Ob Joghurt, Schwefelsäure oder Kältemittel – gedichtete Plattenwärmetauscher übertragen Wärme überall dort, wo es auf Effizienz und chemische Beständigkeit ankommt. Bei Kelvion in Sarstedt erklärt Applikationsingenieur Thanbinh Nguyen den Aufbau, die Funktion und Einsatzbereiche.
KältenKlub: Thanbinh, Du bist Applications Engineer bei Kelvion und unter anderem für die gedichteten Plattenwärmetauscher zuständig? Wie ist so eine Komponente aufgebaut, wie funktioniert das?
Thanbinh Nguyen: Ein Plattenwärmetauscher ist dafür da, Wärme zu übertragen beziehungsweise auszutauschen, wie der Name schon sagt. Zwei Medien – nennen wir sie einfach Flüssigkeiten – fahren in den Plattenwärmetauscher ein und übertragen dabei die Wärme, sei es für einen Prozess, für Kühlung oder Erwärmung. Ich kann auch gerne zeigen, wie das genau funktioniert. Nehmen wir beispielhaft eine einzelne Platte. Man erkennt insgesamt vier Anschlüsse, zwei oben und zwei unten. Auf einer Seite fließt die warme Flüssigkeit, auf der anderen Seite die kalte. Wenn die warme Flüssigkeit oben reinkommt, geht sie unten wieder raus.
KältenKlub: Aber Wasser fällt ja physikalisch gesehen von allein nach unten. Wie kommt es dann wieder nach oben?
Thanbinh Nguyen: Natürlich muss die Flüssigkeit im Prozess auch wieder nach oben gefördert werden, und dafür benutzt man Pumpen. Das Prinzip ist: Auf der einen Seite fließt die Flüssigkeit von oben nach unten, auf der anderen Seite von unten nach oben – aber nicht auf derselben Seite der Platte, sondern immer abwechselnd. So wird die Wärme durch die dünne Platte übertragen. Und weil die Platte sehr dünn ist, kann die Wärme sehr effizient übertragen werden.
Weil die Platte sehr dünn ist, kann die Wärme sehr effizient übertragen werden.
KältenKlub: Oben sind markante Muster in der Platte zu sehen. Dieses Muster auf der Platte habt ihr euch ja nicht einfach so überlegt, weil es schick aussieht. Das hat ja einen Sinn, oder?
Thanbinh Nguyen: Die Kunst besteht darin, die Flüssigkeit in die Breite der Platte zu verteilen, bevor sie in die Spalten hineingeht. Mit dieser Struktur in der Platte nutzt man die gesamte Fläche für die Wärmeübertragung.
KältenKlub: Wie dick ist so eine Platte eigentlich, und aus welchem Material besteht sie?
Thanbinh Nguyen: Das Material, das am häufigsten eingesetzt wird, ist Edelstahl – Werkstoffnummer 1.4404. Von der Dicke her bewegen wir uns zwischen 0,3 und 0,8 Millimetern.
KältenKlub: Und die Abdichtungen, die da eingeschoben werden – ist das ein besonderes Material oder ganz normales Dichtmaterial?
Thanbinh Nguyen: Die Dichtung hat zunächst die Aufgabe, dafür zu sorgen, dass die Flüssigkeit nicht nach außen tritt. Und zweitens trennt sie die beiden Seiten voneinander, sodass der Plattenwärmetauscher die Wärme effizient übertragen kann, ohne dass sich die Medien vermischen. Darüber hinaus muss die Dichtung auch chemisch und physikalisch beständig sein. Chemisch im Sinne von: Wenn man mit Chemikalien arbeitet, zum Beispiel Schwefelsäure. Oder ein anderes Extrembeispiel wäre die Lebensmittelindustrie – Joghurt, Ketchup, Softdrinks. Da muss das Material natürlich beständig sein.
KältenKlub: Das heißt, es geht nicht nur um Kältemittel oder Kältemittelträger. Ihr presst da zum Beispiel auch Joghurt durch?
Thanbinh Nguyen: Wir müssen da nicht großartig etwas durchpressen. Es gibt eine Pumpe, die ausgelegt ist, um Joghurt durch die Anlage zu fördern. Unser Wärmetauscher ist auch in dem Sinne effizient, dass er einen niedrigen Druckverlust erzeugt. Das Joghurt fließt durch die Plattenspalte und nimmt dabei Wärme auf oder gibt sie ab, je nachdem, in welche Richtung der Prozess geht.
KältenKlub: In welchen Industriebereichen werden solche Geräte eingesetzt?
Thanbinh Nguyen: Wir sehen unsere Apparate in verschiedenen Industrien und Anwendungen: von Rechenzentren über die Prozesskühlung in der Lebensmittelindustrie – Bier, Joghurt, Softdrinks – bis hin zu Verdampfern und Verflüssigern. Und zwar nicht nur in der Kältetechnik, sondern auch in großen Wärmepumpensystemen, wo der Systemdruck auch mal bis 63 bar gehen kann.
Die Kunst besteht darin, die Flüssigkeit in die Breite der Platte zu verteilen.
KältenKlub: Die Größe eines solchen Produkts ist wahrscheinlich abhängig von der Aufgabe, die es zu erfüllen hat. Das heißt, die Dimensionierung ist nicht von der Stange?
Thanbinh Nguyen: Nein, tatsächlich sind alle unsere Wärmetauscher zugeschnitten auf die bestimmten Anforderungen vonseiten des Kunden und des Prozesses. Wir beliefern Apparate mit einem Anschlussdurchmesser von 25 Millimetern – das ist wirklich sehr klein – bis zu einer Größe von 500 Millimetern im Durchmesser. Man kann sich vorstellen, dass so ein Apparat vier Meter in der Höhe und fünf, sechs, sieben, acht Meter in der Länge haben kann. Im anderen Extrem steht zu Hause in der Wärmepumpe im Garten ein gelöteter Wärmetauscher, der nicht größer ist als eine Handfläche. Also die Bandbreite ist enorm.
KältenKlub: Ich habe jetzt mitgenommen: Es gibt gelötete und gedichtete Plattenwärmetauscher. Die Anwendungen sind extrem vielfältig – ich dachte immer nur an Kältetechnik, aber es geht auch in die Lebensmittelindustrie, die Chemieindustrie, Rechenzentren. Es gibt die Dinger von ganz klein bis riesig groß. Ich würde vorschlagen, dass wir uns mit diesen Informationen verabschieden.
Thanbinh Nguyen: Ja, sehr gerne. War schön, hier gewesen zu sein.
KältenKlub: Dann danke ich dir für das Gespräch – bis zum nächsten Mal!
Die Kunst besteht darin, die Flüssigkeit in die Breite der Platte zu verteilen.
Bild: Kelvion
Weil die Platte sehr dünn ist, kann die Wärme sehr effizient übertragen werden.
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