Überhitzte Heißwasserkessel

Vorteile von Druckheißwasserkesseln

• Einfache und effiziente Bedienung bei wirtschaftlichen Installationskosten
• Geringerer Betriebsdruck ermöglicht einfache Wartung und wiederkehrende Prüfungen
• Hohe Wärmeübertragungsleistung durch große, gewellte Feuerraumflächen
• Schnelle Reaktion auf Laständerungen dank geringem Wasserinhalt und hoher Umlaufgeschwindigkeit
• Sehr gute Zugänglichkeit zu Rauchrohren und Wasserseite über Fronttüren, große Explosionsklappe, Mannloch und mehrere Handlöcher
• Kundenspezifische Auslegung und flexible Konfigurationsmöglichkeiten
• Langjährige Erfahrung in der industriellen und gewerblichen Kesseltechnik
• Präzise Temperaturregelung für stabile und sichere Prozessbedingungen
• Benutzerfreundliche Bedienoberfläche mit TSB-ENERGY-Steuerungssystem
• Hohe Betriebssicherheit mit Fernüberwachung und Fernsteuerung
• Strenge Qualitätskontrollen in allen Phasen der Produktion
• Lange Lebensdauer durch ausgeglichene thermische Auslegung und geprüfte automatische Schweißverfahren
• Bis zu 1 % zusätzliche Verbrennungswirkungsgradsteigerung durch Aluminium-Turbulatoren
• Niedriger Stromverbrauch dank hocheffizienter Elektromotoren
• Umweltfreundlicher Betrieb durch niedrige NOx-Emissionen
• Reduzierung der CO₂-Emissionen durch wasserstofffähige Ausführung
• Kundenspezifische Software- und Automatisierungsanpassungen durch unser erfahrenes Ingenieurteam
• Optional SPS-basierte Steuerungssysteme mit Modbus- und Profibus-Schnittstellen
• Einfache und sichere Integration in alle industriellen Prozesse

Funktionsprinzip von Druckheißwasserkesseln

Druckheißwasserkessel sind konstruktiv mit Dampfkesseln vergleichbar, arbeiten jedoch im Betrieb vollständig wassergefüllt und nach dem Prinzip eines geschlossenen Kreislaufsystems.

Der im Kessel integrierte Brenner erzeugt im Feuerraum Flamme und Rauchgase. Die dabei freigesetzte Wärme wird über groß dimensionierte Wärmeübertragungsflächen auf das Wasser im Kessel übertragen. Das erhitzte Druckheißwasser wird über Umwälzpumpen und Rohrleitungssysteme zum Prozess geführt. Nach der Wärmeabgabe an die Prozessanlagen fließt das Wasser im geschlossenen Kreislauf zurück zum Kessel und wird erneut erhitzt.

Für einen sicheren und langlebigen Betrieb ist eine geeignete Wasseraufbereitung unerlässlich. Insbesondere eine kontrollierte pH-Wert-Führung minimiert Korrosionsrisiken und erhöht die Lebensdauer des Systems erheblich.

Auslegung und Normen: Die Druckheißwasserkessel von TSB ENERGY werden gemäß TS EN 12953 sowie den einschlägigen EN-, DIN-, TRD- und Lloyd-Vorschriften ausgelegt und gefertigt.

Für Projekte innerhalb der Europäischen Union erfolgt die Zertifizierung gemäß der Druckgeräterichtlinie PED 2014/68/EU. Auf Kundenwunsch kann die Auslegung auch nach ASME Section VIII Division 1 erfolgen.

Alle elektrischen Komponenten sind UL-zertifiziert, und Verdrahtung sowie Schaltschrankaufbau entsprechen den geltenden Anforderungen des National Electrical Code (NEC).

Feuerraum: Die für die Druckheißwasserkessel von TSB ENERGY entwickelte dreizügige Feuerraumkonstruktion ist das Ergebnis universitätsgestützter Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Das große Brennraumvolumen sowie die gleichmäßig verteilten Rauchgasströmungen im zweiten und dritten Zug gewährleisten eine hohe Wärmeübertragung und eine stabile Verbrennung.

Diese optimierte Geometrie ermöglicht eine vollständige Brennstoffausnutzung und maximiert den Gesamtwirkungsgrad. Gleichzeitig werden niedrige NOx- und CO-Emissionswerte erreicht, die den geltenden CE- und EU-Vorgaben entsprechen. Die Leistungsfähigkeit der Konstruktion wird durch unabhängige, von der EU autorisierte Prüflabore bestätigt.

