Genau wie in industriellen Anlagen fallen auch auf großen Schiffen erhebliche Mengen Wärme an. Sie entstehen als Abwärme von Motoren sowie technischen Anlagen und sind zuverlässig abzuführen. Möglich ist das mit Rohrbündel- und Plattenwärmetauschern für die Marine. Die Bauteile ermöglichen es, thermische Energie von verschiedenen Medien auf andere zu übertragen, um so die Funktion der Schiffstechnik aufrechtzuerhalten. Wo Plattenwärmetauscher für die Marine zum Einsatz kommen und welche Arten es gibt, erklärt der folgende Ratgeber.
Die Themen im Überblick
- Für den Betrieb von Schiffen unerlässlich: Wärmetauscher für Boote
- Einsatz für Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher für die Marine
- Verschiedene Arten der Wärmeübertrager für Boote und große Schiffe
- Wärmetauscher für Seewasser und salzige Meeresluft richtig auswählen
- FAQ: Häufige Fragen zu Marine-Rohrbündel- und Plattenwärmetauschern
Für den Betrieb von Schiffen unerlässlich: Wärmetauscher für Boote
Motoren und technische Anlagen jeder Größe erzeugen im laufenden Betrieb viel Wärme. Diese entsteht durch Reibung sowie Verbrennungsvorgänge und kann zu ernsten Schäden führen. Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher für die Marine helfen, das zu verhindern. Dazu übertragen sie thermische Energie zum Beispiel von Kühlflüssigkeiten an die Luft, das Seewasser oder andere Medien. Sie helfen, Wärme abzuführen und tragen somit maßgebend zur Funktion von Schiffsmotoren, Generatoren und anderen Marine-Anwendungen bei.
Einsatz für Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher für die Marine
Wie einleitend beschrieben, sind Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher häufig Bestandteile einer Kühlanlage. Wo die Apparate genau zum Einsatz kommen, zeigt die folgende Übersicht:
- Antrieb: Um Schiffe in Bewegung zu versetzen, sind Schiffsdiesel- und Gasmotoren erforderlich, die genau wie Motoren in einem Auto viel Abwärme erzeugen. Eine Kühlflüssigkeit, die um die heißen Bauteile herum zirkuliert, nimmt die thermische Energie auf. Sie strömt anschließend durch einen Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher für die Marine, in dem Wärme auf ein anderes Medium (zum Beispiel Seewasser) übergeht.
- Generatoren: Wasserfahrzeuge haben keinen Zugang zu öffentlichen Stromnetzen und müssen die benötigte elektrische Energie selbst erzeugen. Möglich ist das mit Generatoren, die Bewegungsenergie der Motoren in Strom umwandeln. Wärmetauscher für Schiffe übertragen die vom Kühlkreislauf aufgenommene Wärme auf andere Medien (zum Beispiel Luft oder Wasser) und verhindern auf diese Weise die Überhitzung.
- Kraftstoff-Vorwärmung: Damit Schiffsdiesel effizient und zuverlässig laufen, ist eine optimale Verbrennung der Kraftstoffe unerlässlich. Diese setzt jedoch eine Mindesttemperatur voraus, die sich mit Platten- und Rohrbündelwärmetauschern für die Marine erreichen lässt. Teilweise kommen auch Mischsysteme zum Einsatz. Diese beaufschlagen Brennstoffe mit Wasser, um die SOx-Emissionen zu senken.
- Kühlsysteme: Gibt es Kühl- und Gefrieranlagen an Bord, kommen auch dafür Wärmeübertrager zum Einsatz. Die Bauteile sind dann Teil der Kälteanlage und ermöglichen es, Kältemittel zu verdampfen oder zu verflüssigen. Ersteres geschieht zum Beispiel mit Luft aus dem zu kühlenden Bereich. Die Verflüssigung, bei der sich das Kältemittel regeneriert, erfolgt zum Beispiel mit Kühl- oder Seewasser.
- Klimasystem: Auch außerhalb gekühlter Lagerräume für Lebensmittel und andere Waren ist Wärme oder Kälte nötig. Beides lässt sich bei Bedarf mit Klimaanlagen bzw. Heizsystemen erzeugen, die thermische Energie an einen Wärmeträger abgeben. Möglich ist das mit Rohrbündel- oder Plattenwärmetauschern für die Marine.
