Zelfreinigende wervelbed-warmtewisselaar

Voor shell-and-tube warmtewisselaars die vervuiling ervaren, kan een alternatief voor reiniging en redundantie zijn om de warmtewisselaar uit te rusten met een zelfreinigend systeem op basis van wervelbedtechnologie.


Met de zelfreinigende warmtewisselaar met gefluïdiseerd bed, ontwikkeld om tot nul aangroei te werken, kan elk type aangroei effectief worden behandeld, of het nu hard of zacht is, afkomstig van biologisch, kristallisatie, chemisch of deeltjesvormig vervuilingsmechanisme, of een combinatie van deze. Het kan worden toegepast voor een breed scala aan vloeistoffen, variërend van waterige oplossingen tot oliën en slurries.

Het werkingsprincipe van de zelfreinigende wervelbed-warmtewisselaar is gebaseerd op de circulatie van reinigingsdeeltjes door de buizen van een verticale shell-and-tube-warmtewisselaar. De deeltjes worden gefluïdiseerd door de opwaartse stroming van de vloeistof, waar ze het milde schurende effect op de wand van de warmtewisselaarbuizen creëren, waardoor eventuele afzettingen in een vroeg stadium van de vorming van vervuiling worden verwijderd. Na de buizenbundel komen de deeltjes los van de vloeistof in de scheider en worden teruggevoerd naar het inlaatkanaal via een externe valpijp, en de cyclus wordt herhaald. Afhankelijk van het type vloeistof wordt een zeef, cycloon of zwaartekrachtscheider gebruikt.

Willekeurige beweging van deeltjes geeft:

  • een botsing met buiswand, waardoor de vervuilingslaag wordt verwijderd
  • een opsplitsing van de grenslaag, waardoor de warmteoverdracht toeneemt
  • een afschuifverdunnend effect, waardoor de viscositeit afneemt

Om de volumefractie van de deeltjes in de buizen te regelen, wordt een deel van de inlaatstroom naar de warmtewisselaar gebruikt om de reinigingsdeeltjes van de valpijp in het inlaatkanaal van de warmtewisselaar te duwen. De reinigingsdeeltjes die in het systeem worden gebruikt, zijn gemaakt van gesneden metaaldraad, keramiek of glas met diameters variërend van 1,5 tot 4 mm. De technologie kan worden toegepast voor zowel nieuwbouw warmtewisselaars als voor het ombouwen van bestaande warmtewisselaars naar een zelfreinigende configuratie. Naast het toepassen van de zelfreinigende wervelbedconfiguratie voor reguliere shell & tube kachels en koelers, kan de wervelbedwarmtewisselaar ook worden gebruikt als geforceerde circulatie verdamper of kristallisator. De geforceerde circulatie-verdamper of kristallisator met wervelbed-warmtewisselaar kan in bijna elk type verdampingsconfiguratie worden geïmplementeerd, zoals MVR, thermo-compressor of verdampertreinen met meerdere effecten

Afbeelding: Bottom Head en inlaatkanaal en Dowcomer aangesloten op het inlaatkanaal