ASME U-Stempel Mantel- und Rohrbündelwärmetauscher TEMA AES für Rohöl
| Typ | Beschreibung | Mnemotechnik / Visuelles Konzept | Hauptvorteile | Hauptnachteile | Beste Anwendungen |
| A | Kanal und abnehmbarer Deckel | A = Zugang | Am einfachsten zu reinigen innen der Rohre. Sie müssen nur den flachen Deckel abnehmen, ohne die rohrseitige Rohrleitung zu trennen. | Mehr Flanschverbindungen (zwei), was das Risiko von externen Leckagen unter hohem Druck erhöht. Höhere Herstellungskosten. | Anwendungen mit stark verschmutzenden rohrseitigen Flüssigkeiten, die häufige mechanische Reinigung (Bürsten) erfordern. |
| Verfügt über zwei Flanschverbindungen; der Kanalzylinder und der flache Deckel sind unabhängig. | |||||
| B | Haube (integrierter Deckel) | B = Haube | Weniger Flanschverbindungen bedeuten bessere Dichtleistung, geringeres Gewicht und niedrigere Kosten sein. | Um die Rohre innen zu reinigen, muss die gesamte Haube von der Rohrleitung getrennt und abgenommen werden sein. | Saubere rohrseitige Flüssigkeiten, Hochdruckanwendungen oder Anwendungen, bei denen keine häufige Innenreinigung erforderlich ist sein. |
| Der Kanal und der Deckel sind als ein einziges Stück (gewölbter Kopf) gefertigt, wodurch nur eine Flanschverbindung übrig bleibt. | |||||
| C | Kanal integriert mit Rohrboden | C = Kombiniert | Eliminiert die Flanschverbindung zwischen Rohrboden und Kanal und minimiert das Risiko externer Leckagen unter extremem Druck. | Höhere Kosten; wenn das Rohrbündel ausfällt, kann es nicht als eine einzige Einheit zur vollständigen Ersetzung herausgezogen werden. | Hochdruck-, gefährliche, tödliche oder toxische Flüssigkeiten, bei denen eine rohrseitige mechanische Reinigung dennoch erforderlich ist. |
| Der Kanal ist integral mit dem Rohrboden verschweißt oder geschmiedet, aber der flache Deckel ist abnehmbar. | |||||
| N | Kanal integriert mit Rohrboden und Deckel | N = Keine Flansche | Kompakteste Bauweise mit dem geringsten Risiko externer Leckagen (nahezu null). Sehr widerstandsfähig gegen extremen Druck. | Mechanisches Bürsten ist unmöglich. Kann nur durch chemische Zirkulation (chemische Reinigung) gereinigt werden. | Äußerst gefährliche, tödliche, explosive oder ultrahochdruck-Anwendungen mit extrem sauberen Flüssigkeiten. |
| Der Deckel, der Kanal und der Rohrboden sind vollständig zu einer einzigen starren Struktur verschweißt. |
| Typ | Beschreibung | Mnemotechnik / Visuelles Konzept | Hauptvorteile | Hauptnachteile | Beste Anwendungen |
| E | Ein Durchgang Mantel | E = Everyday (Standard) | Die klassischste, einfachste und kostengünstigste Ausführung. Bietet flexible Bündelkonfigurationen. | Hoher Druckabfall (Widerstand) bei der Handhabung großer Volumenströme oder Gase. | Die gebräuchlichste Wahl für allgemeinen Flüssig-Flüssig-Wärmeaustausch mit moderaten Temperaturunterschieden. |
| Ein Einlass und ein Auslass. Die Flüssigkeit fließt entlang der Mantellänge, geführt von Bündeln. | |||||
| F | Zwei Durchgänge Mantel mit Längsbündel | F = Flip (geteilter Fluss) | Zwingt den mantelseitigen Fluss in zwei Durchgänge und erzielt echten Gegenstromfluss. Maximiert MTD und Effizienz. | Das interne Längsbündel erfordert hohe Fertigungspräzision; Risiko von thermischem Umgehen/Leckage über das Bündel bei hohen Druckdifferenzen. | Anwendungen, die hohe thermische Effizienz, enge Temperaturannäherungen oder ein reines Gegenstromflussmuster erfordern. |
| Verfügt über ein internes Längsbündel, das den Fluss zwingt, hin und her zu laufen. | |||||
| G | Geteilter Fluss | G = Grand Split | Teilt den Fluss, um den mantelseitigen Druckabfall erheblich zu reduzieren. Ideal für Phasenwechselanwendungen. | Komplexere interne Struktur und Rohrleitungsführung. | Wird häufig für Verdampfer oder Anwendungen mit Teilkondensation verwendet. |
| Zentraler Einlass, der durch ein horizontales Bündel in zwei Ströme geteilt wird, die an den Enden austreten. | |||||
| H | Doppelt geteilter Fluss | H = Huge Split | Bietet einen noch geringeren Druckabfall als der G-Mantel und sorgt für eine sehr gleichmäßige Verteilung des Wärmeübergangskoeffizienten. | Komplexe Fertigung und Ausrichtung der internen Bündel, was zu höheren Kosten führt. | Großvolumige Verdampfer oder Verdampfungsprozesse, die einen minimierten Druckabfall erfordern. |
| Eine verbesserte Version des G-Mantels, bei der mehrere Bündel verwendet werden, um den Fluss in vier Ströme zu teilen. | |||||
