STRIKO · exclusieve agent Benelux
STRIKO warmtewisselaar
Waarom stroperige media slecht warmte uitwisselen, wat dat betekent voor je product en hoe je een STRIKO warmtewisselaar via ons aanvraagt.
Striko warmtewisselaar: warmteoverdracht voor media die niet willen stromen
Een STRIKO warmtewisselaar is bedoeld voor een taak waar veel standaard warmtewisselaars moeite mee hebben: het verwarmen of koelen van viskeuze media. STRIKO Verfahrenstechnik GmbH is sinds 1974 actief en gespecialiseerd in breekplaten en statische mixers voor (hoog)viskeuze media. Naast die twee bekende productgroepen voert STRIKO warmtewisselaars voor viskeuze media als derde productlijn. Dat is een logische combinatie. Wie weet hoe lastig het is om een stroperig medium te mengen, weet ook hoe lastig het is om er warmte in of uit te krijgen.
Dutch Valve Vision is de exclusieve agent van STRIKO voor Nederland, België en Luxemburg, en daarmee ook voor de Striko warmtewisselaar het aanspreekpunt in deze regio. Technische details over deze productlijn vind je op deze pagina niet, en dat is een bewuste keuze. Maten, oppervlakken, materialen en prestaties van een warmtewisselaar hangen zo sterk af van het product, de temperaturen en het debiet dat algemene cijfers meer zouden verwarren dan helpen.
Wat we wel doen, is uitleggen waarom viskeuze media een eigen aanpak vragen. Als je begrijpt waar het bij een stroperig product misgaat, kun je beter beoordelen of je huidige oplossing tekortschiet en welke gegevens nodig zijn om een Striko warmtewisselaar goed te laten uitwerken. Die uitleg is gebaseerd op algemene kennis van warmteoverdracht, niet op specificaties van een concreet toestel.
Waarom viskeuze media een aparte warmtewisselaar vragen
Bij een dunne vloeistof zoals water is de stroming in een warmtewisselaar meestal turbulent. De wervelingen brengen voortdurend vloeistof van de kern naar de wand en terug. Warmte die door de wand binnenkomt, wordt daardoor snel over de hele stroom verdeeld. Het resultaat is een hoge warmteoverdrachtscoëfficiënt en een stroom die over de doorsnede vrijwel dezelfde temperatuur heeft.
Bij een viskeus medium ligt dat anders. De hoge viscositeit maakt het Reynoldsgetal laag en de stroming laminair. Er zijn geen wervels die het medium door elkaar mengen. Het medium beweegt in lagen, waarbij de laag aan de wand langzaam stroomt en de kern snel. Warmte moet door geleiding van laag naar laag worden doorgegeven, en stroperige media geleiden warmte doorgaans slecht. De warmteoverdrachtscoëfficiënt is daardoor laag.
Dat heeft een direct gevolg voor het ontwerp. Om dezelfde hoeveelheid warmte over te dragen, heb je bij een viskeus medium veel meer oppervlak nodig dan bij water. Een grotere warmtewisselaar betekent meer materiaal, meer ruimte en vaak meer drukval. Bovendien lost een groter oppervlak het tweede probleem niet op: de temperatuurverschillen binnen het medium zelf.
Warme wand, koude kern
In laminaire stroming ontstaat bij verwarmen een warme laag langs de wand, terwijl de kern nauwelijks opwarmt. Bij koelen is het omgekeerd. Het medium dat de warmtewisselaar verlaat, is dus geen stroom met één temperatuur, maar een mengsel van warme en koude lagen. De gemiddelde uitlaattemperatuur kan kloppen, terwijl een deel van het product veel te warm is geweest en een ander deel nauwelijks is behandeld.
Verblijftijd die niet voor elk deel gelijk is
Daar komt de verblijftijd bij. Het medium aan de wand stroomt langzaam en blijft dus lang in contact met het warme oppervlak. Het medium in de kern schiet er snel doorheen. Voor een temperatuurgevoelig product is dat een slechte combinatie. Juist het deel dat het warmst wordt, blijft het langst in de warmtewisselaar.
Een STRIKO warmtewisselaar is bedoeld voor het verwarmen of koelen van viskeuze media, een productlijn naast de breekplaten en statische mixers van STRIKO. Bij stroperige media is de stroming laminair, waardoor warmte slecht wordt overgedragen en er grote temperatuurverschillen tussen wand en kern ontstaan. Dutch Valve Vision is exclusieve STRIKO-agent in de Benelux en werkt een passende oplossing uit op basis van je procesdata.
