Keine Energie verschwenden

Wärmerückgewinnung aus Abgasströmen

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15.06.2010 Aufgrund weiter steigender Energiekosten sehen sich immer mehr Unternehmen gezwungen, Energiesparpotenziale zu nutzen. Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Energieeinsatzes ist die Nutzung anfallender Abwärme durch sogenannte Abgas-Economizer. Mit Hilfe dieser Wärmerückgewinnungssysteme lassen sich auf verhältnismäßig einfache Weise Wärmeströme in Größenordnungen von wenigen Kilowatt bis hin zu mehreren Megawatt Leistung aus dem Abgasstrom gewinnen.

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Luft/Luft-Wärmeübertrager eignen sich besonders gut an Orten, an denen das Abgas direkt mit der zu erwärmeden Kaltluft in Kontakt gebracht werden kann und kurze Übertragungswege vorhanden sind. Sind aufgrund baulicher oder prozessbedingter Umstände längere Übertragungswege nötig, eignen sich Systeme mit flüssigen Wärmeträgermedien deutlich besser. Thermoöle oder Wasser sind hier auf Grund ihrer höheren Wärmekapazitäten der Luft weitaus überlegen.

Temperaturen von 400 bis 500°C und Drücke bis 25 bar sind in diesen Einsatzbereichen keine Seltenheit. Entsprechend den Kundenspezifikationen können auch höhere Temperaturen und Drücke gefordert und realisiert werden.

Temperatur und Partikelbelastung entscheidet über Rohrtyp

Die Auswahl an einsetzbaren Rohren reicht von Glattrohren bis hin zu Lamellen- bzw. Rippenrohrtypen. Lamellen- oder Rippenrohre können bis rund 400°C eingesetzt werden. Dabei muss die Belastung des Abgases durch unterschiedlichste Partikel und Substanzen beachtet werden. Führen harte und scharfkantige Partikel einerseits zur Abrasion der Lamellen und des Rohres, können weiche Begleitstoffe andererseits ein Verschließen der Lamellen bewirken. Lamellen- und Rippenrohre sind daher sehr gut bei sauberen Abgasen, wie beispielsweise nach TNV, einsetzbar. Auf diese Weise sind sehr kompakte und preiswerte Abgas-Economizer möglich.

Glattrohre hingegen sind meist die bessere Wahl im Temperaturbereich über 400°C und bei stark belasteten Abgasen. Ein weiterer Vorteil der Glattrohren ist der deutlich geringere Druckverlust. So können mit Glattrohrwärmeübertragern durchaus Druckverluste erreicht werden, die einen Einsatz von Wärmerückgewinnungssystemen ohne Ventilatoren ermöglichen. Abgas-Economizer werden heute in unterschiedlichsten Gehäusearten angeboten. So stehen einfache Ummantelungen ebenso zur Verfügung wie Gehäuse mit integrierten Bypasskanälen. Je nach Anforderung können unterschiedliche Steuereinheiten, zum Beispiel für den Betrieb im Teillastbereich, und Anschlüsse vorgesehen werden.

Gute Zugänglichkeit entscheidet über kurze Stillstandzeiten

Grundsätzlich sollte seitens des Kunden auf gute Zugänglichkeit der Apparate geachtet werden. Die Erfahrung zeigt, dass der Abgasstrom oft stärker verunreinigt ist als zuvor angenommen. Daher können mehr Reinigungs- oder Wartungszyklen fällig werden. Gezielt angebrachte Revisionsöffnungen oder ausziehbare Wärmeübertragerregister bieten dem Anwender einfachen Zugang zu den schmutzgefährdeten Stellen und gewährleisten auf diese Weise eine schnelle Beseitigung des Problems. Selbst bei stark verschmutzten Abgasen, wie sie beispielsweise in Ziegeleien oder Metallschmelzen entstehen, haben sich diese Zugänge zu Kontroll- bzw. Reinigungszwecken bewährt.

Glatt-, Lamellen- und Rippenrohrwärmeübertrager bieten ein breites Spektrum an Einsatzbereichen. Auf dieser Basis lassen sich maßgeschneiderte Lösungen für den höchst effizienten Energieeinsatz umsetzen. Die zurückgewonnene Wärme kann beispielsweise der Gebäudetechnik oder der Prozesstechnik zur Verfügung gestellt werden. Letztere Lösung ist als bevorzugte Variante anzusehen, da hier zumeist konstante Wärmeabnahmen gewährleistet sind. Der Unternehmer profitiert somit unmittelbar von seiner Investition in die Wärmerückgewinnungsanlage und steigert die Effizienz seines Energieeinsatzes.

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Heftausgabe: Juni 2010

Über den Autor

Simon Benzler,
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