Wärmeaustauscher für Trockner
Lufterhitzer
Trockner-Wärmeaustauscher werden in der Regel mit Rippenrohren ausgestattet, die eine kompakte Bauform ermöglichen. Glattrohre sind zwar möglich, kommen aber bei dieser Art der Anwendung nur selten zum Einsatz. Wärmeaustauscher, die zur Aufheizung von Trocknerluft dienen, werden mit den Heizmedien Heißwasser, Sattdampf oder Thermalöl betrieben.
Bei temperaturempfindlichen Gütern (Papier, Folien, Holz etc.) werden meistens heißwasserbetriebene Lufterhitzer eingesetzt. Der Vorteil von Wasser ist die leichte Verfügbarkeit und die einfache Handhabung. Der Nachteil sind die relativ niedrigen Betriebstemperaturen, die oft keine Aufheiztemperaturen von mehr als 80°C zulassen. Druckwasser mit höherer Betriebstemperatur kommt nur selten zum Einsatz. Wasserbetriebene Wärmeaustauscher werden in C-Stahl oder CrNi-Stahl hergestellt; für klimatechnische Anwendungen auch in CuAl, die jedoch nur mit Niederdruck-Warmwasser betrieben werden. Wasserbetriebene Wärmeaustauscher können in jeder Einbaulage zum Einsatz kommen.
Als Alternative zum Heißwasserbetrieb bietet sich Sattdampf an. Hier können Lufttemperaturen je nach Dampfdruck bis etwa 120°C erreicht werden; bei Verwendung von Hochdruckdampf auch bis zu 220°C. Dampfbetriebene Erhitzer werden nahezu immer in Lage VH (Einbaulagen siehe tm10 & tm11) eingesetzt, da das anfallende Kondensat schwerkraftbedingt nach unten abfließen muss. Dampfbetrieb ist jedoch nur dort möglich, wo ein Dampfversorgungssystem (Dampferzeuger, Kondensatbehälter, Speisewasseraufbereitung etc.) zur Verfügung steht. Diese Wärmeaustauscher werden in C-Stahl und CrNi-Stahl hergestellt. Im Gegensatz zu heißwasserbetriebenen Wärmeaustauschern (Betriebstemperatur < 100°C) sind dampfbetriebene Wärmeaustauscher sehr oft TÜV-abnahmepflichtig.
Im Bereich der Milchpulvertrocknung werden nahezu immer hochdruckdampfbetriebene Wärmeaustauscher aus CrNi-Stahl eingesetzt, damit die für die Sprühtrocknung notwendigen hohen Lufttemperaturen erzielt werden können. Dampfbetrieb hat jedoch den Nachteil der hohen Verlustwärme des Kondensats, das oftmals nicht weiter zur Aufheizung genutzt werden kann.
Für das Erreichen von Trocknungslufttemperaturen über 160°C bietet sich der Einsatz von thermalölbetriebenen Wärmeaustauschern an. Je nach Art des eingesetzten Öles können Lufttemperaturen bis zu 280°C und sogar höher erreicht werden. In der Regel werden diese Wärmeübertrager aus C-Stahl hergestellt, CrNi-Stahl kommt eher selten zum Einsatz. Wie wasserbetriebene Wärmeaustauscher können thermalölbetriebene Erhitzer in jeder beliebigen Lage eingebaut werden. Zwar ist der apparative Aufwand sehr hoch (Thermalölerhitzer, Primär- und Sekundärkreisläufe, Sicherheitseinrichtung gegen mögliche Leckagen etc.), die energetische Ausbeute ist allerdings auch sehr hoch, weil nur die dem Erhitzer entnommene Wärme neu erzeugt werden muss, während der übrige Kreislauf temperaturkonstant ist. Hinzukommt, dass die Abgaswärme des Brenners auch zur Vorwärmung der Verbrennungsluft oder der Trocknerluft genutzt werden kann.
Im Gegensatz zu dampfbetriebenen Systemen werden Thermalölsysteme mit niedrigem Druck betrieben. Und für Trocknungsanwendungen im Lebensmittelbereich stehen sogar Öle zur Verfügung, die eine lebensmitteltechnische Zulassung haben und weder giftig noch wassergefährdend sind.