Wat er misgaat met een standaard warmtewisselaar
Neem een situatie die veel procesengineers zullen herkennen. Een installatie verwarmt een stroperig product in een gangbare buizenwarmtewisselaar. Op papier klopt de berekening. In de praktijk haalt de uitlaattemperatuur de gewenste waarde niet, of alleen door de temperatuur van het verwarmingsmedium flink op te voeren. Na een tijd daalt de prestatie verder, en bij een onderhoudsstop blijkt de binnenwand van de buizen bedekt met een laag aangebakken product.
Wat is hier gebeurd? De lage warmteoverdracht maakte een hoge wandtemperatuur nodig. Het product aan de wand, dat al langzaam stroomde, werd daardoor te heet en degradeerde of koekte aan. Die aanslag vormde een isolerende laag, waardoor de warmteoverdracht nog verder daalde en de wandtemperatuur nog verder omhoog moest. Een klassieke vicieuze cirkel.
Een ander type warmtewisselaar biedt niet vanzelf een uitweg. Een platenwarmtewisselaar heeft smalle kanalen die bij dunne media een hoge warmteoverdracht geven. Bij een stroperig medium betekenen die smalle kanalen vooral een hoge drukval. In de industrie worden voor zeer viskeuze producten ook uitvoeringen met schrapers toegepast, die de wand mechanisch schoonhouden. Die werken, maar brengen bewegende delen, aandrijvingen en asafdichtingen met zich mee, met het onderhoud dat daarbij hoort.
De les is dat een viskeus medium niet zomaar in een warmtewisselaar past die voor dunne vloeistoffen is ontworpen. Daarvoor is een ontwerp nodig dat vanaf het begin rekening houdt met laminaire stroming, lage warmteoverdracht, temperatuurgevoeligheid en drukval. Dat is precies het terrein waarop een Striko warmtewisselaar zich richt.
Mengen en warmteoverdracht: waar twee specialismen elkaar raken
Het is geen toeval dat een fabrikant van statische mixers voor viskeuze media ook warmtewisselaars voor die media aanbiedt. De problemen van warmteoverdracht in laminaire stroming zijn in de kern mengproblemen. Het medium aan de wand moet naar de kern en het medium in de kern naar de wand. Zolang dat niet gebeurt, blijft de warmte aan de wand hangen.
In de vakwereld is het een bekend principe dat statische mengelementen in een stroming de uitwisseling tussen wand en kern sterk kunnen verbeteren. Het medium wordt telkens van de wand naar het midden gebracht en andersom, waardoor de temperatuur over de doorsnede gelijkmatiger wordt en de verblijftijd uniformer. STRIKO noemt zelf ook warmteregulerende taken als een toepassing waarbij maatwerk in statische mengtechniek extra voordelen biedt. In de voedingsmiddelenindustrie worden statische mixers ingezet bij temperatuurregulatie van delicate producten.
Hoe STRIKO dit in zijn warmtewisselaars concreet uitwerkt, lichten we per aanvraag toe op basis van de documentatie van de fabrikant. We doen daar op deze pagina geen uitspraken over, omdat we geen specificaties willen noemen die niet bij jouw toepassing horen. Wat wel vaststaat, is dat de combinatie van kennis over viskeuze media, mengtechniek en warmteoverdracht bij één fabrikant ligt. Voor een procesengineer met een lastig product is dat een goed vertrekpunt voor het gesprek over een Striko warmtewisselaar.
Koelen is een ander verhaal dan verwarmen
Bij verwarmen en koelen van viskeuze media spelen dezelfde principes, maar het gedrag is niet symmetrisch. Bij de meeste vloeistoffen neemt de viscositeit toe als de temperatuur daalt. Bij koelen wordt het medium aan de koude wand dus dikker dan in de kern. Die dikke laag stroomt nog langzamer, isoleert nog beter en remt de warmteoverdracht verder af. In extreme gevallen kan een product aan de wand zo stroperig worden dat het nauwelijks nog beweegt, terwijl de kern er relatief warm doorheen stroomt.
