Manual - HAINZL Industriesysteme GmbH
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BPHE - BRAZED PLATE HEAT EXCHANGER<br />
INSTALLATIONS- UND BETRIEBSANLEITUNG<br />
ACHTUNG!<br />
• Bitte lesen diese Anleitung vor Installation und<br />
• Anwendung des BPHE<br />
um den sicheren- und sachgemäßen Umgang zu gewährleisten.<br />
• Bei Empfang der BPHE-Lieferung ist diese immer auf<br />
Vollständigkeit und Beschädigungen hin zu überprüfen.<br />
Reklamationen sind direkt dem Spediteur und<br />
Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> <strong>GmbH</strong> schriftlich anzuzeigen.<br />
• BPHE können konstruktionsbedingt scharfe Teile beinhalten. Tragen<br />
sie daher Handschuhe um sich schützen<br />
1
12.1. Produktbeschreibung<br />
Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> liefert zuverlässige und ökonomische BPHE-Lösungen. Als<br />
Originalhersteller erfolgt der gesamte Produktionsprozess im eigenen Werk mit neuesten<br />
Maschinen und nach modernster Technologie.<br />
BPHE Produktmerkmale:<br />
• Kompakt, geringer Raumbedarf bei kleinem Gewicht.<br />
• Effiziente Wärmeübertragung, erlaubt hohe Temperaturannäherung.<br />
• Edelstahl (kupfergelötet) als Konstruktionsmaterial gewährt Beständigkeit und<br />
Langlebigkeit.<br />
• Modulare und flexible Konstruktion erlaubt hohe Standardisierung als auch<br />
kundenspezifische Ausführungen bei kürzester Fertigungszeit.<br />
• Hohe Temperatur- und Druckbeständigkeit durch hermetisches Verlöten mittels<br />
Hochtemperatur-Vakuumtechnik.<br />
• Robust auch bei dynamischer und wechselnder Beanspruchung.<br />
• Geringe Neigung gegen Verschmutzung und damit lange Standzeiten aufgrund<br />
von turbulenter Strömungsführung.<br />
• Geeignet für Wärmeaustausch von Flüssigkeiten, Gasen, bei Phasenwechsel<br />
(Verdampfung/Kondensation) und Wärmerückgewinnungsaufgaben.<br />
• Alle BPHE unterlaufen eine 100% Prüfung vor Lieferung.<br />
• Kurze Lieferzeiten bei Auftragsfertigung und höchste Verfügbarkeit durch ein<br />
Fertigwarenlager.<br />
2
Konstruktion und Funktion<br />
Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> BPHE bestehen aus einzelnen, formgeprägten<br />
Edelstahlplatten, welche die Wärmeübertragerfläche bilden. Die separaten<br />
Strömungskanäle für die Medien werden mittels Kupfer in einem speziellen<br />
Hochtemperatur-Vakuum- Verfahren hermetisch und dauerhaft verbunden und<br />
abgedichtet. Hohe Turbulenz und Gegenstrom gewährleisten beste<br />
Wärmeübertragungseigenschaften zwischen den Medien bei geringen Druckverlusten.<br />
Die NB-Serie von BPHE (Hainzl <strong>Industriesysteme</strong>) kann für zahlreiche standard- und<br />
Spezialanwendungen konfiguriert werden und dabei große Leistungsbereiche für eine<br />
Vielzahl von Medien abdecken. Die NB-Serie ist bis 31 Betriebsdruck einsetzbar und<br />
bietet sinnvoll abgestufte Modellgrößen, flexible Plattenzahlen, unterschiedliche<br />
thermische Charakteristik und mechanische Konfigurationsmöglichkeiten. Geeignetes<br />
Zubehör ist gleichsam verfügbar. Die NB-Serie bietet eine verlässliche Lösung für ihre<br />
Anwendung.<br />
Die Auslegung von Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> PHE erfolgt individuell nach<br />