Turbulatoren: In den Rauchrohren eingesetzte Turbulatoren aus Edelstahl und Cortenstahl erzeugen eine kontrollierte Turbulenz der Rauchgase. Dadurch erhöhen sich Strömungsgeschwindigkeit und Verweilzeit der Gase in den Rohren, was den Wärmeübergangskoeffizienten verbessert und direkt zur Steigerung des Kesselwirkungsgrades beiträgt.

Türsystem: Die Fronttür der Druckheißwasserkessel ist beidseitig öffnend ausgeführt. Eine vierpunktige, unabhängig einstellbare Verriegelung sorgt für gleichmäßigen Anpressdruck und gewährleistet absolute Dichtheit unter allen Betriebsbedingungen.

Isolierung der Fronttür: Die Isolierung der Fronttür erfolgt mit hochtemperaturbeständigem Feuerbeton. Diese Ausführung reduziert Wärmeverluste im Türbereich auf ein Minimum. Flexible, glasfaserverstärkte Dichtungen gewährleisten eine vollständige Gasdichtheit und einen sicheren, effizienten Betrieb.

TSB ENERGY Druckheißwasserkessel sind nicht nur auf den Kaufpreis, sondern auf langfristige Wirtschaftlichkeit im Betrieb ausgelegt.

Bedienungs- und Wartungsfreundlichkeit: Die benutzerfreundliche Steuerung sowie der einfache Zugang zu allen Servicekomponenten vereinfachen Betrieb und Wartung erheblich. Die Ein-Tasten-Startfunktion ermöglicht automatische Systemprüfungen und sorgt bei Abweichungen für eine sichere Abschaltung.

Die Steuerung informiert den Betreiber über laufzeitabhängige Wartungshinweise und Statusmeldungen und gewährleistet so einen sicheren und übersichtlichen Betrieb.

Die Druckheißwasserkessel von TSB ENERGY verfügen über eine hochentwickelte Mess-, Steuer- und Regeltechnik gemäß CE-Vorgaben und EN 12953. Der Betrieb ist auch ohne permanente Bedienerpräsenz möglich; bei Grenzwertüberschreitungen erfolgt eine automatische Abschaltung mit Sicherheitsverriegelung.

Sicherheit: Sicherheit und Normenkonformität haben bei TSB ENERGY höchste Priorität. Die Kessel sind mit Überdrucksicherungen, Abgas- und Wassertemperaturüberwachung sowie automatischen Abschaltsystemen ausgestattet. Bei jeder Grenzwertüberschreitung wird der Kessel zuverlässig und sicher außer Betrieb gesetzt.

Werkstoffe: Kesselmantel und Rohrböden werden aus P355GH-Kesselstahl gemäß EN 10028-2 gefertigt. Düsen und Anschlussleitungen bestehen aus P235GH oder P265GH-Kesselrohren nach EN 10216-2. Diese Werkstoffauswahl garantiert einen sicheren und langlebigen Betrieb unter hohen Temperaturen und Drücken.

Wirkungsgrad: Durch umfangreiche Entwicklungsarbeiten wurden Rauchrohrgeometrie und Feuerraumgestaltung gezielt optimiert. Die verbesserte Rauchgasführung steigert den Wärmeübergang und erhöht den Verbrennungswirkungsgrad.

Dadurch werden im Vergleich zu Standardkonstruktionen Brennstoffeinsparungen von bis zu 4 % erzielt, bei gleichzeitig reduzierten NOx-Emissionen.

Wasserstoff-Kompatibilität: Bei der Chlorherstellung und ähnlichen chemischen Prozessen fällt häufig Wasserstoff als Nebenprodukt an, der ungenutzt in die Atmosphäre abgeführt wird. Dieser schwer speicher- und transportierbare Wasserstoff kann mit geeigneter Brennertechnik in Druckheißwasserkesseln von TSB ENERGY sicher und effizient energetisch genutzt werden.

Bewährte Anwendungen finden sich unter anderem in Chlor-Alkali-Anlagen, chemischen und petrochemischen Betrieben, Elektrolyseprozessen sowie industriellen Produktionslinien mit Wasserstoff-Nebenprodukten. Dadurch werden Emissionen reduziert und gleichzeitig nachhaltige Wärmequellen erschlossen.

Umweltfreundliches Design: Die Druckheißwasserkessel von TSB ENERGY wurden mit dem Ziel entwickelt, Emissionen auf ein Minimum zu reduzieren. Durch saubere und optimierte Verbrennung liegen die NOx-Emissionen bei gasbefeuerten Kesseln unter 70 mg/Nm³ und bei flüssigbefeuerten Kesseln unter 150 mg/Nm³.