Bij sommige media komt daar kristallisatie of stolling bij. Een product dat bij een bepaalde temperatuur begint te stollen, kan aan een te koude wand een vaste laag vormen. Die laag groeit, de doorstroomopening wordt kleiner en de drukval stijgt. Een engineer die een koeltaak voor zo’n product ontwerpt, moet daarom niet alleen naar de eindtemperatuur kijken, maar ook naar de laagste wandtemperatuur die het product verdraagt.
Voor een Striko warmtewisselaar betekent dat dat we bij een koeltaak extra vragen naar het gedrag van het product bij lage temperaturen. Wanneer begint het te stollen of te kristalliseren? Hoe snel neemt de viscositeit toe? Welk koelmedium wordt gebruikt en bij welke temperatuur? Met die informatie kan de koeling zo worden opgezet dat het product gelijkmatig afkoelt zonder aan de wand vast te lopen. Dezelfde zorgvuldigheid geldt bij verwarmen voor de hoogste temperatuur die het product verdraagt.
Waar een Striko warmtewisselaar in beeld komt
STRIKO bedient met zijn producten sectoren als de chemische verwerking, de farmaceutische industrie, de voedingsmiddelenproductie, de petrochemie en de energieopwekking. In veel van die sectoren komen stroperige media voor die moeten worden verwarmd of gekoeld. Denk aan een polymeeroplossing die op een bepaalde temperatuur moet worden gebracht voor de volgende processtap, aan een hars die na een reactie moet afkoelen, of aan een voedingsmiddel dat een warmtebehandeling nodig heeft zonder aan te branden.
Wat die toepassingen gemeen hebben, is dat de temperatuur niet alleen gemiddeld moet kloppen, maar voor elk deel van het product. Een hars die plaatselijk te heet wordt, kan eigenschappen verliezen. Een voedingsmiddel dat aan de wand aanbrandt, geeft afwijkingen in smaak of kleur. Een product dat in de kern niet warm genoeg wordt, is niet goed behandeld. Een Striko warmtewisselaar komt in beeld waar die gelijkmatigheid telt.
Ook bestaande installaties zijn een aanleiding. Als een warmtewisselaar steeds sneller vervuilt, als de gewenste temperatuur alleen met een extreem heet verwarmingsmedium wordt gehaald of als de drukval uit de hand loopt, is het zinvol om de opzet opnieuw te bekijken. Soms is een aanpassing van de procescondities voldoende. Soms is een ander type warmtewisselaar de betere oplossing.
Drukbeveiliging van een warmtewisselaar
Een warmtewisselaar heeft twee zijden, een voor het product en een voor het verwarmings- of koelmedium. Die zijden werken vaak bij verschillende drukken. Een bekend scenario in de procesveiligheid is dat een scheiding tussen beide zijden bezwijkt, bijvoorbeeld door een gescheurde buis. De zijde met de hoogste druk zet dan de andere zijde onder druk, die daar niet altijd op is ontworpen. Ook thermische uitzetting van een ingesloten vloeistof bij verwarmen kan tot overdruk leiden.
Voor zulke scenario’s is een betrouwbare drukbeveiliging nodig. Hier komt de andere kernactiviteit van STRIKO in beeld: breekplaten. Breekplaten beschermen onder meer warmtewisselaars tegen kritische overdruksituaties. Ze zijn tot het moment van barsten volledig lekdicht, hebben geen bewegende delen en openen bij de ingestelde druk binnen milliseconden. Wie een Striko warmtewisselaar in een installatie opneemt, kan de drukbeveiliging daarvan dus in hetzelfde traject met ons bespreken. Voor corrosieve media zijn er bovendien grafiet breekplaten, die zonder coating bestand zijn tegen veel zuren en basen. Welke beveiliging past bij de Striko warmtewisselaar in jouw installatie, hangt af van het medium, de drukken aan beide zijden en de scenario’s die in de veiligheidsstudie naar voren komen.
Gegevens voor een Striko warmtewisselaar aanvraag
Omdat we geen standaardspecificaties publiceren, is een goede aanvraag het vertrekpunt. De belangrijkste gegevens gaan over het product. Hoe hoog is de viscositeit, en hoe verandert die met de temperatuur? Geef bij voorkeur de viscositeit bij de begin- en de eindtemperatuur, omdat die bij veel media sterk uiteenlopen. Is het medium niet-Newtoniaans, dan helpt een viscositeitscurve. Verder zijn de dichtheid, de soortelijke warmte en, als bekend, de warmtegeleiding van belang.
