Welche Arten der Beheizung / Kühlung sind bei Edelstahlbehältern möglich?

Halbrohrschlange

Eine Halbrohrschlage zeichnet sich durch ein gut erkennbares halbschalenförmiges Rohrsegment aus, welches in engen Windungen um die Außenwand des Behälters angeschweißt wird. Diese Art der Temperierung ist sowohl für flüssige wie auch für dampfförmige Medien geeignet und kann je nach Ausführung auch für extrem hohe Temperaturen und Druckstufen ausgelegt werden. Leicht abgewandelte Varianten davon umfassen die rechteckige Halbrohrschlange, die etwas flacher und abgekanteter ausfällt. Die Halbrohrschlange ist in vielen anspruchsvollen Anwendungsgebieten der chemischen und pharmazeutischen Industrie weit verbreitet. Beispielsweise für die kontinuierliche Temperierung mit Thermalöl, Sattdampf oder Heißwasser.

Halbrohrschlange eines werksneuen Behälter KG Edelstahlreaktors

Thermoplate / Pillow-Plate

Bei dieser Technik wird ein dünnes Edelstahlblech auf den Außenmantel des Behälters aufgeschweißt. Anschließend wird der Hohlraum durch Hochdruck irreversibel aufgeblasen und das dünne Thermoplate-Blech verformt sich dadurch in seine klassische, rundlich gewölbte Optik. Je nach Ausführung und Materialstärke kann das Thermoplate sowohl mit Flüssigkeiten wie auch mit Dampf temperiert werden. Im Gegensatz zur Halbrohrschlange gibt es bei einem Thermoplate-Mantel keine untemperierten Zwischenräume. Durch die dadurch resultierende größere Austauschfläche für den Wärmetransfer, ist die Wärmeübertragung bei dem Thermoplate-Verfahren etwas besser. Ein weiterer Vorteil des Thermoplates im Vergleich zur Halbrohrschlange ist eine deutlich geringere Menge an Wärme- bzw. Kühlmedium welche erforderlich ist. Dies resultiert aus dem nur wenige Millimeter rundlich gewölbtem Muster, im Vergleich zu den oft 50-80 Millimeter aufbauenden Halbrohrschlangen. Thermoplate (geschützter Markenname) und Pillow-Plate (technischer Fachbegriff) werden umgangssprachlich als Synonym verwendet.

Leicht abweichend davon sind sogenannte Dimple-Plates, bei denen das dünne Edelstahlblech bereits in eine wellige Struktur vorgepresst wurde, bevor es auf den Behältermantel aufgeschweißt wird. Dadurch ergibt sich eine etwas andere Optik und geringere Druckfestigkeit, die für eine Temperierung mit flüssigen Medien aber ausreicht.

Thermoplate der Behälter KG Serie SDE-Flexmix

Vollrohrschlange

Die Vollrohrschlange ähnelt optisch der Halbrohrschlange, die Windungen sind jedoch als volles Rohr ausgeführt. Um dennoch eine Temperaturübertragung auf das Medium im Behälter zu gewährleisten, wird die Vollrohrschlange klassischerweise im Behälterinnenraum montiert. Man spricht daher auch von einer direkten Temperierung, da ein direkter Kontakt zum Medium gegeben ist - im Gegensatz zur Halbrohrschlange, welche nur indirekt mit dem Medium durch die Behälterwandung in Kontakt tritt. Vorteile der Vollrohrschlange sind ein relativ kostengünstiger Einbau da wenig Schweißarbeiten am Behälter selbst anfallen. Die Vollrohrschlange ist zudem, dank der rohrförmigen Geometrie, äußerst druckbeständig. Auch kann die Vollrohrschlange gut bei bestehenden Behältern nachgerüstet, ausgetauscht oder repariert werden. Nachteile sind mögliche Toträume bei der Reinigung des Behälterinnenraums, sowie das Risiko einer Kontamination des Lagermediums mit der Temperierflüssigkeit, im Falle einer Leckage in der Vollrohrschlange.