Kundenkriterien wie z.B. Art der Medien, Volumenstrom, Temperaturen Ein/Aus und<br />
zulässiger Druckverlust. Ein Kundenauslegungsprogramm ANeX – Hainzl<br />
<strong>Industriesysteme</strong> easy eXchanger ist ebenfalls verfügbar.<br />
3
Konstruktionsmaterialien:<br />
• Wärmeübertragerplatten:<br />
• Nicht produktberührte Teile:<br />
• Lotmaterial:<br />
Edelstahl AISI<br />
Edelstahl AISI<br />
reines Kupfer<br />
Alle erforderlichen Herstellerangaben bzgl. Modellbezeichnung, Fertigungsdatum,<br />
Seriennummer, Einsatzgrenzen usw. befinden sich auf dem Fabrikschild.<br />
Bezeichnung:<br />
Designation:<br />
LB758 130 Dn40l Spanner<br />
CE<br />
-1470<br />
Materialnummer:<br />
Part No.:<br />
334051<br />
Schema:<br />
Circuit Diagramm:<br />
+ 200 °<br />
Fabrikations Nr.:<br />
Serial No.:<br />
04091300<br />
Betriebsdruck [bar]<br />
Operation Pressure:<br />
16 Bar<br />
Baujahr:<br />
Manufactured:<br />
09/2013<br />
Prüfdruck [bar]<br />
Test pressure [bar]<br />
55 Bar<br />
Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> BPHE sind klassifiziert als Druckbehälter und hergestellt in<br />
Übereinstimmung mit der Druckgeräterichtlinie 97/23/EC.<br />
Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> benannteste Prüfstelle ist der TÜV-<br />
Rheinland. Unsere Prüfstellennummer ist CE-1407.<br />
4
Primärkanal<br />
Sekundär<br />
- kanal<br />
blauer/roter<br />
Punkt<br />
12.2. Montageposition<br />
Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> BPHE sollen so montiert werden,<br />
dass ausreichend Platz vorhanden ist, um Wartungsaufgaben zu<br />
erfüllen.<br />
Die Einbaulage ist so zu wählen, daß die Entlüftung und die<br />
Entleerung des BPHE möglich sind.<br />
Bei wärmetechnischen Anwendungen ist die senkrechte<br />
Einbaulage am effektivsten.<br />
Alle anderen Einbaulagen können zu Leistungsverlusten führen.<br />
Kältetechnische Anwendungen, wie Verdampfer- oder<br />
Kondensatoranlagen, verlangen<br />
stets eine senkrechte Einbaulage.<br />
Niemals den Wärmeübertrager mit den Anschlüssen<br />
nach unten montieren.<br />
Vorsorglich sollten die Wärmeübertrager an einer<br />
Konsole befestigt werden. Eine Halterung nur an den<br />
Anschlüssen ist nicht ausreichend.<br />
Die max. Anschlusskräfte und –momente nicht überschreiten.<br />
NB Anschluss T (kN)<br />
238; 328;<br />
468; 466;<br />
464<br />
238; 328;<br />
468; 466;<br />
464; 138;<br />
136; 134;<br />
138; 136;<br />
134; 538;<br />
536; 534<br />
138; 136;<br />
134; 538;<br />
536; 534;<br />
758; 756;<br />
754<br />
F<br />
(kN)<br />
Mb<br />
(Nm)<br />
Mv<br />
(Nm)<br />
G ½” 1,2 6 30 100<br />
G ¾” 1,5 8 40 170<br />
G 1” 2,5 10 65 385<br />
G 1 ¼” 2,5 25 65 765<br />
5
12.3. Rohrverbindungen<br />
Die effektivste Wärmeübertragung wird realisiert, wenn Primär- und Sekundärmedium<br />
den<br />
BPHE im Gegenstrom, also in entgegengesetzter Richtung durchfließen.<br />
Der rote Punkt auf der Frontplatte kennzeichnet immer die Primärseite bei<br />
wärmetechnischen Anwendungen. Der blaue Punkt kennzeichnet die Kältemittelseite<br />
bei kältetechnischen.<br />
In normaler Orientierung des BPHE ist der Punkt immer links und kennzeichnet den<br />
warmen Eintritt des Primärmediums (heiße Seite). Der Primärkanal ist der „innere Kanal”<br />
