Pillow Plate Wärmeaustauschsysteme

Pillow Plate Wärmeaustauschsysteme basieren auf doppelt profilierten thermischen Platten (sogenannten Pillow Plates), die durch variabel verschweißte Konstruktionen eine große, strukturierte Oberfläche für die Wärmeübertragung bieten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Rohrbündel- oder Plattenwärmetauschern bieten Pillow Plate-Systeme ein Höchstmaß an Flexibilität hinsichtlich Form, Größe und Material und können auf die jeweiligen Prozessanforderungen zugeschnitten werden. Sie sind besonders effizient bei problematischen Medien und bieten minimale Verstopfungsneigung und einfache Reinigung, da die Medien über die großen, widerstandsarmen gewellten Oberflächen fließen. Diese Systeme zeichnen sich außerdem durch eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Druck- und Temperaturschwankungen aus, ohne dabei an Stabilität einzubüßen, sowie durch sehr hohe k-Werte aufgrund des minimalen Druckabfalls und der vergrößerten Oberfläche.

Das Prinzip beruht auf zwei getrennten Strömungswegen für unterschiedliche Medien in den Hohlräumen zwischen den gewellten Pillow Plates. Die große profilierte Oberfläche ermöglicht einen hohen Wärmestrom (flüssig/flüssig oder gas/flüssig). Die Konturierung der Platten sorgt für starke Turbulenzen, was die Wärmeübertragung verbessert und Ablagerungen reduziert. Das System kann mit einem Puffervolumen oder einer automatischen Regelung zum Ausgleich von Temperaturspitzen und Belastungsschwankungen ausgestattet werden, um eine stabile und sichere Prozessführung auch bei dynamischen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.

Pillow Plate-Systeme sind äußerst flexibel und können im Wesentlichen alle herkömmlichen industriellen Medien verarbeiten, wie Wasser, Dampf, Thermoöle (zum Heizen/Kühlen), Solen, Kältemittel (z. B. Ammoniak), Prozessgase sowie schlammhaltige, viskose oder stark verschmutzte Flüssigkeiten aus der Abwasser-, Biomasse- oder Papierverarbeitung. Selbst aggressive, klebrige oder abrasive Medien sind aufgrund der robusten Konstruktion und der speziellen Riffelung beherrschbar, mit verlängerten Reinigungsintervallen und vereinfachter Wartung.

Industrien umfassen:

• Papier- und Zellstoffindustrie: Energierückgewinnung aus Kondensat und Prozessdampf, Kondensation und Energieeinsparung bei großen Volumenströmen
• Lebensmittelindustrie: Pasteurisierung und Kühlung von Flüssigkeiten, Eiswasserproduktion (z. B. Molkereien), Scherbeneis für die Lebensmittelverarbeitung
• Chemische und pharmazeutische Industrie: Prozesskühlung, Lösungsmittelkondensation, Handhabung von partikelbeladenen Prozessströmen
• Abwasser/Umwelt: Wärmerückgewinnung aus Abluft, Industrieabwässern, Biomasseprozessen

Die Vorteile sind stets eine hohe Energieeffizienz, niedrige Betriebskosten, flexible Konstruktionsmöglichkeiten und die sichere Handhabung selbst stark verschmutzter oder schwieriger Medien.

Pillow Plate-Systeme sind in der Regel offen konstruiert, so dass die Platten bei Bedarf einzeln inspiziert, gereinigt oder ausgetauscht werden können. Die offene Bauweise gewährleistet einen optimalen Wartungszugang, und hartnäckige Ablagerungen oder Verschmutzungen lassen sich schnell und effektiv reinigen. Die glatten, gewellten Oberflächen begünstigen die Selbstreinigung durch Strömungseffekte, was die Intervalle verlängert und Arbeits- und Ausfallzeiten reduziert.

Die vollverschweißte Edelstahlkonstruktion und die kundenspezifischen Kanäle und Wandstärken machen die Systeme extrem robust und langlebig. Die Betriebssicherheit wird durch sehr geringe Druckverluste und die Möglichkeit zum Ausgleich von Temperatur-/Durchflussschwankungen mit Pufferspeichern oder Regelung erreicht. Die große Oberfläche, das gezielte Strömungsmanagement und die optimierten freien Kanalquerschnitte garantieren eine hohe Energieeffizienz.

Pillow Plates-Systeme sind in hohem Maße anpassbar:

• Leistungsbereich: individuelle Systeme von 10 bis über 1.000 kW (bis zu 2,4 MW für große Kühlanlagen)
• Plattengrößen: bis zu 4.000 × 2.000 mm
• Wandstärken: 0,8/0,8 mm bis 3/3 mm
• Betriebsdrücke: Standard bis 20 bar, Sonderausführung bis 50 bar
• Medien: kompatibel mit allen gängigen Wärmeträgern (Wasser, Sole, Gase, Ammoniak, Thermoöl)
• Ausführung: als gewalzte Zylinder, Platten an Rundbehältern, kompakte Plug-and-Play-Einheiten oder Systemintegration in bestehende Behälter
• Kanallayout und Systemkonfiguration werden von erfahrenen Ingenieuren individuell ausgearbeitet.

