Využívání odpadního a přebytečného tepla – ponorné výměníky přímo v nádrži s kapalinou

Proč využívat přebytečné, snadno dostupné teplo?

Na tuto otázku si umí dnes už odpovědět pravděpodobně téměř každý. Velké i malé společnosti mají snahu být k planetě a ekologii vstřícní. Proč bychom měli do okolí z technologie vypouštět velké množství odpadního tepla, které jinde naopak potřebujeme a platíme za jeho dodávky dnes tak vysoké náklady? Proč bychom měli podporovat už tak prudké klimatické změny a oteplování planety, když můžeme zbytkové teplo využít k dalšímu zpracování ve výrobě nebo k vytápění? Mezi žadateli o tyto technologie však nejsou jen ekologové – společnosti využívající odpadní teplo mají k dispozici významnou finanční i legislativní podporu z fondů Evropské unie a také v rámci legislativy ČR.

Co když mám zbytkovou horkou vodu, horký olej, vzduch, nebo jinou horkou kapalinu? Jak ji mohu využít?

Nejčastějším řešením jsou výměníky tepla, kdy je zbytkové teplo předáváno chladnému médiu a ohřívá jej. Takto lze velmi jednoduše ohřívat např. vodu na mytí, sprchování, topení apod. Lze ale ohřívat i technologickou vodu na další zpracování. Když se řekne „výměník tepla", většina si představí klasický deskový nebo trubkový výměník, který stojí někde stranou a jsou do něj přivedeny dva okruhy – jeden pro horké médium a jeden pro studené absorpční médium. Věděli jste ale, že máme také ponorné výměníky přímo do nádrží?

Ponorný výměník, přímo v nádrži – efektivní přenos tepla a polštářová struktura

Výměníky tepla lze instalovat také ponořením do nádrže. V takovém případě uvnitř výměníku proudí médium odebírající teplo z okolního média v nádrži, které proudí kolem výměníku. Nedochází tak k žádným dodatečným ztrátám do okolí. Systém je zpravidla jednodušší jak na instalaci, tak na údržbu. Ponorné výměníky je navíc možné vyrobit s takzvanou polštářovou strukturou – v podstatě jsou uvnitř výměníku různé kapsy a překážky, které při průchodu média výměníkem vytváří jeho prudké víření a mísení, čímž dochází k velké efektivitě předávání tepla přes stěnu. Takové efektivity u klasických trubkových výměníků nedocílíte.

A co zanášení, agresivní látky, chemické roztoky, znečištěné odpadní vody?

Zde je výhodou, že uvnitř výměníku vždy proudí jen čisté teplonosné médium. Proto je možné ponorné výměníky bezpečně použít i pro znečištěné kapaliny, v kterých je výměník ponořen. Vnější povrch výměníku je vždy hladký a pevné částice na něm neulpívají. Ano, mohou na něm zůstávat různé filmy nebo povlaky ze znečištěných nebo olejových lázní – pak ale stačí jednou za čas výměník opláchnout „wapkou". Údržba je velmi jednoduchá a nenáročná. Ve firmě HENNLICH máme k dispozici několik materiálů pro různá média, včetně možnosti výměník opatřit polymerovým povlakem – takový výměník lze ponořit i do velmi agresivních roztoků, jako je kyselina chlorovodíková, fosforečná, sírová apod.

Dostupné materiály ponorných výměníku od firmy HENNLICH:

• nerez 1.4301 (AISI 304)

• nerez 1.4404 (AISI 316L)

• nerez 1.4571 (AISI 316TI

• nerez 1.4539 (AISI 904L)

• titan

• polymerové povlaky (ETFE, PFA, FEP, PTFE).

Jaké jsou výkony a rozměry ponorných výměníků?

Nejmenší výměníky dodáváme s rozměry kolem 30x30 cm. Naopak největší rozměr desky výměníku může být asi 1,5 x 3,0 m. Výhodou je, že samotná polštářová deska výměníku je velmi tenká – má tloušťku kolem 10 mm. Díky tomu výměník nezabere u stěny nádrže téměř žádné místo. Výkony vždy záleží na konkrétním rozměru a rozdílu teplot kapalin, ale s ponornými výměníky lze dosahovat i stovky kW. Jednotlivé desky lze kombinovat a spojovat k sobě v rámci jednoho celku. Jeden výměník tak může obsahovat např. 20 propojených desek.

Jaké jsou tedy hlavní výhody ponorných výměníků tepla od firmy HENNLICH?

• jednoduchá instalace přímo v nádrži

• eliminace ucpání a znečištění vnitřního okruhu výměníku odpadním médiem

• vysoká efektivita předávání tepla díky polštářové struktuře

• minimalizace tepelných ztrát do okolí

• aplikace i s agresivními roztoky

• jednoduchá a nenáročná údržba

• pro projektanty máme k dispozici 2D i 3D výkresy.

Více produktových informací naleznete na stránce ponorné výměníky tepla.

Autor: Ing. Roman Picura, vedoucí divize MERES, HENNLICH s.r.o.