Wärmerückgewinnung aus der industriellen Reinigung

Umfassender Dienstleister für Lösungen zur industriellen Abwärmerückgewinnung und -reinigung

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Warum ist Gegenstrom effizienter als Gleichstrom?

Gegenstrom ist in Wärmetauschern effizienter als Parallelstrom, da er einen größeren und gleichmäßigeren Temperaturunterschied (ΔT) zwischen den beiden Flüssigkeiten im gesamten Wärmetauscher aufrechterhält und so die Wärmeübertragung maximiert. Hier eine ausführliche Erklärung:

1. Temperaturgradient und Wärmeübertragung

  • Gegenstrom:
    • Beim Gegenstrom fließen die Flüssigkeiten in entgegengesetzte Richtungen (z. B. tritt heiße Flüssigkeit an einem Ende ein, kalte Flüssigkeit am anderen Ende). Dadurch entsteht über die gesamte Länge des Wärmetauschers eine nahezu konstante Temperaturdifferenz (ΔT).
    • Die höchste Temperatur der heißen Flüssigkeit (Einlass) trifft auf den Auslass der kalten Flüssigkeit, und die niedrigste Temperatur der kalten Flüssigkeit (Einlass) trifft auf den Auslass der heißen Flüssigkeit. Dadurch kann sich die kalte Flüssigkeit der Einlasstemperatur der heißen Flüssigkeit annähern, wodurch die Wärmeübertragung maximiert wird.
    • Beispiel: Wenn die heiße Flüssigkeit mit 100 °C eintritt und mit 40 °C austritt und die kalte Flüssigkeit mit 20 °C eintritt, kann sie mit fast 90 °C austreten, wodurch eine hohe Wärmeübertragungsrate erreicht wird.
  • Parallelfluss:
    • Bei einer Parallelströmung fließen beide Flüssigkeiten in die gleiche Richtung, sodass das größte ΔT am Einlass auftritt, es jedoch schnell abnimmt, wenn sich beide Flüssigkeiten entlang des Wärmetauschers ähnlichen Temperaturen annähern.
    • Die Austrittstemperatur der kalten Flüssigkeit darf die Austrittstemperatur der heißen Flüssigkeit nicht überschreiten, wodurch die gesamte übertragene Wärme begrenzt wird.
    • Beispiel: Wenn die heiße Flüssigkeit mit 100 °C eintritt und mit 60 °C austritt, erreicht die kalte Flüssigkeit, die mit 20 °C eintritt, möglicherweise nur etwa 50 °C, was zu einer geringeren Wärmeübertragung führt.

Warum es wichtig ist: Die Wärmeübertragungsrate (Q) ist proportional zu ΔT (Q = U × A × ΔT, wobei U der Wärmeübertragungskoeffizient und A die Oberfläche ist). Das größere und gleichmäßigere ΔT der Gegenstromtechnik führt zu einer höheren durchschnittlichen Wärmeübertragungsrate und damit zu einer höheren Effizienz.

2. Logarithmische mittlere Temperaturdifferenz (LMTD)

  • Die Effizienz eines Wärmetauschers wird häufig mithilfe der logarithmischen mittleren Temperaturdifferenz (LMTD) quantifiziert, die die durchschnittliche Temperaturdifferenz darstellt, die die Wärmeübertragung antreibt.
  • Gegenstrom: Hat eine höhere LMTD, da die Temperaturdifferenz entlang des Wärmetauschers relativ konstant bleibt. Dadurch kann bei gleicher Oberfläche mehr Wärme übertragen werden.
  • Parallelfluss: Hat einen niedrigeren LMTD, da der Temperaturunterschied zum Auslass hin deutlich abnimmt, wodurch die Antriebskraft für die Wärmeübertragung reduziert wird.
  • Ergebnis: Bei gleicher Wärmetauschergröße überträgt der Gegenstrom aufgrund seines höheren LMTD mehr Wärme oder er benötigt eine kleinere Oberfläche, um die gleiche Wärmeübertragung zu erreichen, wodurch er kompakter und effizienter wird.

3. Maximale Wärmerückgewinnung

  • Im Gegenstrom kann die kalte Flüssigkeit theoretisch die Eingangstemperatur der heißen Flüssigkeit erreichen (in einem unendlich langen Wärmetauscher), was eine nahezu vollständige Wärmerückgewinnung ermöglicht (z. B. 90–95%-Effizienz in modernen Designs wie den 3D-Kreuzgegenstrom-Wärmetauschern von Holtop).
  • Bei einem Parallelstrom wird die Austrittstemperatur der kalten Flüssigkeit durch die Austrittstemperatur der heißen Flüssigkeit begrenzt, wodurch der Wirkungsgrad (typischerweise 60–80 °C) begrenzt wird. Dadurch eignet sich der Gegenstrom ideal für Anwendungen wie die Energierückgewinnungslüftung oder industrielle Prozesse, bei denen eine maximale Wärmerückgewinnung entscheidend ist.