Sie ermöglichen eine nahezu verlustfreie Rückgewinnung von Prozesswärme aus Abgasen, Dämpfen und Flüssigkeiten, selbst bei starker Verschmutzung. Die zurückgewonnene Energie kann andere Prozessschritte oder die Gebäudeheizung unterstützen und so den Bedarf an externer Energie reduzieren. Dies führt zu erheblichen Kosteneinsparungen, verbessert die CO₂-Bilanz und hilft, die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen, insbesondere in Sektoren wie Papier, Biomasse und Lebensmittelverarbeitung.

Bei Prozessen mit schwankenden Volumina und Temperaturen (z. B. Lebensmittelindustrie, Tanklager) dienen Pillow Plate-Systeme als Puffer, indem sie einen Teil des Wärme-/Kühlmediums nutzen und so plötzliche Temperaturschwankungen und Lastspitzen abmildern, um stabile Prozessbedingungen aufrechtzuerhalten. Die hohe spezifische Oberfläche der gewellten Platten garantiert eine effiziente Wärmeübertragung auch bei variablen Strömungen.

Für Medien mit hohem Feststoffgehalt oder starker Verunreinigung (z. B. Abwasser, Biotechnologie oder Biomasseprozesse) bieten offene Pillow Plate-Systeme große, zugängliche Kanäle, die eine Inspektion, Reinigung oder sogar automatische Spülung problemlos ermöglichen. Verstopfungen, Verschmutzungen oder Kesselsteinbildung sind selten und können durch kundenspezifische Kanaldesigns und gezieltes Strömungsmanagement weiter minimiert werden.

Ja, Pillow Plate-Wärmetauscher können als Verdampfer für alle herkömmlichen Kältemittel wie Ammoniak (NH₃), CO₂, R1234yf und andere dienen. Ein geringes Innenvolumen und eine große Oberfläche gewährleisten eine schnelle Verdampfung und eine hohe Energieausbeute. SPS-Steuerungen ermöglichen eine präzise Temperaturstabilisierung - zum Beispiel die Herstellung von Eiswasser bei +0,5 °C für die Lebensmittel- oder Pharmaindustrie.

Diese Systeme eignen sich hervorragend zur Kondensation von Prozesskondensat und Lösungsmitteln (z. B. Methanol, Ethanol). Die Plattengeometrie und die individuelle Kanalanordnung ermöglichen eine stabile, energieeffiziente Rückgewinnung und Kondensation, selbst bei hohen Dampfkonzentrationen. Die kondensierte Flüssigkeit kann in den Prozess zurückgeführt werden, was Kreislaufwirtschaft und Ressourceneffizienz unterstützt.

In der Zellstoff-, Papier- und Chemieindustrie, wo aggressive oder hochtemperierte Medien üblich sind, können Pillow Plate-Austauscher dank ihrer korrosionsbeständigen Edelstahlkonstruktion als Heiz- oder Kühlregister direkt in Reaktoren oder Tanks eingesetzt werden. Hohe Betriebsdrücke (bis zu 50 bar in Sonderausführungen) sind möglich und erhöhen die Prozesssicherheit.

Ja, für die Lufttrocknung und Filtratrückgewinnung bieten Pillow Plate-Systeme eine kompakte, leistungsstarke Alternative zu herkömmlichen Geräten. Ihr offenes Design, die gezielte Luftströmung und die anpassbaren Plattengrößen ermöglichen eine energieoptimierte Trocknung und Wärmerückgewinnung, selbst bei feuchten oder verunreinigten Gasströmen, wie in der Papier- oder Filtrationsindustrie.

Dank des modularen, anpassbaren Designs lassen sich Pillow Plate-Systeme problemlos in bestehende Tanks, Reaktoren oder Industrieanlagen integrieren - als Walzzylinder, Spezialplatten oder Einschubregister passen sie sich flexibel an die Bedingungen vor Ort an. Auch die Integration in Steuerungs- und Regelungssysteme (z. B. SPS) ist problemlos möglich.

Bei Prozessen, die hohe Temperaturen oder besondere chemische Eigenschaften erfordern (z. B. Industrieöfen oder Lebensmittelverarbeitung), können Pillow Plate-Tauscher mit Thermoölen, Solen und Spezialflüssigkeiten betrieben werden und unterstützen so eine breite Palette von thermischen Anwendungen, wie z. B. Wärmetauscher, Speicherlösungen oder gezielte Kühlung/Heizung von Spezialmedien.