Röhrenwärmetauschers

Röhrenwärmetauscher (RWT) sind Wärmeüberträger, bei denen zwei Fluide Wärme austauschen, ohne sich zu mischen. Typisch fließt eine Flüssigkeit durch ein Röhrenbündel, während eine zweite Flüssigkeit den Mantelraum um die Röhren durchströmt. Gegenstrom- oder Gleichstromanordnungen ermöglichen eine geringe Resttemperaturdifferenz und eine effiziente Wärmeübertragung.

Aufbau: Ein Röhrenbündel aus vielen Rohren, Endplatten und Dichtungen wird von einem Mantel umgeben. Baffles lenken den Mantelfluss und erhöhen die Wärmefläche. Typische Materialien sind Edelstahl, Kupfer oder Nickellegierungen, je nach Temperatur, Druck und Korrosion. Die gängigste Bauform ist Shell-and-Tube; Rohr-zu-Rohr-Wärmetauscher sind eine weitere Variante.

Betrieb und Leistungsfähigkeit: Der Wärmeübergang wird durch den Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten U, Durchflussgeschwindigkeit und Strömungsanordnung bestimmt. Gegenstromanordnungen reduzieren die Temperaturdifferenzen zwischen beiden Medien. Fouling erhöht den Widerstand und senkt die Effizienz. Wartung umfasst Reinigung (mechanisch oder chemisch) sowie Druck- und Dichtheitsprüfungen.

Anwendungen: Röhrenwärmetauscher finden sich in der chemischen Industrie, Raffinerien, Kraftwerken, HVAC sowie in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie. Vorteile sind robuste Bauweise, große Wärmefläche pro Volumen und gute Eignung für korrosive oder abrasive Medien. Nachteile: größerer Platzbedarf, höheres Gewicht und potenziell höhere Reinigungs- und Wartungskosten im Vergleich zu Plattenwärmetauschern.

Design und Normung: Bemessung erfolgt nach einschlägigen Normen (z. B. ASME, DIN EN). Wichtige Kenngrößen sind Druck- und Temperaturgrenzen, Rohr- und Manteldurchmesser, Anzahl der Pass-Abschnitte sowie Fouling- und Leckagetoleranzen.