Rohrbündelwärmetauscher

Ein Wärmetauscher ist ein nicht befeuerter Druckbehälter, in dem, durch eine möglichst dünne Wandung getrennt, zwei Medien so aneinander vorbeigeführt werden, dass sie bei Vorhandensein einer bestimmten Temperaturdifferenz Wärme gegeneinander austauschen, ohne dass sich die beiden Medien mischen.

Wie die Skizze zeigt, durchströmt ein Medium den Mantelraum und das zweite Medium den Rohrraum. Der Durchfluss durch den Mantelraum wird mittels Umlenkblechen so gesteuert, dass möglichst viel Querströmung zu den Rohren entsteht. Form und Abstand der Umlenkbleche werden dem Einsatzfall angepasst.
Je nach Zweckmäßigkeit, Geschwindigkeit und Druckverlust wird der Durchfluss durch den Rohrraum ein- oder mehrwegig ausgeführt.

Von unbedeutenden Abstrahlungsverlusten abgesehen, ist die zugeführte Wärmemenge gleich der abgegebenen Wärmemenge.

Ein effektiver Wärmeaustausch kann jedoch nur bei Vorhandensein einer ausreichenden Temperaturdifferenz stattfinden. Je größer die Temperaturdifferenz ist, desto geringer kann die benötigte Wärmeübertragungsfläche ausfallen, wodurch eine kompakte Apparateauslegung möglich wird.

Die Wärmeübertragungsleistung eines Wärmetauschers ist das Produkt aus der mittleren logarithmischen Temperaturdifferenz, der Wärmeübertragungsfläche und dem Wärmeübertragungskoeffizienten. Letzterer wird weitgehend von der Durchfluss-Charakteristik der Medien, also durch die Konstruktionsmerkmale, bestimmt.

Andererseits muss der Wärmetauscherlieferant hinsichtlich der thermodynamischen Eigenschaften spezieller Medien bei entsprechenden Drücken und Temperaturen über ein breites Anwendungs-Know-how verfügen. Dies betrifft ebenso die Themen Foulingfaktoren und Materialverträglichkeit.

Die Berechnung und Auslegung von FUNKE-Wärmetauschern erfolgt mit weltweit führenden Programmen (z.B. HTRI, Heat Transfer Research Institute, USA) sowie mit selbstentwickelter Software, die bereits international angewendet wird.