Emaillierte Kompaktwärmetauscher mit Rohren aus SIC (Siliziumkarbid) können zum Wärmetausch in korrosiven Anwendungen eingesetzt werden, bei denen beide Stoffstöme korrosiv sind. Darüber hinaus sind die Wärmetauscher aufgrund der hervorragenden Wärmeleitfähigkeit von SIC extrem kompakt und aufgrund der Bauform auch sehr gut reinigbar.

Siliziumkarbid mit seinen hervorragenden Eigenschaften hinsichtlich Wärmeleitfähigkeit
[W/mK] bis 160 W/mK findet immer mehr Anwendungsgebiete, wo Wärme effizient und effektiv übertragen werden muss. Die sehr hohe Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes Siliziumkarbid, welche emaillierten Erzeugnissen ebenbürtig ist (ausgenommen bei stark oxidierenden Medien), qualifiziert den Werkstoff für den Einsatz in Wärmetauschern.

Auf Grund der physikalischen Eigenschaften des Werkstoffes sind optimierte Konstruktionslösungen gefragt. In der Kombination Email und Siliziumkarbid bietet THALEMAIL Wärmetauscher für einseitige oder beidseitige Korrosionsbeanspruchung an.

Zusätzlich zu den bekannten emaillierten dichtungslosen emaillierten U-Rohrbündelwärmetauschern (siehe auch THALE-mail Nr. 2 vom Dezember 2007) schließen THALEMAIL-SIC-Verbundwärmetauscher die Lücke zwischen einseitiger Korrosionsbelastung und allseitiger Korrosionsbeanspruchung. Dabei wird die bekannt gute Korrosionsbeständigkeit von Email mit der ebenfalls hohen Korrosionsbeständigkeit des Siliziumkarbids und dessen hervorragender Wärmeleitfähigkeit vereinigt.

Aus dieser Vereinigung entsteht ein völlig neues Produkt mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Je nach Anwendungsfall erfolgt die Konstruktion mit einseitig bzw. zweiseitig emaillierten Rohrböden, welche ebenfalls in den Bohrungen emailliert sind.

Im Gegensatz zum dichtungsfreien Konzept des emaillierten U-Rohrbündelwärmetauschers wird die Abdichtung der Rohre je Rohrende über 2 hochbeständige O-Ringe aus (optional) FDAzugelassenem Perfluor-Elastomer realisiert. Die Rohrenden sind im Bereich der Rohrböden mechanisch hoch genau bearbeitet und mit Nuten zur Aufnahme der O-Ringe versehen. Auf Grund der SIC-Rohrabmessung mit im Vergleich zu Wettbewerbslösungen deutlich größerer Wandstärke, bestehen beste Reinigungsmöglichkeiten bei Produktstrom im Innenrohr. Weiterhin entstehen durch den relativ großen Rohrinnenquerschnitt nur geringe Druckverluste.

Die Rohre werden völlig spannungsfrei in die oder den emaillierten Rohrboden eingesetzt.Durch diese Verbindung sind mechanische Beanspruchungen und Verspannungen der SIC Rohre komplett ausgeschlossen. Thermische Systemverspannungen werden durch das Dichtungskonzept nicht auf die Rohre übertragen.

Bei Einsatzgrenzen von -1/16 bar und Temperaturen bis 200 °C sind derzeit Wärmeaustauschflächen von bis zu 25 m² bei einer Nennweite DN 500 möglich. Der Apparat ist in der technisch bekannten Art emailliert und kann zur weiteren Leistungssteigerung auf Wunsch auch mit Außenmantel geliefert werden. Die erreichbare Wärmedurchgangszahl k liegt bei 350 bis 1400 W/m²K.

Einsatzgebiete sind Verdampfer, Kondensatoren und der Wärmeaustausch flüssig/flüssig. Von besonderem Vorteil ist die wahlweise innen/außen oder beidseitige Korrosionsbeanspruchung.

Neben der häufig eingesetzten 2 Rohrbodenausführung, werden auch Wärmetauscher mit nur einem emaillierten Rohrboden gefertigt, siehe Abbildung 3. Das hat den Vorteil, dass sich die Anzahl der Rohr-/Rohrbodenverbindungen im Vergleich zu der Ausführung mit zwei Rohrböden halbiert. In Anlagen wo es auf regelmäßige Inspektion ankommt und die Möglichkeit der Reinigung eine große Rolle spielt, werden Wärmetauscher zudem mit stirnseitigen Revisionsöffnungen ausgestattet.