mobile Durchlauferhitzer

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Elektro-Durchlauferhitzer dienen zur effizienten Erwärmung von flüssigen oder gasförmigen strömenden Medien. Die Auslegung erfolgt anhand der Randbedingungen wie Art und Eigenschaften des jeweiligen Mediums, Druck und Temperatur sowie den gewünschten Betriebspunkten im Prozess.

Die Elektro-Durchlauferhitzer können mobil gestaltet werden. Bei kleineren Leistungen auf Sackkarren-ähnlichen Konstruktionen, bei größeren Leistungen auf entsprechenden Rahmengestellen. Damit ist die elektrische Heizung leicht von Ort zu Ort zu transportieren.

Mit Elektro-Durchlauferhitzern werden die Medien direkt beheizt, hierzu wird elektrische Energie in den Heizstäben in Wärmeenergie umgewandelt. Diese Wärmeenergie geht dann von den Heizstäben auf das Medium über. Hier ist es wichtig, die Konstruktion auf die Randbedingungen abzustimmen, denn jedes Medium hat seine spezifischen Eigenschaften.

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Diese Medien werden beispielsweise in mobilen elektrischen Durchlauferhitzern erwärmt:

I. Wasser

  • Trinkwasser, beispielsweise zur Sanitisierung, max. Oberflächenbelastung je nach Wasserhärte 4 – 6 W/cm²
  • Kreislauf- bzw. Heizungswasser, maximale Oberflächenbelastung etwa 10 W/cm²
  • Enthärtetes Wasser, maximal zulässigen Chloridgehalt beachten, maximale Oberflächenbelastung etwa 10 W/cm²
  • Reinstwasser, hier ist meist eine totraumarme oder totraumfreie Ausführung mit definierter Oberflächengüte sinnvoll
  • Vollentsalztes Wasser, hier sollten keine Buntmetalle verwendet werden, maximale Oberflächenbelastung etwa 10 W/cm²

II. Öl

  • Schweröl, im kalten Zustand nicht pumpfähig, maximale Oberflächenbelastung je nach Qualität zwischen 1 und 2 W/cm²
  • Hydrauliköl, maximale Oberflächenbelastung etwa 0,6 – 1,2 W/cm²
  • Schmieröl, Turbinenöl, maximale Oberflächenbelastung etwa 1 W/cm²
  • Isolieröl, maximale Oberflächenbelastung etwa 0,3 – 0,6 W/cm²
  • Wärmeträgeröl, Filmtemperaturberechnung nach DIN 4754 notwendig, maximale Oberflächenbelastung je nach Strömungsgeschwindigkeit und Öl etwa 10 W/cm²
  • Heizöl, Diesel, Erwärmung bis max. 40 °C, maximale Oberflächenbelastung etwa 4 W/cm²

III. Gase

  • Luft
  • Erdgas
  • Rauchgas
  • Stickstoff
  • Dampf zur Überhitzung

Das zu beheizende Medium und die Einsatztemperatur bestimmen im Wesentlichen die Materialien, die für die unbeheizten bzw. beheizten Flächen eingesetzt werden können. Korrosion kann sonst beispielsweise schnell zum Ausfall des Durchlauferhitzers führen.

Materialen der mediumberührten, unbeheizten Komponenten:

  • Kohlenstoffstahl
  • rostfreier Edelstahl
  • hitzebeständiger Edelstahl
  • Titan, Hastelloy, Sondermaterialien
  • Messing

Materialien der Heizfläche:

  • Kohlenstoffstahl
  • rostfreier Edelstahl
  • hitzebeständiger Edelstahl
  • Titan, Hastelloy, Sondermaterialien

Die Ausführung der einzelnen Heizelemente ist von der Anwendung abhängig. Es gibt schnellere oder langsamere Heizelemente, mechanisch robuste oder eher filigrane Ausführungen. Man unterscheidet auch zwischen verdichteten Heizelementen oder solchen, bei denen sich der innere Heizeinsatz austauschen lässt, ohne dass das Medium abgelassen werden muss.