Alle industriellen Gas- und Flüssigbrennstoffkessel von TSB ENERGY können mit geeigneten Brennersystemen für den Betrieb mit bis zu 100 % Wasserstoff ausgelegt werden. Dank der auf hohe Flammen- und Rauchgasgeschwindigkeiten abgestimmten Kesselgeometrie bleiben die NOx-Werte auch bei Wasserstoffbetrieb niedrig. Gleichzeitig führt die Reduzierung fossiler Brennstoffe zu einer deutlichen Senkung der CO₂-Emissionen.

Individualisierung: Jede industrielle Anlage hat spezifische Anforderungen. Deshalb werden unsere Druckheißwasserkessel – bewährt in hunderten Anwendungen – auf Basis einer detaillierten Prozessanalyse individuell an Ihre Bedürfnisse angepasst.

Die Auslegung, Fertigung und erfolgreiche Inbetriebnahme von Druckheißwasserkesseln erfordert hohe ingenieurtechnische Kompetenz und erfahrenes Fachpersonal. Mit TSB ENERGY erwerben Sie nicht nur einen Kessel, sondern jahrzehntelanges Know-how und fundierte Industrieerfahrung. Gerne beraten wir Sie persönlich.

Optionen und integrierte Lösungen

Für jeden Druckheißwasserkessel bietet TSB ENERGY folgende optionale Systeme und Komplettlösungen an:

• Erweiterte Automatisierungs- und Steuerungssysteme
• Wasseraufbereitung, Konditionierung und kontinuierliche Analyse
• Wärmerückgewinnungssysteme
• Prozessrohrleitungen und Abgasanlagen
• Hocheffiziente, emissionsarme Verbrennungstechnologien
• Standardmäßige mikro-modulierende Brenner
• Wartungsfreundliche Konstruktion
• Robuste mechanische Bauweise für lange Lebensdauer
• Kondensations-Economizer
• Verbrennungsluft-Vorwärmsysteme
• Zwei- und Mehrstoffbrenner
• O₂- und CO-Trim-Regelungen
• Vollständig integrierte, schlüsselfertige Druckheißwasserlösungen

Was ist ein Druckheißwasserkessel?

Ein Druckheißwasserkessel ist ein Druckbehältersystem, in dem Wasser in einem geschlossenen Kreislauf oberhalb seines Siedepunktes in flüssiger Phase geführt wird. Die im Feuerraum erzeugte Wärme wird über Flammen- und Rauchrohre an das Wasser übertragen und stellt eine sichere, effiziente Wärmequelle für industrielle Hochtemperaturprozesse dar.

Wann wird ein Druckheißwasserkessel eingesetzt?

Druckheißwasserkessel kommen in mittleren und höheren Temperaturbereichen zum Einsatz, wenn Wasser oberhalb des Siedepunktes flüssig gehalten werden muss. Sie eignen sich ideal für Prozesse, die Temperaturen über 100 °C erfordern, ohne den Einsatz von Dampf.

Typische Einsatzbereiche liegen bei Prozesstemperaturen von 90–180 °C. Für höhere Temperaturen werden Dampf- oder Thermoölsysteme verwendet. Aufgrund ihres geschlossenen Systems, der präzisen Temperaturregelung und der niedrigen Betriebskosten werden Druckheißwasserkessel häufig in der Chemie-, Lebensmittel-, Energie-, Baustoff- und Gebäudetechnik eingesetzt.

Ideale Auswahl eines Druckheißwasserkessels

• Moderne, platzsparende dreizügige Kesselkonstruktionen mit geringem Wasserinhalt und reduzierten Wärmeverlusten bevorzugen
• Motorisierte Drei- oder Vierwegeventile zur witterungsgeführten Temperaturregelung einsetzen
• Modulierende Brenner für bedarfsgerechte Wärmeleistung verwenden
• Bei geeigneten Bedingungen hocheffiziente, kondensierende Lösungen berücksichtigen
• Brennerleistung exakt auf die Kesselleistung abstimmen, um häufiges Takten zu vermeiden
• Bei stark schwankendem Wärmebedarf redundante Kesselsysteme mit Sammelverteiler planen
• Kesselhausplanung gemäß Betriebsbedingungen, lokalen Vorschriften und Klassifizierungsregeln durchführen

Anwendungsbereiche

• Gewächshäuser
• Landwirtschaftliche Betriebe und Tierhaltungsanlagen
• Chemische und verfahrenstechnische Industrie
• Lebensmittelindustrie (Saft-, Teigwaren-, Milch- und Käseproduktion, Großbäckereien, Sterilisation)
• Düngemittelindustrie
• Baustoffindustrie
• Papierindustrie
• Holzverarbeitung und -formung
• Zentrale Warmwassersysteme