Die industrielle Abwärmerückgewinnung (WHR) bezieht sich auf den Prozess, Wärme einzufangen und wiederzuverwenden, die ansonsten bei industriellen Prozessen verloren gehen würde. Viele Industrien erzeugen während ihrer Betriebsabläufe erhebliche Mengen an Abwärme, wie z. B. von heißen Gasen, Flüssigkeiten oder Oberflächen.
Die industrielle Abwärmerückgewinnung (WHR) bezieht sich auf den Prozess, Wärme einzufangen und wiederzuverwenden, die ansonsten bei industriellen Prozessen verloren gehen würde. Viele Industrien erzeugen während ihrer Betriebsabläufe erhebliche Mengen an Abwärme, wie z. B. von heißen Gasen, Flüssigkeiten oder Oberflächen. Anstatt diese Wärme in die Umgebung abzugeben, kann sie zurückgewonnen und wiederverwendet werden, um die Energieeffizienz zu verbessern, Kosten zu senken und den ökologischen Fußabdruck zu verringern.
Plattenwärmetauscher (PHEs) werden aufgrund ihrer hohen Wärmeübertragungseffizienz, kompakten Bauweise und Vielseitigkeit weit verbreitet eingesetzt. Sie sind besonders effektiv bei der Aufnahme von Abwärme aus heißen Prozessströmen, Abgasen oder Kühlsystemen und dem Weiterleiten dieser Wärme an andere Flüssigkeiten, um Eingangsflüssigkeiten vorzuwärmen oder Heizbedarfe zu unterstützen.
Viele industrielle Prozesse erzeugen heiße Abgase, wie Brenngase aus Öfen, Trocknern, Kesseln und Motoren. Diese Gase werden oft ohne Nutzung ihrer thermischen Energie in die Atmosphäre abgegeben, was zu Energieverlusten führt.
Anwendung: Plattenwärmetauscher können in Flue Gas-Wärmerückgewinnungssysteme integriert werden, um Abwärme aus diesen Gasen in eine andere Flüssigkeit, wie Wasser oder Öl, zu übertragen. Die gewonnene Wärme kann zur Vorheizung von Luft, Wasser oder anderen Prozessflüssigkeiten genutzt werden, die im Betrieb benötigt werden, wodurch der Bedarf an zusätzlichen Energieeinsätzen reduziert wird.
Beispiel: In einem Zementwerk können Abgase aus dem Drehofen durch ein PHE-System geleitet werden, das Wasser im Werk erhitzt oder die zum Ofen gelieferte Luft vorheizt, wodurch die Energieeffizienz verbessert wird.
Chemische Fertigungsprozesse beinhalten oft Reaktionen, die erhebliche Mengen an Abwärme erzeugen. Zum Beispiel bei Reaktionen bei hohen Temperaturen, wie Destillation oder katalytischen Prozessen, werden große Mengen an heißen Gasen oder Flüssigkeiten freigesetzt.
Anwendung: Plattenwärmetauscher können verwendet werden, um Wärme aus heißen Reaktionsgasen oder -flüssigkeiten wiederzugewinnen und sie an eintretende Fluide zu übertragen. Dies kann helfen, den Energieverbrauch bei der Vorheizung von Reaktanten oder dem Heizen anderer Teile des Werks zu reduzieren.
Beispiel: In petrochemischen Raffinerien werden PHEs eingesetzt, um Wärme aus heißen Kohlenwasserstoffströmen wiederzugewinnen und sie an andere Fluidströme zu übertragen, wodurch die Energienutzung während der Raffinationsprozesse wie Destillation oder Spaltung optimiert wird.
In Stahlwerken und anderen Metallproduktionsprozessen entstehen durch Vorgänge wie Schmelzen, Schmieden oder Walzen große Mengen an Abwärme. Diese Wärme, wenn sie ungenutzt bleibt, stellt eine erhebliche Energieverlustquelle dar.
