Rohrbündelwärmetauscher und Motorwasserkühler

Aufbau und Funktionsweise

Ein Bündel dünnwandiger Rohre steckt in einem Mantelrohr und ist an beiden Enden in Rohrböden eingewalzt oder eingeschweißt. Ein Medium strömt durch die Rohre, das andere außen herum durch den Mantelraum. Umlenkbleche im Mantel zwingen die äußere Strömung quer über das Bündel, statt sie einfach längs durchlaufen zu lassen. Das verlängert den Weg, erhöht die Geschwindigkeit und verbessert den Wärmeübergang deutlich.

Mehrgängige Ausführungen führen das Medium in den Rohren zwei- oder viermal durch das Gerät. Das erhöht die Strömungsgeschwindigkeit bei kleinem Volumenstrom, kostet aber Druckverlust.

Motorwasserkühler

Der häufigste Anwendungsfall in kleiner Baugröße ist der Motorwasserkühler, im englischen Sprachraum als engine water cooler geführt. Er ersetzt den Fahrzeugkühler überall dort, wo statt Luft ein Wasserstrom als Wärmesenke zur Verfügung steht:

• Bootsmotoren mit Zweikreiskühlung. Der Motor fährt einen geschlossenen Süßwasserkreis mit Frostschutz. Der Rohrbündelkühler gibt die Wärme an angesaugtes Seewasser ab, das anschließend über den Auspuff wieder nach außen geht. Der Motor selbst sieht nie Seewasser, und genau das verlängert seine Lebensdauer erheblich.
• Blockheizkraftwerke und Notstromaggregate. Die Motorabwärme wird an den Heizkreis oder an einen Rückkühler übergeben.
• Stationäre Antriebe und Hydraulik. Ölkühlung mit Rohwasser oder Brunnenwasser als Kühlmedium.

Werkstoffe: die entscheidende Frage bei Seewasser

Seewasser ist das Medium, an dem die meisten Kühler scheitern. Chloride greifen Edelstahl an, insbesondere unter Ablagerungen und im Stillstand. Was in der Praxis hält:

• CuNi 90/10 ist der Klassiker für Seewasserrohre. Gute Korrosionsbeständigkeit und zusätzlich eine bewuchshemmende Wirkung.
• Titan ist gegen Seewasser praktisch unangreifbar und die richtige Wahl bei hohen Anforderungen oder in warmen Gewässern.
• Edelstahl 1.4401 / AISI 316 ist für stehendes oder warmes Seewasser nicht ausreichend. Lochfraß ist hier eine Frage der Zeit, nicht des Ob.

Dazu gehört in jeden Seewasserkühler eine Opferanode aus Zink. Sie korrodiert stellvertretend für das Bündel und ist ein Verschleißteil, kein Bauteil.