Daarna volgen de procesgegevens: het debiet, de begin- en eindtemperatuur, de maximaal toelaatbare producttemperatuur en de toegestane drukval. Voor de andere zijde willen we weten welk medium je gebruikt om te verwarmen of te koelen, bij welke temperatuur en druk. Tot slot zijn de materiaaleisen, de reinigingsmethode en de beschikbare ruimte van belang. Met dat beeld kunnen we samen met STRIKO beoordelen welke oplossing past.
Heb je nog niet alle gegevens, bijvoorbeeld omdat het product nog in ontwikkeling is of de installatie nog op de tekentafel ligt, dan is dat geen reden om te wachten. Een eerste gesprek op basis van de gegevens die er wel zijn, maakt vaak al duidelijk welke richting kansrijk is en welke metingen nog nodig zijn. Een laboratoriummeting van de viscositeit bij een paar temperaturen is dan vaak de meest waardevolle volgende stap. Zo kan de uitwerking van een Striko warmtewisselaar parallel lopen met de rest van het ontwerp.
Een Striko warmtewisselaar via Dutch Valve Vision
Dutch Valve Vision is de exclusieve agent van STRIKO voor Nederland, België en Luxemburg. Vanuit Monster zijn we het lokale aanspreekpunt voor technisch advies, selectie en levering van alle STRIKO-producten. We werken volgens een ISO 9001-gecertificeerd kwaliteitsmanagementsysteem, gecertificeerd door KIWA. Met breekplaten, statische mixers en warmtewisselaars van één fabrikant kun je voor een installatie met viskeuze media bij één partij terecht.
Een Striko warmtewisselaar is geen product dat je uit een catalogus kiest. Het is een oplossing die op basis van jouw product en proces wordt uitgewerkt. Neem daarom in een vroeg stadium contact met ons op, bij voorkeur als het ontwerp nog ruimte biedt. Dan kunnen de warmtewisselaar, de menging en de drukbeveiliging als één geheel worden bekeken in plaats van als losse onderdelen.
Maakt STRIKO ook warmtewisselaars?
Ja, naast breekplaten en statische mixers voert STRIKO warmtewisselaars voor viskeuze media. Het is de derde productlijn van de fabrikant. Die past bij het specialisme van STRIKO in (hoog)viskeuze media. Op deze pagina geven we vooral achtergrond en geen specificaties. Die hangen namelijk sterk af van de toepassing. Dutch Valve Vision is de exclusieve STRIKO-agent voor Nederland, België en Luxemburg. Voor een concrete toepassing vragen wij de passende informatie bij STRIKO op. Stuur ons je procesgegevens om het gesprek te starten.
Waarom is warmteoverdracht bij viskeuze media zo lastig?
Bij een viskeus medium is de stroming laminair. Er zijn geen wervels die het medium van de wand naar de kern en terug brengen. Warmte moet daardoor door geleiding van laag naar laag worden doorgegeven. Stroperige media geleiden warmte doorgaans slecht, waardoor de warmteoverdrachtscoëfficiënt laag is. Er ontstaat een warme laag aan de wand en een koude kern, of andersom bij koelen. Het medium aan de wand stroomt bovendien langzaam en blijft lang in contact met het oppervlak. Voor temperatuurgevoelige producten verhoogt dat het risico op degradatie of aanslag. Daarom vraagt een viskeus medium een ontwerp dat daar vanaf het begin rekening mee houdt.
Kan ik niet gewoon een grotere standaard warmtewisselaar nemen?
Een groter oppervlak compenseert de lage warmteoverdracht voor een deel. Het lost de temperatuurverschillen binnen het medium echter niet op. De kern blijft kouder dan de wand en de verblijftijd blijft ongelijk. Om de gewenste uitlaattemperatuur te halen, wordt vaak de temperatuur van het verwarmingsmedium verhoogd. Dat verhoogt het risico op aanbranden aan de wand. Aanslag isoleert vervolgens, waardoor de prestatie verder daalt. Een platenwarmtewisselaar geeft bij stroperige media vooral een hoge drukval door de smalle kanalen. Daarom loont het om de taak opnieuw te bekijken in plaats van alleen op te schalen.