4. Praktische Auswirkungen

  • Gegenstrom: Das konstante ΔT reduziert die erforderliche Wärmeübertragungsfläche und ermöglicht so kleinere, kostengünstigere Designs für Hochleistungsanwendungen. Es wird häufig in Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik, industriellen Kühlsystemen und Energierückgewinnungssystemen eingesetzt.
  • Parallelfluss: Der schnelle Rückgang von ΔT erfordert eine größere Wärmeübertragungsfläche, um eine vergleichbare Wärmeübertragung zu erreichen, was den Material- und Platzbedarf erhöht. Es wird in einfacheren, weniger effizienzkritischen Anwendungen wie einfachen Heizkörpern oder Bildungseinrichtungen eingesetzt.

Visuelle Erklärung (vereinfacht)

  • Gegenstrom: Stellen Sie sich eine heiße Flüssigkeit (100 °C bis 40 °C) und eine kalte Flüssigkeit (20 °C bis 90 °C) vor. Der Temperaturunterschied bleibt im gesamten Wärmetauscher relativ hoch (z. B. ~20–60 °C), was eine effiziente Wärmeübertragung ermöglicht.
  • Parallelfluss: Dieselben Flüssigkeiten beginnen mit einem großen ΔT (100 °C – 20 °C = 80 °C), konvergieren jedoch schnell (z. B. 60 °C – 50 °C = 10 °C), wodurch die Antriebskraft verringert und die Effizienz begrenzt wird.

Abschluss

Der Gegenstrom ist effizienter, da er einen größeren und gleichmäßigeren Temperaturunterschied (ΔT) entlang des Wärmetauschers aufrechterhält. Dies führt zu einer höheren LMTD und einer größeren Wärmeübertragung bei gleicher Oberfläche. Dies macht ihn zur bevorzugten Wahl für Anwendungen, die hohe Effizienz erfordern, wie z. B. Energierückgewinnung oder industrielle Prozesse. Der Parallelstrom hingegen ist einfacher, aber weniger effektiv und eignet sich für weniger anspruchsvolle Anwendungen.

Gegenstromwärmetauscher vs. Parallelstrom

Gegenstrom- und Gleichstromwärmetauscher sind zwei Hauptkonfigurationen für die Wärmeübertragung zwischen zwei Flüssigkeiten. Sie unterscheiden sich in der Strömungsrichtung und ihren Auswirkungen auf Effizienz, Temperaturprofile und Anwendungen. Nachfolgend finden Sie einen kurzen Vergleich basierend auf Design, Leistung und Anwendungsfällen.

1. Flusskonfiguration

  • Gegenstromwärmetauscher:
    • Flüssigkeiten fließen in entgegengesetzte Richtungen (z. B. tritt heiße Flüssigkeit an einem Ende ein, kalte Flüssigkeit am anderen Ende).
    • Beispiel: Heiße Flüssigkeit fließt von links nach rechts, kalte Flüssigkeit fließt von rechts nach links.
  • Parallelstrom-Wärmetauscher:
    • Flüssigkeiten fließen in die gleiche Richtung (z. B. treten heiße und kalte Flüssigkeiten am gleichen Ende ein und am anderen Ende aus).
    • Beispiel: Beide Flüssigkeiten fließen von links nach rechts.

2. Wärmeübertragungseffizienz

  • Gegenstrom:
    • Höhere Effizienz: Hält über die gesamte Länge des Wärmetauschers einen größeren Temperaturunterschied (ΔT) aufrecht und maximiert so die Wärmeübertragung pro Flächeneinheit.
    • Kann in gut konzipierten Systemen (z. B. Platten- oder Rohrwärmetauschern) einen thermischen Wirkungsgrad von bis zu 90–95% erreichen.
    • Die Austrittstemperatur der kalten Flüssigkeit kann sich der Eintrittstemperatur der heißen Flüssigkeit annähern, was es ideal für Anwendungen macht, die eine maximale Wärmerückgewinnung erfordern.
  • Parallelfluss:
    • Geringere Effizienz: Der Temperaturunterschied (ΔT) ist am Einlass am höchsten, nimmt jedoch schnell ab, wenn sich beide Flüssigkeiten entlang des Wärmetauschers dem thermischen Gleichgewicht nähern.
    • Erreicht normalerweise einen Wirkungsgrad von 60–80%, da die Austrittstemperatur der kalten Flüssigkeit die Austrittstemperatur der heißen Flüssigkeit nicht überschreiten kann.
    • Weniger effektiv für Anwendungen, die eine nahezu vollständige Wärmeübertragung erfordern.