Anwendung: Plattenwärmetauscher werden verwendet, um Abwärme aus heißen Gasen, die von Öfen emittiert werden, oder aus heißem Wasser, das während Kühlprozessen entsteht, wiederzugewinnen. Die wiedererlangte Wärme kann zur Vorheizung von Brennluft oder Wasser für die Dampferzeugung genutzt werden, wodurch die zur Erreichung der gewünschten Temperaturen benötigte Energie reduziert wird.
Beispiel: In einem Stahlwerk können heiße Gase aus einem Hochofen durch ein PHE-System geleitet werden, das die Wärme wiedererlangt und sie zur Vorheizung des Wassers für die Dampferzeugung oder andere Prozesse nutzt.
Kraftwerke, insbesondere solche mit fossilen Brennstoffen, erzeugen oft große Mengen an Abwärme während der Stromerzeugung. Diese Wärme wird typischerweise durch Kühltürme oder Wärmetauscher in die Atmosphäre abgegeben.
Anwendung: Plattenwärmetauscher können in Kraftwerken zur Rückgewinnung von Abwärme aus Kühlwasser, Abgasen oder Dampf verwendet werden. Die gewonnene Wärme kann genutzt werden, um Boiler-Frischwasser vorzuheizen oder in KWK-Systemen (Kombinierte Wärme- und Kraftwerke) zu unterstützen.
Beispiel: In einem thermischen Kraftwerk kann über ein PHE-System Wärme aus Feuerungsabgasen des Boilers oder Dampfabgasen der Turbinen zurückgewonnen werden, um zusätzliche Energie für Heizung oder Prozessanforderungen bereitzustellen.
Im Lebensmittel- und Getränkebereich erfordern verschiedene Operationen wie Pasteurisierung, Sterilisierung und Verdunstung erhebliche Energieeinsätze, was oft in hoch temperierte Abfallströme mündet.
Anwendung: Plattenwärmetauscher können verwendet werden, um Wärme aus heißem Abwasser, Abgasen oder Heiz-/Kühlflüssigkeiten zu recuperieren. Diese recyclete Wärme kann genutzt werden, um Eingangsprozesswasser vorzuwärmen oder sogar in energieintensiven Prozessen wie Trocknen oder Verdampfen zu unterstützen.
Beispiel: In einer Milcherei kann Wärme aus heißem Abwasser, das während der Reinigung oder Produktion entsteht, recycelt und zur Vorwärmung von Wasser oder Milch bevor sie in den Pasteurisierungsprozess eingeht, genutzt werden.
Viele industrielle Prozesse, insbesondere in den chemischen und Fertigungsbranchen, beinhalten Kühlungssysteme, um die Temperatur von Reaktoren, Maschinen oder Speichermedium zu halten. Das abgewärmte Kühlmittel wird oft ohne Nutzung der von ihm getragenen thermischen Energie entsorgt.
Anwendung: Plattenwärmetauscher können genutzt werden, um Abwärme aus Kühlwasser oder Kühl Luft zu recuperieren. Die Wärme kann auf andere Prozessflüssigkeiten übertragen werden, was den Bedarf an zusätzlicher Kühl- oder Heizenergie reduziert.
Beispiel: In einer Automobilproduktionsanlage können Kühlungssysteme für Maschinen oder Motoren mit PHEs gekoppelt werden, um Wärme zu回收 und sie bei der Vorheizung von Prozesswasser oder bei der Heizung von Industriegebäuden wiederverwenden.
In industriellen Gebieten können Wärmerecovery-Systeme in Fernwärmesysteme integriert werden, wobei Abwärme von Industrieanlagen auf umliegende Gebäude oder Einrichtungen übertragen wird.
Anwendung: Plattenwärmetauscher können als Teil von Fernwärmenetzen verwendet werden, um erholte Wärme aus industriellen Prozessen auf nahegelegene Gebäude zu übertragen, was den Bedarf an zusätzlicher Heizenergie aus fossilen Brennstoffen oder anderen Quellen reduziert.
Beispiel: Eine große industrielle Anlage kann PHEs verwenden, um überschüssige Wärme aus ihren Kühl Türmen zu fangen und sie an ein Fernwärmenetz weiterzuleiten, das nahegelegene Wohn- oder Gewerbegebäude versorgt.
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