Innovative Strukturrohre

Rohre

Durch den Einsatz der Strukturrohre von La Mont im Kesselbau können leichtere und günstigere Systeme produziert werden. Der Einsatz ist in den meisten Wärmeübertragern möglich.

17. März 2014

Strukturrohre können Produzenten und Anwendern deutliche Kostenvorteile sichern. Mehrere Rauchrohrkessel, die bei gleicher Leistung gegenüber Standard-Systemen nur noch etwas mehr als die halbe Rohrlänge benötigen, wurden bereits produziert. Entwickelt und ausgelegt haben sie die Forschungsingenieure der La Mont GmbH in Wildau.

Viel weniger Material bei gleicher Leistung

Bei einem Abhitzekessel zur Dampferzeugung mit einer Leistung von 2,46 t/h und zehn bar Prozessdruck sank die Länge der benötigten Rohre gegenüber gleichartigen marktüblichen Anlagen von 1303 auf 755 Meter (also um etwa 42 Prozent). Die resultierende Verkürzung des Kesselmantels, entfallende Schweißnähte, Bohrungen, Abstützungen und Einschweißungen in den Rohrplatten sowie der Minderbedarf an Isoliermaterial führten zu Materialeinsparungen von mehr als 2400 Kilogramm.

Damit sanken die Produktionskosten (Annahme: Kilopreis für C-Stahl zehn Euro) bereits um über 24000 Euro.Einsparungen für Transport und logistischen Aufwand kommen noch hinzu. Alternativ führen bei konstanter Größe deutlich geminderte Temperaturdifferenzen im Übertragungsprozess ebenfalls zu erheblich sinkenden Kosten.

Die innovative Kesseltechnik kann ihre Vorteile branchenübergreifend überall in Gewerbe und Industrie entfalten, wo Prozesswärme auf Dampfbasis benötigt wird – etwa im Automotive-Bereich, der Lebensmittel- oder chemischen Industrie, der Schifftechnik, der Haustechnik oder auch der Kraftwerkstechnik.

Patentiertes Verfahren

Ermöglicht wurde der Effizienzsprung durch sogenannte ›industrial power tubes‹ (ip tube), also Strukturrohre mit differenziert auslegbarer Oberfläche. Nach patentierten Verfahren werden dazu Halbzeuge mit Durchmessern von acht bis 60 Millimetern aus Stahl, Edelstahl oder Kupfer durch gleichmäßige Prägungen unterschiedlicher Tiefe und Gestalt umgeformt und mit bedarfsangepassten kristallinen Kupfer- oder Nickelstrukturen bestückt.

Wirksame Mikro- und Makrostrukturen

Diese Wandverformung erzwingt im durchströmenden Wasserdampf Turbulenzen. Als Folge steigt die Intensität der Wärmeübertragung gegenüber geradlinig, laminar strömenden Stoffen auf das Drei- bis Fünffache. »Erst damit werden die deutlich geringeren Abmessungen und der erheblich reduzierte Materialeinsatz in der Produktion möglich«, erläutert Dr.-Ing. Udo Hellwig, Geschäftsführer des seit 80 Jahren am Markt agierenden Kesselspezialisten La Mont.

Mikrostrukturen wirkten dagegen nach anderen physikalischen Prinzipien; sie verbesserten massiv und nachhaltig Tempo sowie Intensität der Dampfkondensation. Die besten Ergebnisse seien durch Kombination beider Technologien zu erzielen. So umgesetzt, steige die Siedeleistung von Ip-tube-Material mit Makro- und Mikrostrukturierung auf das Sechsfache.

Nachgewiesen wurden die Effekte nicht nur an Rauchrohrkesseln, sondern zuvor auch schon an einem ebenfalls breit einsetzbaren ›Super-Kondensator‹ sowie an anderen Wärmeübertragern, zum Beispiel Luftvorwärmern und Abgaskühlern. Ein zusätzlicher Nutzeffekt ist in allen Fällen das ebenfalls deutlich überlegene Anti-Foulingverhalten der Strukturrohre gegenüber Glattrohren.

Mit den Berliner Unternehmen ERK Eckrohrkessel und Schneider Engineering sowie mit Remming im serbischen Novi Sad bestehen enge Geschäftsbeziehungen. Weitere Kooperationen im Bereich F+E, Konstruktion und Bau bestehen mit Micryon Technik, mit Eisenmann, dem EMO-Netzwerk sowie der TH Wildau.

Erschienen in Ausgabe: 02/2013