3. Temperaturprofil

  • Gegenstrom:
    • Der Temperaturgradient ist gleichmäßiger, mit einem nahezu konstanten ΔT über den gesamten Wärmetauscher.
    • Ermöglicht eine genauere Annäherung der Temperatur (der Unterschied zwischen der Auslasstemperatur der heißen Flüssigkeit und der Einlasstemperatur der kalten Flüssigkeit).
    • Beispiel: Heiße Flüssigkeit tritt bei 100 °C ein und tritt bei 40 °C aus; kalte Flüssigkeit tritt bei 20 °C ein und kann bei knapp 90 °C austreten.
  • Parallelfluss:
    • Der Temperaturunterschied ist am Einlass groß, nimmt jedoch entlang des Wärmetauschers ab, wodurch die Wärmeübertragung eingeschränkt wird, da die Flüssigkeiten ähnliche Temperaturen erreichen.
    • Beispiel: Heiße Flüssigkeit tritt mit 100 °C ein und tritt mit 60 °C aus; kalte Flüssigkeit tritt mit 20 °C ein und erreicht möglicherweise nur 50 °C.

4. Design und Komplexität

  • Gegenstrom:
    • Um sicherzustellen, dass die Flüssigkeiten in entgegengesetzte Richtungen fließen, sind häufig komplexere Rohrleitungs- oder Plattenanordnungen erforderlich, was möglicherweise die Herstellungskosten erhöht.
    • Kompakte Designs sind aufgrund der höheren Effizienz möglich, wodurch der Materialbedarf bei gleicher Wärmeübertragungsrate reduziert wird.
  • Parallelfluss:
    • Einfachere Konstruktion, da beide Flüssigkeiten an denselben Enden ein- und austreten, wodurch die Komplexität der Rohrleitungen reduziert wird.
    • Um eine vergleichbare Wärmeübertragung zu erreichen, ist möglicherweise eine größere Wärmeübertragungsfläche (längerer oder größerer Wärmetauscher) erforderlich, was zu höheren Größen- und Materialkosten führt.

5. Bewerbungen

  • Gegenstrom:
    • Bevorzugt in Anwendungen, die hohe Effizienz und maximale Wärmerückgewinnung erfordern, wie zum Beispiel:
      • HLK-Systeme (z. B. Ventilatoren mit Energierückgewinnung).
      • Industrielle Prozesse (z. B. Chemieanlagen, Stromerzeugung).
      • Abwasserwärmerückgewinnung (z. B. Duschwärmetauscher).
      • Kryogene Systeme, bei denen eine präzise Temperaturregelung entscheidend ist.
    • Häufig in Plattenwärmetauschern, Doppelrohrtauschern und Hochleistungs-Rohrbündelkonstruktionen.
  • Parallelfluss:
    • Wird in Anwendungen verwendet, bei denen Einfachheit im Vordergrund steht oder eine vollständige Wärmeübertragung nicht entscheidend ist, wie zum Beispiel:
      • Kleine Kühlsysteme (z. B. Autokühler).
      • Prozesse, bei denen Flüssigkeiten bestimmte Temperaturen nicht überschreiten dürfen (z. B. um eine Überhitzung der kalten Flüssigkeit zu vermeiden).
      • Lehr- oder Versuchsaufbauten aufgrund einfacherer Konstruktion.
    • Häufig in einfachen Rohr-in-Rohr- oder Rohrbündelwärmetauschern.

6. Vorteile und Nachteile

  • Gegenstrom:
    • Vorteile:
      • Höherer thermischer Wirkungsgrad, wodurch Energieverluste reduziert werden.
      • Kleinere Größe bei gleicher Wärmeübertragungskapazität.
      • Besser geeignet für Anwendungen mit großen Temperaturunterschieden.
    • Nachteile:
      • Komplexere Konstruktion und Rohrleitungen, was möglicherweise zu höheren Kosten führt.
      • In kalten Umgebungen sind möglicherweise zusätzliche Maßnahmen zur Vermeidung von Kondensation oder Frost erforderlich.
  • Parallelfluss:
    • Vorteile:
      • Einfacheres Design, einfachere Herstellung und Wartung.
      • In einigen Fällen geringerer Druckabfall, wodurch die Pumpkosten gesenkt werden.
    • Nachteile:
      • Geringere Effizienz, wodurch größere Wärmeübertragungsflächen erforderlich sind.
      • Begrenzt durch die Auslasstemperaturbeschränkung (kalte Flüssigkeit kann die Auslasstemperatur heißer Flüssigkeit nicht überschreiten).