Vollrohrschlange im Innenraum eines Behälters für pflanzliche Öle

Doppelmantel

Der Begriff Doppelmantel wird umgangssprachlich oft als Überbegriff für jegliche Form der Temperierung oder Isolierung eines Behälters verwendet und kann daher zu Missverständnissen führen. Im Kontext einer Behältertemperierung ist der Doppelmantel als zweite Hülle rund um den produktberührenden Behältermantel zu verstehen. Dieser Doppelmantel kann nur den Unterboden umschließen, oder aber auch den Zylinder des Behältermantels. Für die Temperierung wird dieser Mantel mit Heiz-/Kühlmedium gefüllt und bietet dank der größtmöglichen Austauschfläche eine sehr gute Temperaturübertragung. Nachteile sind der große Bedarf an Temperierflüssigkeit durch den großen Mantelinnenraum, sowie eine generell geringere Druckfestigkeit im Vergleich zu anderen Temperiermänteln. In der Milchindustrie wird ein druckloser Doppelmantel oftmals in Kombination mit einem Rieselring eingesetzt, durch welchen der Mantelraum mit Eiswasser berieselt wird, welches dabei den Produktraum abkühlt.

Ausführung eines Doppelmantels im unteren zylindrischen Bereich

Einsteck-Heizelemente / Rohrbündel

Oftmal seitlich am Zylinder des Behälters angebracht, ragt das Rührbündel-Heizelement in den Behälterinnenraum. Das Rohrbündel selbst kann beispielsweise durch zirkulierendes Thermoöl oder Heißwasser eine Wärmeübertragung gewährleisten. Alternativ gibt es auch elektrische Einsteckheizer, die direkt über Strom beheizt werden können. Diese Art der Temperierung kann oftmals mit überschaubarem Aufwand nachgerüstet werden in einen bestehenden Tank. Ein Nachteil dieser Technik ist eine erschwerte Reinigung des Produktraums durch das Rohrbündel.

Seitlich eingestecktes Rohrbündelheizelement in einem Schmelzbehälter

Elektrische Beheizung mittels Heizkabel / Heizmatte

Eine Elektrobeheizung kann durch um den Behältermantel gewundene Heizkabel erfolgen. Bei großen Lagertanks im Außenbereich oder Tankcontainern werden solche Heizkabel oft für den Frostschutz im Winter eingesetzt, oder für eine relativ exakte Temperaturhaltung.

Diese Art der Heizung eignet sich jedoch auch für Hochtemperaturanwendungen, indem der Behältermantel oftmals durch eine Heizmanschette umfasst wird. In dieser sind die die Heizkabel engmaschig eingearbeitet und dient gleichermaßen zur Isolierung der Heizkabel. Diese Art der Heizmanschetten können individuell auf alle Bedürfnisse angepasst werden und können Betriebstemperaturen von über 300°C gewährleisten. Wegen des sehr hohen Energieverbrauches sind solche Heizmanschetten nur für kleine Chargengrößen ratsam (z.B. Technikumsbehälter, Transportbehälter, kleine Schmelzbehälter).

Silikonheizmanschette für Behälter KG SDE-Flexmix Serie

Elektrische Beheizung indirekt durch Wärmeträgerflüssigkeit

Diese Art der Temperierung sieht einen Doppelmantel vor (siehe Beschreibung oben), in welchem ein oder mehrere elektrische Rohrbündel-Heizstäbe eingearbeitet sind. Der mit Thermalöl gefüllte Doppelmantel wird durch die Heizstäbe aufgeheizt und gibt diese Wärme an den Produktraum weiter.

Suchen Sie einen heiz- oder kühlbaren Behälter und haben noch Rückfragen die es zu klären gilt? Rufen Sie uns jederzeit an oder schreiben Sie uns an mail@behaelter-kg.de!