Da das Eingangswasser eine niedrigere Temperatur als 100 °C aufweist, wird zusätzliche Energie zur Aufheizung benötigt. Für eine bestmögliche Energieeffizienz ist es wichtig, so viel wie möglich an Energie zurückzugewinnen, um diese dem Prozess wieder zur Verfügung zu stellen.

Die Verdampfer der Firma LOFT haben aus diesem Grund große Restwärmetauscher integriert, um eine möglichst geringe Destillatresttemperatur zu erzielen. Somit ist eine maximale Energienutzung gewährleistet.

Die Energierückgewinnung erfolgt am effektivsten im Gegenstromverfahren. Je größer die Wärmeübergangsfläche im Verhältnis zur Durchflussmenge ist, umso mehr Energie kann zurückgewonnen werden. Ebenso gilt, je länger die Strecke im Gegenstrom (also die Verweil- oder Kontaktzeit) ist und je besser der Wärmeübergang pro Flächeneinheit ist, umso besser wird die Energie zurückgewonnen.

Die Vakuumverdampfer der Firma LOFT besitzen in Bezug auf die Auslegungsmengen besonders große Wärmetauscheroberflächen und lange Strecken im Gegenstrom. Dies ist sehr vorteilhaft für einen guten Wärmeübergang. Bei einer Verdampferanlage TYP LE 200, installieren wir beispielsweise ca. 5 × mehr Fläche als andere Mitanbieter.

Unsere Konstruktion und die niedrige Energiebeanspruchung aufgrund der großen Flächen reduzieren die Ablagerung auf den Oberflächen. Geringere Ablagerungen bedeuten einen lange gleichbleibenden k-Wert (Kenngröße für den Wärmedurchgang). Bitte beachten Sie dabei das Diagramm zur Reduktion des k-Wertes in Abhängigkeit von den Ablagerungen.

Auch bei stärkerer Schmutzbeladung des Mediums (also selbst ohne Ablagerungen) verschlechtert sich in der Regel der k-Wert. Um dies abzufangen, ist für das Erreichen einer gewünschten Betriebsleistung ebenfalls eine entsprechend großzügig dimensionierte Wärmetauscherfläche notwendig.

Gleichzeitig kann durch die größere Fläche eine stärkere Aufkonzentration des Konzentrats ohne drastischen Leistungsrückgang erreicht werden. Das bedeutet weniger Restkonzentrat und somit geringere Entsorgungskosten für Sie!

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei einer größeren Fläche die Reinigungsintervalle länger werden, da keine hocheffektiven k-Werte für das Erreichen der gewünschten Leistung erforderlich sind.

Aus diesen Gründen kalkulieren wir bei einer 100 l/h Anlage mit einem Flächenbedarf von 11,3 m² und einer Flächenreserve von mindestens 30 %. Dabei können physikalisch mindestens 130 % der Energie zurückgewonnen werden. Beim Betrieb der Anlage mit Frischwasser ergäbe sich also eine Leistung von ca. 130 l/h. Diese Reserve ist aber notwendig, um die vorstehend beschriebene Verschlechterung der Bedingungen – unter Einhaltung der Betriebsleistung – zu kompensieren.

Würden wir mit geringeren Auslegungsflächen arbeiten, z. B. 8,7 m², ergäbe sich nur eine Rückgewinnung von 77 %. Dies bedeutet, dass bei idealisierten Bedingungen beispielsweise beim Betrieb der Anlage mit Frischwasser die Leistung zwar erreicht wird, mit dem Eintreten von Verschlechterungen (höherer Salzgehalt, Ölgehalt, höhere Aufkonzentration oder Anlagenverschmutzung) die Betriebsleistung aber sinkt.

Ein anderer Weg zur Steigerung der Energieeffizienz ist die Erhöhung des k-Werts. Anlagen mit höheren k-Werten neigen allerdings bauartbedingt zu verstärkter Verschmutzung der Oberfläche. Da eine stärkere Beanspruchung durch die höhere Energiebelastung auftritt, reduziert sich der k-Wert im Betrieb schneller.

Diese Effekte wirken sich bei starker Aufkonzentration oder stärkerer Schmutzwasserbeladung besonders deutlich aus. Daher lehnen wir diese Form der Effizienzsteigerung ab.

Anbei finden Sie die Formel zur Berechnung ´Q = k * A * Δt

´Q  = Wärmeleistung

k    = Wärmeübergangskoeffizient

A    = Wärmetauscherfläche

Δt   = Temperaturdifferenz an den Wärmetauscherflächen zwischen Dampf und Schmutzwasser