7. Praktische Überlegungen

  • Gegenstrom:
    • Ideal für Energierückgewinnungssysteme (z. B. Holtops 3D-Kreuzgegenstromtauscher mit 95%-Effizienz oder RECUTECHs RFK+-Enthalpietauscher).
    • Oft mit Funktionen wie hydrophilen Beschichtungen zur Kondensationsbeherrschung ausgestattet (z. B. Aluminiumplattenwärmetauscher der Eri Corporation).
  • Parallelfluss:
    • Wird in Anwendungen verwendet, bei denen Kosten und Einfachheit wichtiger sind als die Effizienzanforderungen, wie etwa einfache HLK-Systeme oder die Kühlung kleiner Industrieanlagen.
    • Aufgrund von Leistungseinschränkungen in modernen Hocheffizienzdesigns weniger verbreitet.

Übersichtstabelle

Wie wähle ich den richtigen Wärmetauscher aus?

Choosing the right heat exchanger involves evaluating several key factors to ensure it meets your application’s needs while optimizing efficiency, cost, and performance. Here’s a concise guide to help you make an informed decision:

  1. Understand Your Application Requirements:
    • Fluid Properties: Identify the fluids involved (e.g., water, oil, or corrosive fluids) and their characteristics, such as viscosity, particulate content, and corrosiveness. Viscous fluids or those with particulates may require tubular or scraped-surface heat exchangers, while low-viscosity fluids work well with plate heat exchangers.
    • Thermal Requirements: Determine the required heat transfer rate, inlet and outlet temperatures, and whether phase changes (e.g., evaporation or condensation) are involved. Calculate the Initial Temperature Difference (ITD) by subtracting the incoming cold fluid temperature from the incoming hot fluid temperature to assess thermal performance needs.
    • Flow Rates: Assess the flow rates of both fluids (e.g., liters per minute or gallons per minute) to ensure the heat exchanger can handle the throughput. For large-scale production, prioritize energy efficiency; for small batches, focus on minimizing product losses.
  2. Select the Appropriate Type:
    • Plate Heat Exchangers: Ideal for low to medium pressure, high-efficiency applications with simple fluids like milk or thin oils. They offer high heat transfer rates, compact size, and easy maintenance but are limited by gasket durability at high temperatures (up to 350°F) or pressures (up to 370 psi).
    • Shell-and-Tube Heat Exchangers: Suitable for high-pressure and high-temperature applications (e.g., oil and gas, chemical processing). They are robust and cost-effective but less efficient than plate designs and harder to clean.
    • Scraped-Surface Heat Exchangers: Best for highly viscous fluids, fluids with large particulates, or processes involving phase changes (e.g., ice cream, sauces). They are expensive but effective for continuous processing and fouling prevention.
    • Other Types: Consider air-cooled or compact heat exchangers for specific applications like automotive or space-constrained environments.
  3. Evaluate Operating Conditions:
    • Pressure and Temperature: Ensure the heat exchanger can handle the maximum design pressure and temperature. For high-pressure/temperature applications, shell-and-tube or specialized designs like dimple plates may be necessary.
    • Fouling and Maintenance: Assess the fouling potential of your fluids (e.g., sedimentation, biological growth). Plate heat exchangers are easier to clean, while scraped-surface designs reduce fouling in viscous applications. Specify fouling factors (e.g., 0.0002–0.001 m²K/W for tubular designs) to account for performance degradation.
    • Pressure Drop: Calculate allowable pressure drop based on your system’s constraints (e.g., pump capacity). Designs with lower pressure drops, like shell-and-tube, can save energy.
  4. Consider Size and Space Constraints:
    • Evaluate available space for installation, maintenance, and potential expansion. Plate heat exchangers are compact and modular, allowing easy capacity adjustments by adding/removing plates. Oversizing by 30–40% can enable heat recovery if space permits.
    • For tight spaces, consider compact heat exchangers with high surface area-to-volume ratios (e.g., ≥700 m²/m³ for gas-to-gas applications).
  5. Material Selection:
    • Choose materials compatible with your fluids and operating conditions:
      • Stainless Steel: Durable, corrosion-resistant, and easy to clean, ideal for most applications.
      • Titanium: Lightweight, non-corrosive, suitable for extreme temperatures or chemical processes but costly.
      • Aluminum: Cost-effective for industrial applications but less corrosion-resistant.
      • Graphite or Ceramic: For highly corrosive or high-temperature fluids.
    • Ensure material compatibility with gaskets in plate heat exchangers to avoid failures.
  6. Cost and Efficiency:
    • Balance initial investment with long-term operational costs. Plate heat exchangers are typically the least expensive and most energy-efficient, while scraped-surface designs are costlier but necessary for specific applications.
    • Focus on total cost of ownership (TCO) over 3–4 years. Energy-efficient designs often have quick payback periods (e.g., <1 year for large-scale operations).
    • Consider eco-friendly options like ambient cooling for electrical enclosures to reduce energy costs.
  7. Consult Manufacturers and Use Tools:
    • Use manufacturer-provided comparison charts or performance graphs to match models to your thermal and flow requirements (e.g., W/°C for specific flow rates).
    • Seek professional advice to validate calculations and ensure the design meets safety and performance standards. Manufacturers can assist with sizing, installation, and maintenance planning.
  8. Avoid Common Pitfalls:
    • Don’t oversize unnecessarily if space is limited, as it increases costs without benefits.
    • Avoid selecting a design based solely on cost or tradition (e.g., assuming tubular is best for viscous fluids). Evaluate newer technologies like corrugated tube designs for better performance.
    • Ensure the heat exchanger aligns with process goals (e.g., pasteurization, cooling) to avoid quality issues or incomplete processing.