- Frischwassersystem: Auch Frischwasser ist auf hoher See nicht ohne Weiteres nutzbar. Sind die Lagerkapazitäten begrenzt, kommen daher Frischwassersysteme zum Einsatz. Diese nutzen Rohrbündel und Plattenwärmetauscher, um Seewasser mit Abwärme aus anderen Prozessen zu erhitzen und schrittweise abzukühlen. Das entstehende Kondensat ist weitestgehend salzfrei und als Trinkwasser nutzbar.
- Ölkühlung von Decksmaschinen: Auf Deck von Handels- und Arbeitsschiffen sowie auf Ölplattformen befinden sich häufige schwere Decksmaschinen wie Lastenkräne. Die Schmierung der beweglichen Teile erfolgt mit Öl, das wiederum mit Rohrbündel- oder Plattenwärmetauschern für die Marine gekühlt wird.
Die Übersicht zeigt: Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher für die Marine kommen nicht nur zum Kühlen von Schiffsdiesel- und Gasmotoren zum Einsatz. Sie sind Teil verschiedener Systeme und haben vielfältige Heiz- oder Kühlfunktionen an Bord von kleinen und großen Schiffen.
Verschiedene Arten der Wärmeübertrager für Boote und große Schiffe
Abhängig vom Einsatzgebiet kommen dabei unterschiedliche Wärmeübertrager zum Einsatz. Erhältlich sind vor allem Rohrbündelwärmetauscher und Plattenwärmetauscher für die Marine. Beide ermöglichen die Wärmeübertragung, indem sie Medien mit stofflicher Trennung aneinander vorbeiführen. Erstere nutzen dazu ein System aus Rohren in einem Mantel – letztere setzen auf schlanke übereinander angeordnete Platten, die separierte Fließwege schaffen. Da Leistung und Effizienz der Apparate unter anderem von der Wärmeübertragerfläche abhängen, sind Plattenwärmetauscher für die Marine häufig im Vorteil. Denn diese haben bei kompakten Außenmaßen eine sehr große nutzbare Übertragerfläche. Über weitere Eigenschaften und Unterscheidungsmerkmale informieren wir im Überblicksbeitrag zu Wärmetauschern. Die folgende Übersicht zeigt die wichtigsten Vor- und Nachteile auf einen Blick.
| Bauart der Wärmetauscher | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|
| Rohrbündel-wärmetauscher für die Marine | kostengünstig in der Anschaffung robust und widerstandsfähig für Gase und Flüssigkeiten geeignet auch bei Verunreinigungen funktionsfähig hohe Drücke und Temperaturen möglich geringer Druckverlust primär und sekundär | höherer Wartungskaufwand (Kosten) benötigen viel Platz teilweise hohe Kosten aufwendige Reinigung |
| Plattenwärmetauscher für die Marine | kompakte Bauweise hohe Übertragerleistung teilweise selbstreinigend geringer Wartungsaufwand (günstig) variabel anpassbar (geschraubt) | begrenzte Eintrittstemperatur der Medien begrenzte Druckwerte der Medien vergleichsweise hoher Druckverlust oft höhere Anschaffungskosten |
Rohrbündelwärmetauscher für die Marine sind Teil der Klimaanlagen. Sie eignen sich außerdem zur Kraftstoff-Vorwärmung sowie zur Kühlung von Druckluft. Plattenwärmetauscher für die Marine kommen zum Beispiel bei der Kühlung von Schiffsdiesel- und Gasmotoren oder bei der Kühlung von Generatoren zum Einsatz.
Wärmetauscher für Seewasser und salzige Meeresluft richtig auswählen
Plattenwärmetauscher für die Marine kommen auf hoher See zum Einsatz und müssen daher besondere Anforderungen erfüllen. Zur Beständigkeit gegen korrosives Salzwasser kommt dabei in der Regel auch die feuchte und salzwasserhaltige Luft. Um die Apparate dennoch lange mit konstanter Leistung betreiben zu können, sind einige Besonderheiten zu beachten. Die folgende Übersicht zeigt, welche das sind:
- Materialwahl: Nicht nur in der Industrieanlage, auch auf hoher See spielt die Materialwahl eine wichtige Rolle. Widerstandsfähige Stoffe halten den rauen und korrosiven Bedingungen stand. Infrage kommen zum Beispiel Bauteile aus Edelstahl.
