohrbündelwärmeübertrager – Typ 7

Einseitig korrosionsbeständig – service- und medienseitig bis 6barg

Diese Wärmeübertrager des Typs 7 sind  medienseitig korrosions- und bis 6barg druckfeste Wärmeübertrager, die serviceseitig ebenfalls bei 6barg betrieben werden können. Diese Varianten ergeben sich konstruktiv, wenn wahlweise anstatt der Glashaube oder anstatt des Glasmantels Emailkomponenten verwendet werden und die PTFE-Rohrböden serviceseitig mit ein Verstärkungsplatte versehen werden.

Der Wärmetauscher ist auf beiden Seiten Druckbeständig, bis 6 barg und die gezeigten Version ist korrosionsbeständig auf der Gehäuseseite - Typ 7.

 

Typenübersicht

Eine Übersicht über die verschiedenen Versionen der Standard QVF® Rohrbündelübertrager finden Sie in der folgenden Tabelle. 

QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertrager

Overview type of shelll&tubes heat exchangers

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Anwendungsbeispiele

Am Beispiel der eingangs dargestellten Schwefelsäurekonzentrierungsanlage sind die passenden Typen aufgeführt. Gerne beraten wir Sie und legen den Wärmeübertrager optimal für Ihren Prozess aus.

W1:
KW rohrseitig, mantelseitig korrosiosbeständig =>
P(KW) <+3 barg ohne S-Platte: Typ 1,2 (Glasmantel)
P(KW) >+3 barg mit S-Platte: Typ3 (Glasmantel)

W2:
Beidseitig korrosionsbeständig =>
P < 3 barg ohne S-Platte: Typ1

W3:
KW rohrseitig, mantelseitig korresionsbeständig =>
P(KW) < +3 barg ohne S-Platte:Typ1 (Glasmantel)
P(KW) > +3 barg mit S-Platte: Typ 7 (Emailmantel)

KW mantelseitig, rohrseitig korrosionsbeständig =>
P(KW) < +1/2 barg ohne S-Platte: Typ 1 (Glashaube)
P(KW) > +1/2 barg mit S-Platte: Typ 4 (Glashaube)

Typische Anwendungen  für QVF® SUPRA-Rohrbündelwärmeübertrager

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Examples

Anlage zur Dealkoholisierung von Wein mit 2 Fallfilmverdampfern basierend auf Typ 1

Rohrbündelwärmeübertrager Typ 2 mit Siliciumcarbidrohren zur Kondensation von chlor- und schwefelsäurehaltigem Destillat

QVF® Universalrohrbündelwärmeübertrager Typ 1 zur flüssig/füssig Wärmeübertragung in einer Extraktionsanlage

Rohrbündelwärmeübertrager Typ 4 als Fallfilmabsorber in einer Anlage zur Produktion von konzentrierter  Salzsäure

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