Example Calculation: For cooling a liquid from 80°C to 40°C using air at 21°C with a flow rate of 2 gpm, calculate ITD (80°C – 21°C = 59°C). Refer to performance graphs to select a model meeting the required heat transfer rate (e.g., 56 W/°C for a copper heat exchanger). Check pressure drop (e.g., 8 psi at 2 gpm) to ensure pump compatibility.

Recommendation: Start by defining your fluid properties, thermal needs, and space constraints. For simple fluids and space-limited setups, prioritize plate heat exchangers. For high-viscosity or particulate-laden fluids, consider scraped-surface or tubular designs. Consult with manufacturers to finalize the model and size, ensuring it aligns with your process and budget.

Abwärme-Energierückgewinnungssysteme: Transformation der industriellen Effizienz

In today’s industrial landscape, where energy costs and environmental regulations are pressing concerns, waste heat recovery systems offer a powerful solution to enhance efficiency and sustainability. By capturing and reusing heat generated during industrial processes, these systems reduce energy waste and emissions. Zibo Qiyu Air-condition Energy Recovery Equipment Co., Ltd. leads the charge with innovative heat recovery technologies tailored for industries worldwide.

Why Waste Heat Recovery Matters

Industrial operations, such as those in steel, glass, and petrochemical sectors, produce vast amounts of waste heat—often 30-50% of total energy input. Recovering this heat through advanced systems like heat exchangers can significantly cut energy costs and greenhouse gas emissions. Applications include preheating raw materials, powering turbines, or heating facilities, making waste heat recovery a cornerstone of modern industrial efficiency.

Zibo Qiyu: Pioneering Heat Recovery Solutions

Headquartered in Zibo, Shandong, Zibo Qiyu Air-condition Energy Recovery Equipment Co., Ltd. specializes in state-of-the-art waste heat recovery systems, including air-to-air heat exchangers, plate sensible heat exchangers, and heat tube heat exchangers. Their solutions are designed to handle a wide range of heat sources, from low-grade (below 350°F) to high-temperature (above 750°F) waste heat, making them ideal for diverse industries.

Zibo Qiyu’s systems, such as modular heat recovery units, achieve up to 70% energy recovery, lowering operational costs while supporting environmental goals. Their products integrate seamlessly with industrial air conditioning and ventilation systems, ensuring cleaner air and efficient energy use. With a global footprint and over 150,000 customers served, Zibo Qiyu delivers reliable, customized solutions for industries in China, North America, and beyond.

Advantages of Zibo Qiyu’s Systems

  1. Cost Savings: Recovers waste heat to reduce energy expenses significantly.

  2. Sustainability: Lowers carbon footprint, aligning with global environmental standards.

  3. Versatile Applications: Tailored for industries like manufacturing, chemical processing, and power generation.

  4. Trusted Performance: Backed by global expertise and robust customer support.

Shaping the Future of Industrial Sustainability

As industries worldwide aim for net-zero targets, waste heat recovery systems are a practical step toward energy efficiency. Zibo Qiyu’s cutting-edge technologies empower businesses to reduce costs and environmental impact, paving the way for a greener industrial future.

Contact Zibo Qiyu for Heat Recovery Solutions

Unlock the potential of waste heat with Zibo Qiyu’s advanced energy recovery systems. Contact them today for tailored, high-performance solutions.

Contact Information:

  • Email: kuns913@gmail.com

  • Phone: (+1) 9152953666

  • WeChat: (+86) 15753355505

Power your industry’s future with Zibo Qiyu’s innovative waste heat recovery systems.

Industrielle Wärmerückgewinnungsanwendungen: Nutzung der Restwärme aus der Meeresfrüchtetrocknung

1. Sources and Characteristics of Waste Heat from Seafood and Aquatic Products Drying

Seafood and aquatic products (such as shrimp, fish, shellfish, etc.) are typically dried using hot air drying equipment, with heat sources primarily consisting of coal-fired, gas-fired boilers, or electric heating systems. The drying process generates a large amount of high-temperature, high-humidity exhaust gas (flue gas), with temperatures typically ranging from 50-100°C, containing significant sensible heat and latent heat:

Sensible Heat: The heat inherent in the high-temperature flue gas itself.

