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Die Umweltbelastung ist immer stärker ausschlaggebend für den Bau neuer und für die Modernisierung bestehender Anlagen. Die Entwicklungsingenieure in der Anlagen- und Maschinenbauindustrie stehen vor der Aufgabe, die Fertigungsprozesse zu optimieren und die Energieeffizienz der Anlagen zu erhöhen. Die Verwendung von Produktionsabwärme zur Stromerzeugung in ORC-Anlagen (Organic Rankine Cycle) hat sich laut Hexonic, einem Hersteller von Wärmeübertragern, zu einer beliebten Lösung entwickelt. Die Herstellung solcher Systeme ist allerdings eine große Herausforderung.
Erste und wichtigste Grundvoraussetzung für die Anwendbarkeit einer ORC-Anlage sei eine konstante Wärmequelle mit relativ hoher Temperatur. Wenn die Wärmequelle ausgemessen und die Wirtschaftlichkeit der Anlage positiv analysiert ist, beginnt die Planungsphase – die schwierigste Aufgabe. Als Hersteller von Wärmetauschern arbeitet Hexonic im Bereich der Auswahl, Planung und Ausführung von Wärmetauschern, die einen sehr wichtigen Teil des Gesamtsystems darstellen, mit mehreren Herstellern von Komplettanlagen zusammen.
Beim Bau eines ORC-Anlagen-Prototyps haben mehrere Unternehmen kooperiert. Dafür haben die Hexonic-Ingenieure die Wärmetauschereinheit entworfen und geliefert. Sie besteht aus Kondensator, Verdampfer, Regenerator und Economiser. Die ersten drei Wärmetauscher basierten auf einer typischen Rohrbündelwärmetauscherkonstruktion. Der Economiser erforderte aufgrund der niedrigen zugelassenen Druckverluste und des großen Abgasstroms bei einer Temperatur von rund 400 °C einen nicht-standardisierten Ansatz in Bezug auf Funktionalität und Gestaltung.
In diesem Fall hat sich Hexonic für eine quaderförmige Konstruktion entschieden, bei der die Abgasströmung im Rohrzwischenraum erfolgt. Das gewährleistet einen relativ geringen Strömungswiderstand und eine Intensivierung der Wärmeübertragung durch eine erhebliche Vergrößerung der Wärmeübertragungsfläche selbst, die sich dank der Verwendung von Rippen mehr als vervierfacht.
Kontakt:
HEXONIC DEUTSCHLAND GmbH
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51149 Köln
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