| J | Geteilter Fluss | J = Joint (1-Einlass/2-Auslass oder 2-Einlass/1-Auslass) | Reduziert den Druckabfall auf etwa 1/8 eines E-Mantels, was einen massiven Gasdurchsatz ermöglicht. | Erfordert Rohrleitungsverbindungen an beiden Enden des Mantels, was die externe Rohrleitungsführung erschwert. | Großvolumige Gaskühlung oder Vakuumkondensatoren, bei denen der Druckabfall streng minimiert werden muss. |
| Tritt typischerweise in der Mitte ein und tritt an beiden Enden aus (umgekehrte T-Form). | |||||
| K | Kesselverdampfer | K = Kettle (vergrößerter Mantel) | Bietet einen integrierten Dampf-Flüssigkeits-Abscheideraum. Dampf steigt reibungslos auf, während Flüssigkeit darunter verdampft, was Flüssigkeitseintrag verhindert. | Der übergroße, kesselartige Mantel ist sperrig, verbraucht mehr Material und ist teuer. | Verdampfer von Destillationskolonnen, Verdampfer und Abwärmekessel in Chemieanlagen. |
| Das Rohrbündel sitzt im unteren Bereich, während der obere Mantel einen deutlich vergrößerten Dampfraum aufweist. | |||||
| X | Kreuzstrom | X = Cross- (reiner Kreuzstrom) | Die Flüssigkeit strömt geradeaus, ohne sich zu biegen, was zu einem nahezu null Druckabfall führt (kein Bündelwiderstand). | Hohes Risiko von flussinduzierten Rohribrationen; erfordert eine massive Prallplatte am Einlass. | Großtechnische Kondensatoren, Geothermie oder Kondensation von Gasen mit ultrahoher Geschwindigkeit. |
| Die Flüssigkeit tritt über die gesamte obere Länge ein und tritt durch die Unterseite aus, wobei sie senkrecht über die Rohre strömt. |
| Typ | Kategorie | Mnemotechnik / Visuelles Konzept | Thermische Ausdehnungslösung | Bündel entnehmbar? | Hauptvor- und Nachteile / Beste Anwendungen |
| L | Festes Rohrboden | Spiegelt Vorderkopf 'A' | Starre Konstruktion. Wenn die Temperaturdifferenz groß ist, muss ein Dehnungselement (Balgen) am Mantel angebracht werden sein. | Nein | Vorteile: Sehr einfach, den flachen Deckel abzunehmen und das Rohr innen zu reinigen; wirtschaftlich. |
| Verfügt über einen geflanschten flachen Deckel. Der Rohrboden ist direkt mit dem Mantel verschweißt. | |||||
| M | Festes Rohrboden | Spiegelt Vorderkopf 'B' | Starre Konstruktion. Erfordert ein Mantel-Dehnungselement für hohe Temperaturdifferenzen. | Nein | Vorteile: Weniger Flanschverbindungen, bessere Hochdruckabdichtung als Typ L. |
| Verfügt über eine integrierte Haube (gewölbter Kopf). Der Rohrboden ist mit dem Mantel verschweißt. | |||||
| N | Festes Rohrboden | Spiegelt Vorderkopf 'N' | Starre Konstruktion. Erfordert ein Mantel-Dehnungselement für hohe Temperaturdifferenzen. | Nein | Vorteile: Geringstes Gewicht, absolut kein Risiko von externen Flanschleckagen. |
| An beiden Enden vollständig verschweißt; keine großen Körperflansche. | |||||
| P | Gepackter Schwimmkopf | P = Packed (Innenpackung) | Der Rohrboden gleitet frei und nimmt die thermische Ausdehnung perfekt auf sein. | Ja | Kritischer Fehler: Verpackungsdegradation kann zu interner Vermischung von Flüssigkeiten (Kreuzkontamination) zwischen Rohr- und Mantelseite führen. |
| Der hintere Rohrboden gleitet im Mantel, abgedichtet durch einen weichen Packungsring. | |||||
| W | Gepackter Schwimmkopf | W = Warning Lantern Ring | Der Rohrboden gleitet frei und nimmt die thermische Ausdehnung perfekt auf sein. | Ja | Vorteile: Jede Leckage fließt durch die Entlüftungslöcher ab und verhindert interne Kreuzkontamination sein. |
| Der Rohrboden gleitet, verfügt aber über ein Kontroll-Entlüftungsloch zwischen den Rohr-/Mantelpackungen. | |||||
| S | Schwimmkopf | S = Split Ring | Der hintere Kopf schwimmt frei im Manteldeckel und eliminiert thermische Spannungen sein. | Ja | Vorteile: Das Arbeitspferd der Raffinerie. Ermöglicht eine gründliche mechanische Reinigung sowohl der Rohrinnenseite als auch der Außenseite. |
| Der klassische Schwimmkopf. Der Schwimmkopfdeckel wird mit einem geteilten Stützring am Rohrboden befestigt. | |||||
| T | Schwimmkopf | T = Total Pull-Through | Der hintere Kopf schwimmt frei im Manteldeckel und eliminiert thermische Spannungen sein. | Ja | Vorteile: Schnellste Bündelentnahme; reduziert die Wartungsstillstandszeiten drastisch. |
| Der Schwimmkopfdeckeldurchmesser ist kleiner als der interne Manteldurchmesser. | |||||
| U | U-Rohr | U = U-Rohr (Biegung) | Das gebogene Ende hängt vollständig frei und ermöglicht ungehinderte thermische Ausdehnung sein. | Ja | Vorteile: Eliminiert die Hälfte der Rohrböden, Verteiler und Flansche. Sehr kostengünstig und außergewöhnlich für hohen Druck sein. |
| Rohre biegen sich um 180 Grad. Kein hinterer Kopf oder hinterer Rohrboden vorhanden sein. | (Sofortige Entnahme von der Vorderseite) | Nachteile: U-Bögen können nicht mechanisch gereinigt werden. Die rohrseitige Flüssigkeit muss extrem sauber und nicht verschmutzend sein. |