Latent heat: The heat released by the condensation of water vapor in the flue gas. Due to the high moisture content of seafood, the proportion of latent heat is particularly significant.

Exhaust gas characteristics: High humidity (containing a large amount of water vapor), may contain salts or organic matter, which can cause equipment corrosion or scale buildup on heat exchanger surfaces.

If these exhaust gases are directly emitted, not only will thermal energy be wasted, but thermal pollution and wet pollution will also increase, affecting the environment.

2. Features of the BXB Plate Heat Exchanger

The BXB plate heat exchanger is a highly efficient, compact heat exchange device widely used in industrial waste heat recovery, particularly suitable for handling high-temperature, high-humidity exhaust gases. Its main features include:

High-efficiency heat exchange: The plate structure provides a large heat exchange area, resulting in high heat transfer efficiency with recovery rates of up to 60-80%.

Compact design: Compared to shell-and-tube heat exchangers, it has a smaller footprint, making it suitable for space-constrained drying equipment.

Corrosion resistance: Stainless steel or titanium alloy plates can be selected to withstand corrosion from salts and organic compounds in seafood drying exhaust gases.

Easy maintenance: The removable design facilitates cleaning to address scaling or deposits in exhaust gases.

Low pressure drop: Minimal fluid resistance reduces system energy consumption.

3. Application of BXB Plate Heat Exchangers in Seafood and Aquatic Product Drying

(1) System Design

Process Flow:

Exhaust Gas Collection: High-temperature, high-humidity exhaust gas (50-100°C) emitted from drying equipment is conveyed through pipes into the hot-side inlet of the BXB plate heat exchanger.

Heat Transfer: The sensible and latent heat in the exhaust gas is transferred through the heat exchanger plates to the cold-side medium (typically cold air or cooling water).

Heat Utilization:

Preheating of Incoming Air: The recovered heat is used to preheat the incoming air to the drying chamber, reducing the energy consumption of the heater.

Hot water production: Heat is transferred to water to produce hot water for equipment cleaning or facility heating.

Dehumidification optimization: After cooling, the exhaust gas's humidity decreases, improving the efficiency of the dehumidification system.

Exhaust gas emission: The cooled exhaust gas (temperature reduced to 40–50°C) is further treated through the dehumidification system before emission, reducing thermal pollution.

Equipment Configuration:

Heat Exchanger Type: BXB plate heat exchangers are selected, with stainless steel 316L or titanium alloy plates recommended to prevent salt corrosion.

Plate Design: Corrugated plates are used to enhance turbulence, improve heat transfer efficiency, and reduce scaling.

Auxiliary Systems: Equipped with exhaust gas filtration devices (to remove dust and organic compounds) and an automatic cleaning system to extend the heat exchanger's lifespan.

(2) Working Principle

Heat from the exhaust gas is transferred to the cold-side medium through the metal plates of the plate heat exchanger. The narrow channels between the plates enhance heat transfer efficiency.

During the heat exchange process, part of the water vapor in the high-temperature, high-humidity exhaust gas condenses, releasing latent heat and further improving heat recovery efficiency.

The cold-side medium (such as air or water) absorbs the heat, increasing its temperature, and can be directly used for drying preheating or other process requirements.

(3) Application Scenarios

Preheating of Incoming Air: Recovering exhaust gas heat to heat fresh incoming air for drying rooms reduces heat source consumption.

Hot Water Supply: Utilizing recovered heat to produce 40-60°C hot water for cleaning seafood processing equipment or providing hot water for industrial use.

Dehumidification Optimization: Reducing exhaust gas humidity through cooling and condensation improves dehumidification efficiency and enhances drying performance.

4. Benefit Analysis

Energy Conservation and Emission Reduction: The BXB plate heat exchanger can recover 50-80% of exhaust gas heat, reducing drying energy consumption by 20-40%, and decreasing fuel consumption and CO2 emissions. For example, recovering 60% of residual heat can significantly reduce energy costs per ton of seafood processing.

Economic Benefits: By reducing fuel and electricity consumption, equipment investment typically recovers costs within 1-2 years.

Environmental Benefits: Lowering exhaust gas temperature and humidity reduces thermal and moisture pollution, meeting environmental protection requirements.

Product Quality: Maintaining stable drying temperatures prevents overheating or excessive humidity, enhancing the quality of seafood drying.

 

Translated with DeepL.com (free version)

Anwendung indirekter Verdunstungskühlgeräte in Schaltanlagenräumen

Indirect evaporative cooling (IEC) units are increasingly used in electrical panel rooms, control rooms, and equipment enclosures to provide energy-efficient cooling without introducing additional humidity. These rooms typically house sensitive electrical and electronic equipment that generates heat during operation and requires a controlled temperature environment for reliable functioning.

