Wärmetauscher-Titanrohre

Titanröhrchen für Wärmetauscher: hohe Wärmeleitfähigkeit + Korrosionsbeständigkeit, so dass ein effizienter Wärmeübergang in chemischen/pharmazeutischen Wärmetauschern möglich ist

• mit einer Breite von nicht mehr als 20 mmfür Wärmetauscher: Die Kernproduktdefinition bezieht sich auf nahtlose oder geschweißtemit einer Breite von nicht mehr als 20 mm(typischerweise reines Titan der Klasse 1, der Klasse 2 oder Ti-6Al-4V-Legierung der Klasse 5) für Wärmetauschersysteme konstruiertKühlwasser und chemische LösungenIm Gegensatz zu Rohren aus Edelstahl oder Kupfer sind dieTitanröhren sind für die Anforderungen der chemischen und pharmazeutischen Industrie an "hohe Wärmeübertragungseffizienz + schwere Flüssigkeitskompatibilität" optimiert, bei denen Korrosions- und Wärmeeffizienz gleichermaßen kritisch sind.
• Hohe Wärmeleitung:Ausstellungsstücke aus TitanBei einer Wärmeleitfähigkeit von ~ 21,9 W/m·K bei 20°C, die zwar geringer ist als bei Kupfer (~ 401 W/m·K) oder Aluminium (~ 237 W/m·K), übertrifft sie jedoch bestehende korrosionsbeständige Alternativen wie 316L Edelstahl (~ 16 L).2 W/m·K) und Nickellegierungen (~12 ̊15 W/m·K)) in rauen UmgebungenFür Wärmetauscher bedeutet dies:
  • Effiziente Wärmeübertragung: schnellerer thermischer Energieaustausch zwischen Flüssigkeiten, wodurch die erforderliche Rohroberfläche (und damit die Größe des Wärmetauschers) für die gleiche Wärmeleistung verringert wird.Ein Titanrohr-Wärmetauscher kann die gleiche Wärmeübertragungsrate erreichen wie eine 316L-Einheit aus Edelstahl mit 20~30% weniger Rohren..
  • Gleichmäßige Temperaturverteilung: Die moderate, aber stabile Wärmeleitfähigkeit von Titan verhindert lokale Hotspots (ein Risiko bei Materialien mit geringer Leitfähigkeit), was für pharmazeutische Prozesse (z. B.Temperaturempfindliche Wirkstoffsynthese), wenn eine präzise Wärmekontrolle erforderlich ist..
• Korrosionsbeständigkeit: Der entscheidende Vorteil des Titans für den chemischen/pharmazeutischen Einsatz liegt in seinerpassive Oxidfolie(TiO2) ∆ eine dichte, anhängliche Schicht, die sich spontan in Luft oder wässriger Umgebung bildet und sich selbst heilt, wenn sie zerkratzt wird.
  • starke Chemikalien: Säuren (Schwefelsäure, Salzsäure), Alkalien (Natriumhydroxid) und organische Lösungsmittel (Aceton, Ethanol), die in der chemischen Verarbeitung üblich sind und die Erosion oder Perforation der Rohrwand vermeiden.
  • Anforderungen an eine hohe Reinheit: In der pharmazeutischen Industrie ist Titan inert und lässt keine Metallionen (z. B. Eisen, Nickel aus Edelstahl) in Prozessflüssigkeiten auslaufen, die für die Einhaltung der FDA (U.S.) oder EMA (EU) Normen für die Reinheit von Arzneimitteln.
  • Feuchte/Feuchtigkeit: Selbst in Kondensumgebungen (z. B. Schalen- und Rohrwärmetauscher mit Wasserdampf) vermeidet Titan Rost oder Grubenbildung, im Gegensatz zu Kohlenstoffstahl oder Niedriggradig rostfreiem Stahl.
• Effiziente Wärmeübertragung in chemischen/pharmazeutischen Wärmetauschern ermöglichen: Die Synergie zwischen hoher Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit löst zwei Schwierigkeiten dieser Branchen:
  • Vermeidung von Effizienzverlusten durch Korrosion: Korrosierte Rohrwände (z. B. Rostschichten auf Edelstahl) wirken als Wärmedämmer, wodurch die Wärmeübertragungseffizienz im Laufe der Zeit um 15 bis 40% reduziert wird. TitansäurenDie Korrosionsbeständigkeit gewährleistet eine glatte, ungehinderte Rohroberfläche und sorgt so für eine gleichbleibende Wärmeübertragung über 10 bis 20 Jahre (gegenüber 3 bis 5 Jahren für Edelstahl bei harten Chemikalien).
  • Unterstützung aggressiver Prozessbedingungen: Chemische/pharmazeutische Wärmetauscher arbeiten häufig mit Flüssigkeiten mit hoher Temperatur (bis zu 200°C), hohem Druck (bis zu 10 MPa) oder wechselnden pH-Werten.Mechanische Stabilität des Titans (Zugfestigkeit ~240~860 MPa), abhängig von der Qualität) und Korrosionsbeständigkeit unter diesen Bedingungen unvorhergesehene Stillstände für den Rohrwechsel beseitigen und so den effizienten Betrieb der Wärmeübertragungssysteme gewährleisten.

Gemeinsame Titangruppen für Wärmetauscher

Zusätzliche Vorteile für die chemische/pharmazeutische Industrie

1. Niedrige Wartungskosten: Their long service life (15–25 years in chemical plants) reduces frequency of tube replacement—saving labor costs and minimizing production downtime (critical for continuous pharmaceutical manufacturing).
2. Kompatibilität mit Reinigungssystemen (CIP): Titan widersteht den harten Reinigungsmitteln (z. B. Stickstoffsäure, Natriumhypochlorit), die in pharmazeutischen CIP-Prozessen verwendet werden, und vermeidet dadurch Schäden an der Rohroberfläche während der Sterilisation.
3. Leichtgewicht: Die Dichte von Titan (~4,51 g/cm3) ist 40% geringer als die von Edelstahl (~7,93 g/cm3)Verringerung des Gesamtgewichts großer Wärmetauscher Erleichterung der Installation und Senkung der Kosten für die strukturelle Unterstützung in chemischen Anlagen.

Typische Anwendungsfälle

• Chemische Industrie: Schalen- und Rohrwärmetauscher zur Konzentration von Schwefelsäure, zur Kühlung mit Salzsäure oder zur petrochemischen Raffination (widerstandsfähig gegen Kohlenwasserstoffkorrosion);mit einer Leistung von mehr als 50 W und einer Leistung von mehr als 50 W.
• Pharmazeutische Industrie: Wärmetauscher für die Synthese von Arzneimitteln (temperaturempfindliche Reaktionen), Sterilwasservorbereitung (Vermeidung der Kontamination mit Metallionen),und Impfstoffherstellung (in Übereinstimmung mit den Biokompatibilitätsnormen).
• Spezialprozesse: Chlor-Alkali-Produktion (beständig gegen Chlorgaskorrosion), pharmazeutische API-Reinigung (Active Pharmaceutical Ingredient),und Industrieabwasseraufbereitung (resistent gegen saure/alkaline Abwässer).