Apparat (Verfahrenstechnik)

Quelle: Wikipedia. Seiten: 58. Kapitel: Wärmeübertrager, Biogasaufbereitung, Rektifikationskolonne, Ölabscheider, Sieb, Dezentrale Ölmühle, Siebmaschine, Ölnebelabscheider, Hydrozyklon, Fliehkraftabscheider, Rührkessel, Trockenschrank, Fallfilmverdampfer, Druckluftkältetrockner, Asphaltmischanlage, Rotationsentfeuchter, Conchiermaschine, Heber, Gaswäscher, Luftgekühlter Kondensator, Wirbelstromsieb, Wirbelrohr, Bandtrockner, Calutron, Rechen, Trieur, Cold Box, Extraktionskolonne, Tropfenabscheider, Sichter, Apparatebau, Wärmeträgeranlage, Schwerkraftsichter, API-Ölabscheider, Pulververdichter, Schleuderkegelkolonne, Trockenlufttrockner, Doppelwellen-Chargenmischer, Plansichter, Dichtesortierer, Gasstrahlmischer, Perforator, Zwangsumlaufverdampfer, Retortenofen, Stabilisator, Mehrdecksiebmaschine, Magnetscheider, Ringschichtmischer, Stromtrichter, Dissolver, Kreisschwingsieb, Dephlegmator, Pulskolonne, Klopfer, Dampf-Wasser-Mischer, Technikumsanlage, Stapelsieb, Doppelmantelbehälter, Mischabsetzer. Auszug: Der Wärmeübertrager (auch Wärmetauscher oder Wärmeaustauscher) ist ein Apparat, der thermische Energie von einem Stoffstrom auf einen anderen überträgt. Wärmeübertrager sind in eine dreigegliederte Klassifizierung der thermischen Vorgänge hinsichtlich der Wärmeübertragung geordnet: Gegenstrom Gleichstrom KreuzstromDas Ausmaß der Wärmeübertragung ist im starken Maße von der geometrischen Führung beider Stoffströme zueinander abhängig. Die Führung der Stoffströme ist in drei Grundformen zu unterscheiden. Auch Kombinationen der Grundformen sind gebräuchlich, da sich dadurch ihre Vorteile ergänzen. Der Wirkungsgrad im Sinne des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik für einen Wärmeübertrager ist das Verhältnis von aufgenommener thermischer Energie auf der kalten Seite zu abgegebener Energie auf der warmen Seite. Da Wärmedämmung die Wärmeabgabe an die Umgebung verringert, aber nicht verhindert, geht ein Teil der nutzbaren Wärme verloren. In Abhängigkeit davon, wie groß die Temperaturdifferenz zwischen den Medien und der Umgebung ist, kann dieser Verlust mehr oder weniger groß sein. Die Leistungsfähigkeit eines Wärmeübertragers ist dann groß, wenn er in der Lage ist, den zu erwärmenden Stoffstrom möglichst stark aufzuwärmen und den anderen Stoffstrom möglichst stark abzukühlen. Eine natürliche Grenze hierfür wird durch den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik beschrieben, wonach Wärme immer vom warmen zum kalten Stoffstrom fließt. Hierzu ein Beispiel: Man stelle sich zwei Wasserströme im Gleichstrom vor, von denen der eine eine Temperatur von 50 °C (Warmwasser) und der andere eine von 10 °C (kaltes Leitungswasser) habe. Beide Wasserströme seien gleich groß, beispielsweise 1 kg/s. Mischt man beide Wasserströme, so ergeben sich 2 kg/s Wasser von 30 °C. Die Temperaturerhöhung beträgt 20 K. Dies ist die theoretisch erreichbare Obergrenze. Die Realität bleibt dahinter zurück, da begrenzte Austauschflächen der Medien nur ein begrenztes Ausschöpfen der Wärmeunterschiede erlauben un