Application of Cross Flow Heat Exchanger in Indirect Evaporative Cooling System of Data Center

Anwendung indirekter Verdunstungskühlgeräte in Schaltanlagenräumen

How It Works

An indirect evaporative cooling unit cools the air without direct contact between water and the air inside the panel room. Instead, it uses a Wärmetauscher to transfer heat from the warm air inside the room to a secondary air stream that is cooled by evaporation. This process ensures that:

  • No moisture enters the panel room.

  • The internal air remains clean and dry.

  • Energy consumption is significantly lower than traditional mechanical refrigeration.

Benefits in Panel Room Applications

  1. Moisture-Free Cooling:
    Since no direct contact with water occurs, sensitive electrical components are safe from condensation and corrosion risks.

  2. Energy Efficiency:
    Compared to traditional air conditioning systems, IEC units consume less power, making them ideal for continuous operation in industrial settings.

  3. Reduced Maintenance:
    With fewer mechanical components and no refrigeration cycle, the system is simple to maintain and has a longer operational life.

  4. Improved Reliability:
    Maintaining a stable and cool environment helps prolong the life of control panels and reduces the risk of equipment failure caused by overheating.

  5. Environmentally Friendly:
    No refrigerants are used, reducing the system’s environmental impact.

Typical Applications

  • Electrical panel rooms in factories

  • Server and network control cabinets

  • Inverter or PLC (programmable logic controller) rooms

  • Outdoor telecom enclosures

  • Substation control rooms

Anwendung von Wärmetauschern in Lüftungssystemen

Heat exchangers play a key role in ventilation systems by improving air handling efficiency, reducing energy consumption, and enhancing indoor air quality. Below is a detailed explanation of their functions and common applications.

I. Functions of Heat Exchangers in Ventilation Systems

  1. Energy Saving
    Heat exchangers recover thermal energy (or cooling energy) from exhaust air and transfer it to the incoming fresh air. This reduces the energy required to heat or cool fresh air, making it ideal for both winter heating and summer cooling.

  2. Improving Fresh Air Quality and Comfort
    While ensuring sufficient ventilation, heat exchangers help preheat or precool the fresh air, minimizing temperature differences between indoor and outdoor air, and improving occupant comfort.

  3. Boosting System Efficiency (COP)
    By recovering both sensible and latent heat from exhaust air, the system’s energy efficiency is significantly improved.

  4. Assisting Temperature and Humidity Control
    In environments such as cleanrooms, laboratories, or temperature-controlled workshops, heat exchangers serve as pre-conditioning units to stabilize incoming air conditions.

II. Common Types of Heat Exchangers in Ventilation Systems

  1. Plate Heat Exchanger (Sensible Heat)

    • Uses aluminum or plastic plates to separate exhaust and supply air streams while transferring heat across the plates.

    • Commonly used in commercial buildings, schools, and office ventilation.

    • Efficiency typically ranges from 50% to 70%.

  2. Total Heat Recovery Unit (Sensible + Latent Heat)

    • Uses a special membrane that allows both heat and moisture exchange.

    • Ideal for residential buildings, hospitals, hotels, and environments with humidity control needs.

    • Provides better comfort and energy savings.

  3. Heat Pipe Heat Exchanger

    • Features a simple structure with no moving parts; transfers heat via heat pipes while keeping airflow streams completely separate.

    • Suitable for server rooms, preheating/precooling fresh air, and drying systems.

    • Performs well in high-temperature exhaust air environments.

  4. Rotary Wheel Heat Exchanger

    • A rotating wheel with hygroscopic coating simultaneously contacts both fresh and exhaust air, transferring both heat and moisture.

    • High efficiency (up to 70%–85%), but with a potential risk of cross-contamination.

    • Suitable for scenarios where energy efficiency is prioritized and cross-contamination is not critical.

  5. Indirect Evaporative Cooling Heat Exchanger

    • Uses exhaust air evaporation to cool incoming air without adding humidity.

    • Ideal for hot, dry environments such as industrial workshops and warehouses.

III. Typical Application Scenarios

  • Industrial Facilities: Improve temperature and humidity control while lowering fresh air energy consumption.

  • Cleanrooms and Operating Rooms: Stabilize airflow and temperature for controlled environments.

  • Commercial Buildings and Offices: Precondition fresh air and improve HVAC efficiency.

  • Public Spaces (Subways, Airports, Schools): Ensure good ventilation while saving energy.

  • Data Centers and Server Rooms: Recover waste heat for air preheating during winter.

  • Livestock Houses and Greenhouses: Balance ventilation with temperature and humidity stability to support growth.

IV. Conclusion

The application of heat exchangers in ventilation systems has become an essential part of modern HVAC design. By recovering thermal energy, enhancing indoor comfort, and improving air quality, heat exchangers are a core component in green buildings, energy-saving solutions, and intelligent ventilation systems.