Wat heeft statisch mengen met warmteoverdracht te maken?
In laminaire stroming is warmteoverdracht in de kern een mengprobleem. Het medium aan de wand moet naar de kern en het medium in de kern naar de wand. In de vakwereld is het een bekend principe dat statische mengelementen die uitwisseling sterk kunnen verbeteren. De temperatuur over de doorsnede wordt dan gelijkmatiger en de verblijftijd uniformer. STRIKO noemt warmteregulerende taken zelf als een toepassing waarbij maatwerk in statische mengtechniek voordelen biedt. Hoe STRIKO dat in zijn warmtewisselaars concreet uitwerkt, lichten we per aanvraag toe. We noemen hier bewust geen details die niet bij jouw toepassing horen. Het verband verklaart wel waarom STRIKO beide productlijnen voert.
Zijn er specificaties of datasheets van de Striko warmtewisselaar beschikbaar?
Op deze pagina publiceren we geen maten, oppervlakken, materialen of prestaties. De uitvoering van een warmtewisselaar voor viskeuze media hangt sterk af van het product, de temperaturen en het debiet. Algemene cijfers zouden daarom een verkeerd beeld geven. Voor een concrete toepassing vragen we de technische informatie bij STRIKO op. Jouw procesgegevens vormen daarvoor de basis. Daarvoor gebruiken we als exclusieve agent onze directe lijnen met STRIKO. Zo krijg je documentatie die over jouw situatie gaat. Neem contact op als je gegevens nodig hebt voor een ontwerp of een bestek.
Hoe voorkom ik dat een temperatuurgevoelig product aanbrandt?
Aanbranden ontstaat vaak door een combinatie van een hoge wandtemperatuur en een lange verblijftijd aan de wand. Bij laminaire stroming komen die twee juist samen. Een eerste stap is de maximaal toelaatbare producttemperatuur vast te leggen. Die temperatuur moet niet alleen gemiddeld, maar voor elk deel van het product worden gerespecteerd. Een gelijkmatiger temperatuur over de doorsnede helpt daarbij, net als een uniformere verblijftijd. Ook het temperatuurverschil tussen het verwarmingsmedium en het product speelt mee. Geef bij je aanvraag daarom de maximale producttemperatuur en de temperatuur van het verwarmingsmedium op. Dan kunnen we samen met STRIKO een oplossing zoeken die daarbinnen blijft.
Hoe beveilig ik een warmtewisselaar tegen overdruk?
Een warmtewisselaar heeft twee zijden die vaak bij verschillende drukken werken. Als de scheiding tussen beide bezwijkt, kan de zijde met de hoogste druk de andere zijde onder druk zetten. Ook thermische uitzetting van een ingesloten vloeistof kan tot overdruk leiden. Voor zulke scenario’s is een betrouwbare drukbeveiliging nodig. Breekplaten beschermen onder meer warmtewisselaars tegen kritische overdruksituaties. Ze zijn tot het barsten volledig lekdicht en openen bij de ingestelde druk binnen milliseconden. STRIKO maakt ook breekplaten, en wij leveren die als exclusieve agent. Zo kun je de warmtewisselaar en de beveiliging in één traject bespreken.
Welke gegevens heeft Dutch Valve Vision nodig voor een aanvraag?
Begin met de viscositeit van het product bij de begin- en eindtemperatuur. Voeg de dichtheid en de soortelijke warmte toe, en als het kan de warmtegeleiding. Vermeld het debiet, de gewenste temperaturen en de maximaal toelaatbare producttemperatuur. Geef ook de toegestane drukval op. Voor de andere zijde willen we het verwarmings- of koelmedium met temperatuur en druk weten. Materiaaleisen, reinigingsmethode en beschikbare ruimte horen er ook bij. Mail je gegevens naar sales@dutchvalvevision.com of bel +31 (0)70-2210560. Wij nemen zo snel mogelijk contact met je op.
Offerte aanvragen
Leg je warmtetaak aan ons voor
Stuur ons de viscositeit bij de begin- en eindtemperatuur, het debiet, de gewenste temperaturen, het verwarmings- of koelmedium en de toegestane drukval. Wij werken het samen met STRIKO uit.
- +31 (0)70-2210560
- sales@dutchvalvevision.com
- Vlotlaan 641, 2681 TZ Monster
- Ma-vr 09:00-17:00
Verder lezen