- Opferanode: Um Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher für die Marine zuverlässig vor Korrosion zu schützen, sind zusätzliche Bauteile nötig. Ein Beispiel stellen Anoden oder Opferanoden dar. Dabei handelt es sich um unedleres Metall, das vor den zu schützenden Elementen korrodiert und sich buchstäblich aufopfert.
- Baugröße: Vor allem auf Booten und Schiffen spielen Faktoren wie Größe und Gewicht eine wichtige Rolle. Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher müssen zum Einsatzort kommen, dort ausreichend Platz finden (auch für Wartungsarbeiten) und dürfen die maximal zulässige Last des Schiffs nicht unnötig ausreizen.
- Leistung: Wichtig ist außerdem die Leistung, die den Anforderungen am Einsatzort entsprechen muss. Sie hängt von der Materialwahl, der Bauart und der Einbaulage ab und ist möglichst passgenau zu bestimmen. Zu beachten sind dabei auch Temperaturgrenzen und physikalische Eigenschaften der eingesetzten Medien.
Möchten Sie einen Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher für die Marine kaufen, empfehlen wir den Kontakt zu einem Fachanbieter. Dieser nimmt die Grunddaten für die Auslegung auf, bevor er den passenden Apparat konstruiert oder aus seinem Sortiment auswählt.
FAQ: Häufige Fragen zu Marine-Rohrbündel- und Plattenwärmetauschern
Was zeichnet Wärmeübertrager für die Marine aus und welche gibt es?
Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher für die Marine sind konventionellen Apparaten in der Regel sehr ähnlich. Sie nutzen Rohr-in-Rohr-Systeme oder übereinander gestapelte Platten zur Wärmeübertragung und müssen auf Schiffen besondere Anforderungen erfüllen. Neben der Eignung für Salzwasser und salzhaltige, feuchte Luft, kommt es dabei vor allem auch auf die Baugröße und die Masse der Wärmeübertrager an.
Was unterscheidet Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher für die Marine?
Rohrbündel-Wärmeübertrager besitzen ein Rohrpaket, welches in einem Mantelrohr verläuft. Durch beide Systeme strömen Medien, die Wärme vom höheren zum niederen Temperaturniveau übertragen. Das funktioniert sehr zuverlässig mit flüssigen und/oder gasförmigen Medien, auch wenn Druck- und Temperaturwerte hoch sind. Plattenwärmetauscher bestehen hingegen aus einzelnen, parallel angeordneten Platten, die schlanke Kanäle bilden. Diese werden von den Medien durchströmt, um Wärme übertragen zu können. Plattenwärmetauscher für die Marine sind im Vergleich kompakter. Sie erreichen eine höhere Effizienz und lassen sich unkompliziert warten oder reinigen.
Wo kommen die Wärmeübertrager auf Booten und Schiffen zum Einsatz?
Zum Einsatz kommen die Apparate auf und unter Deck von Schiffen sowie bei verschiedenen Offshore-Anlagen. Beispiele sind Bohrinseln, Ölkühler schwerer Decksmaschinen, Frischwassersysteme, Klimaanlagen, Kühlanlagen, Motorkühler und Stromerzeuger. Indem Planer Medienströme geschickt kombinieren, lässt sich Abwärme aus einem Prozess als Nutzwärme in einem anderen einsetzen, was Energie, Last und Kosten spart.
Was ist bei der Auswahl von Marine-Wärmeübertragern zu beachten?
Wer einen Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher für die Marine kaufen möchte, sollte die besonderen Einsatzbedingungen berücksichtigen. Neben teils korrosiven Medien geht es dabei auch um feuchte und salzhaltige Luft. Die Platzverhältnisse sind knapp und auch die zulässige Last auf Booten oder Schiffen ist begrenzt. Neben Platz und Korrosionsschutz, der sich übrigens auch mit Anoden/Opferanoden unterstützen lässt, kommt es außerdem auch auf die passende Leistung der Anlagen an.
Wie viel kann ein Marine-Rohrbündel- oder Plattenwärmetauscher kosten?
Wer einen Wärmetauscher für Boote und Schiffe kaufen möchte, hat heute eine große Auswahl. So stehen unterschiedliche Bauarten, Materialien sowie Größen zur Verfügung, um den eigenen Bedarf bestmöglich zu decken. Eine pauschale Preisauskunft ist dabei allerdings nicht möglich. Wie viel ein Platten- oder Rohrbündelwärmetauscher für die Marine kosten kann, zeigt dabei ein individuell kalkuliertes Angebot.