Die Rolle von Zwischenwandwärmetauschern bei Projekten zur Nutzung der Abwärme aus Rückluftschächten von Kohlebergwerken

In the coal mine ventilation shaft exhaust heat utilization project, the intermediate wall-type heat exchanger is a critical piece of equipment for safely transferring heat. Its role is not only about heat exchange efficiency but also about ensuring system safety and operational reliability. The specific functions of the intermediate wall-type heat exchanger are as follows:

To achieve the objectives of shaft freeze protection and winter heating in the auxiliary shaft area, the intermediate wall-type heat exchanger is responsible for safely isolating high-temperature return air from fresh air or clean media while enabling efficient heat exchange. Its primary functions include:

Efficient recovery and utilization of return air waste heat

Utilizing the significant sensible heat carried by return air, the heat is stably transferred to fresh air or hot water systems through the metal intermediate wall, raising the temperature of incoming fresh air into the shaft to above 2°C, meeting freeze protection requirements.

Ensuring cleanliness and safety during heat exchange

Return air contains dust, moisture, and even trace harmful gases, which cannot directly enter the fresh air system. The intermediate wall structure effectively isolates hot and cold media, preventing cross-contamination and ensuring underground air quality and operational safety.

Enhancing the operational reliability of the heating system

The heat exchanger has a robust structure and stable operation, continuing to output heat even under extreme cold conditions. This ensures the continuity and reliability of winter heating in the auxiliary shaft, reducing the operational burden and risks associated with traditional electric heating and boiler systems.

Promoting energy conservation, emissions reduction, and green mine development

Through efficient heat exchange, heating energy consumption and operational costs are significantly reduced, lowering carbon emissions. This provides technical support for coal mines to achieve clean production and green transformation.

 

Translated with DeepL.com (free version)

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ZIBO QIYU Aircondition Energy Equipment CO., LTD., a leader in indoor air quality research, is committed to providing efficient and eco-friendly HVAC solutions. Our air-cooled chiller series, featuring advanced technology and stable performance, is widely used in industries such as plastics, electronics, electroplating, food processing, pharmaceuticals, ink printing, vacuum forming, injection molding, laser processing, metal casting, blow molding, precision machinery, glass craftsmanship, jewelry processing, leather, aquaculture, papermaking, milk freezing, and chemical manufacturing. It helps you achieve energy savings and boost production efficiency.

Key Advantages:

  • Energy-Saving and Eco-Friendly: Uses R410A eco-friendly refrigerant with no cooling tower required, saving water resources and installation space—ideal for arid regions (e.g., northern China). Delivers efficient hourly cooling, minimizing carbon emissions and creating a green, healthy work environment.
  • High-Efficiency and Stable Operation: Equipped with top-brand compressors (e.g., Panasonic, Sanyo), renowned pumps, and axial fans for low noise, high pressure, and rapid heat dissipation. Fully automatic remote control system (Taiwanese controller) with temperature precision to 0.1°C and adjustable range of 5~30°C, supporting 24/7 continuous operation.
  • Smart Safety Protection: Integrates multiple electrical safeguards including phase loss/reversal, high/low pressure, overload, water level, and anti-freezing protection. Pre-commissioned at factory—simply connect power and water lines for immediate operation.
  • Flexible Customization: Optional features include stainless steel pumps, housings, multiple chilled water inlets/outlets, copper evaporators (higher heat exchange efficiency), negative pressure suction systems, or remote control to adapt to diverse environments.

Comprehensive Specifications, Superior Performance: Cooling capacity ranges from 2.4Kw to 73.5Kw with multiple models (e.g., LSJ series). Condenser features copper tubes + hydrophilic aluminum fins, evaporator uses stainless steel coil or shell-and-tube design, and 304 stainless steel tank enables automatic water replenishment for long-term durability.

Choose QIYU Air-Cooled Chiller for an efficient, reliable, and eco-friendly industrial partner! Contact us today to start your energy-saving cooling journey.

Was ist ein Gas-Gas-Plattenwärmetauscher?

Was ist ein Gas-Gas-Plattenwärmetauscher?

Gas-Gas Plate Heat Exchanger

Gas-Gas Plate Heat Exchanger

A gas-gas plate heat exchanger is a highly efficient heat transfer device designed to recover heat from high-temperature exhaust gases and transfer it to incoming cold air or other gas streams. Unlike traditional heat exchangers, its compact plate structure maximizes the heat transfer surface area, achieving thermal efficiencies of 60% to 80%. The exchanger consists of thin, corrugated metal plates (typically stainless steel) that create separate channels for hot and cold gases, allowing heat to pass through the plates without mixing the gas streams.

This technology is particularly suited for industrial processes that generate significant waste heat, such as drying systems in ultrasonic cleaning machines used for hardware components. By capturing and reusing this heat, the gas-gas plate heat exchanger reduces the energy required for heating processes, lowering operational costs and carbon emissions.

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