I. Heizelemente

  • Rohrheizkörper Durchmesser 8,5 oder 16 mm
  • Patronenheizkörper Durchmesser 16, 18 oder 25 mm
  • Austauschbare Heizelemente mit Schutzrohr Durchmesser 25, 42 oder 65 mm

Elektro-Durchlauferhitzer können sowohl mit eingebauter Regelung (bei kleineren Leistungen) oder externem Schaltschrank oder zur Lastschaltung durch bauseitige Schaltanlagen ausgestattet werden. Die elektrische Heizleistung kann in einer oder mehreren Heizstufen aufgeteilt sein. Diese Aufteilung kann individuell auf die Regelungstechnik angepasst werden.

I. Varianten der Regelung

  • Elektronische Zweipunkt- oder PID-Regelung.
    (-> Bei der Zweipunktregelung wird bei Temperaturüberschreitung die Heizung abgeschaltet und bei -unterschreitung wieder eingeschaltet. Dadurch pendelt die Temperatur immer um den Sollwert. Bei der PID-Regelung gleicht der Regler durch seinen Algorithmus die Regelschwankungen optimal aus.)
  • Lastschaltung durch Schütze oder verschleißfreie Halbleiter (Thyristoren).
    (-> Schütze sind Verschleißteile und müssen nach etwa 100.000 Schaltspielen ausgetauscht werden, Thyristoren schalten schnell und verschleißfrei, erzeugen aber mehr Verlustwärme als Schütze.)
  • Elektromechanische Regelung.
    In den Elektro-Durchlauferhitzer eingebaute Thermostate sorgen für eine preisgünstige Regelung, deren Genauigkeit für viele Anwendungen ausreichend ist.

II. Sensoren

  • Temperaturwächter und –begrenzer als Kapillarthermostaten (auch in Sicherheitsausführung).
  • Temperaturfühler für Medium- oder Heizstabtemperatur.
  • Überhitzungsschutz für Heizung oder elektrischen Anschlussraum.

Die zum Betrieb des Durchlauferhitzers notwendigen Schaltorgane können optimal abgestimmt auf Prozess und Heizelement bei heatsystems bezogen werden.

Auch die Kommunikation der Schaltorgane mit der übergeordneten Steuerung wird natürlich genau auf die Anforderungen abgestimmt.

I. Schaltorgane

  • Strömungswächter
  • Wassermangelsicherung
  • Min- und Max-Druck-Begrenzer
  • Thermometer zur Anzeige der Temperatur vor Ort

Die Isolation der mobilen elektrischen Durchlauferhitzer kann in folgenden Ausführungen gefertigt werden:

I. Isolationsmaterial

  • Mineralwolle mit verzinktem oder aluminiertem Blechmantel
  • Diffusions- oder gasdichte Isolierung
  • Isolierung für Innen- oder Außenaufstellung

Die Art und Position der Medienanschlüsse stimmen wir gerne mit Ihnen ab. Für diese Anschlüsse kommen in Frage:

I. Medienanschlüsse

  • Flansche nach Norm (DIN, ASME, etc.)
  • Innen- oder Außengewindeanschlüsse
  • Clampflansche
  • Sterilflansche
  • Milchrohranschlüsse

Mögliche Ausführungsvarianten für die elektrische Ausrüstung und Regelung des Durchlauferhitzers:

I. Varianten Ausführung

  • Innen- oder Außenaufstellung
  • Ex-Bereich (Zone 1 oder 2, 21 oder 22)
  • Nicht-Ex-Bereich
  • Schutzart IP54 oder besser
  • Schaltschrank zur Wand- oder Bodenmontage
  • Anschlussgehäuse Stahlblech pulverbeschichtet oder Edelstahl
  • Regelung elektronisch oder elektromechanisch
  • Kommunikation mit übergeordneter Steuerung mittels potentialfreier Kontakte, Einheitssignal oder Bus
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