und wird am Anfang und Ende des Plattenpaketes vom Sekundärkanal „umschlossen”.<br />
Der Primärkanal hat i.d.R. einen Fließspalt weniger als der Sekundärkanal.<br />
Achtung: Rohrleitungen sind so zu verlegen, dass weder Schwingungen, Spannungen,<br />
Stöße oder Pulsationen den BPHE beaufschlagen. Abhilfe schaffen Kompensatoren,<br />
Schwingungsdämpfer u.ä. (e.g. mufflers) im Rohrleitungssystem und<br />
schwingungsdämpfendes Material bei Montage zu anderen Bauteilen. Der BPHE ist<br />
nicht als Festlager im System zu behandeln.<br />
Die Lebensdauer von BPHE wird durch falsche bzw. ungenügende Regeltechnik stark<br />
verkürzt. Hier einige Faktoren, die sich nachteilig auf die Lebensdauer auswirken und<br />
die zu vermeiden sind.<br />
überdimensionierte Reglerventile<br />
• Reglerventile schlechter Qualität<br />
• ungenügende Reglereinstellungen<br />
• übermäßige Druckschwankungen<br />
• falsche Platzierung der Meßfühler<br />
Eintritt<br />
Austritt<br />
Achtung: Rohrsysteme in neuen und<br />
rekonstruierten Anlagen vor Montage des BPHE spülen!<br />
Austritt<br />
Eintritt<br />
Ein Filter (Maschenweite 0,8 mm für geschlossene und 0,08 mm für offene Anlagen) zur<br />
Vorbeugung von Verschmutzungen ist an den Medieneintritten des BPHE vorzusehen.<br />
Verschmutzungen im BPHE können zur Korrosion und bei einigen Anwendungen zum<br />
Einfrieren des BPHE führen.<br />
6
12.4. Installation mit Löt-, Schweiß- und<br />
Gewindeanschluss.<br />
Lötanschluss<br />
Säubern, entfetten und polieren Sie die Oberfläche des<br />
Anschlusses und des Kupferrohres. Entfernen Sie Oxide.<br />
Tragen Sie das Flußmittel auf. Um Oxidation zu vermeiden<br />
ist der Wärmeübertrager von innen mit Stickstoff zu<br />
schützen. Die Flamme nicht in Richtung BPHE richten, bei<br />
max. 650°C löten. Lötmaterial: 45-<br />
55% Silberlot. Benutzen Sie einen nassen Lappen, um den<br />
BPHE vor Überhitzung zu schützen. Halten Sie das Rohr in<br />
einer fixierten Position beim Löten.<br />
Achtung: Zu starke Erwärmung kann zum Schmelzen des<br />
Kupfers und damit zur Zerstörung des BPHE führen!<br />
Schweißanschluß<br />
WIG-Schweißung verwenden. Benutzen Sie einen nassen Lappen, um den BPHE vor<br />
Überhitzung zu schützen. Um Oxidation zu vermeiden ist der BPHE von innen mit<br />
Stickstoff zu schützen.<br />
Gewindeanschluß<br />
Den BPHE montieren und anschließend die Rohrleitungen über die Gewindeanschlüsse<br />
mit<br />
dem Wärmeübertrager spannungsfrei verbinden.<br />
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12.5. Inbetriebnahme<br />
Vor Inbetriebnahme ist zu kontrollieren, dass die auf dem Fabrikschild befindlichen<br />
Betriebsdaten nicht überschritten werden.<br />
Überprüfen Sie die Schraubverbindungen auf Anzug und gewährleisten sie deren<br />
Dichtheit. Verwenden sie neue Dichtungen.<br />
Die den BPHE speisenden Pumpen müssen mit Absperrventilen ausgerüstet sein. Pumpen<br />
oder Anlagen, die höhere Betriebsdrücke als für den Apparat angegeben erzeugen, sind<br />
mit Sicherheitsventilen auszurüsten. Die Pumpen dürfen keine Luft ansaugen, damit<br />
es zu keinen Betriebsstörungen durch Wasserschläge kommt. Um Druckschläge zu<br />
vermeiden, sind die Pumpen gegen geschlossene Ventile anzufahren.<br />
Die Ventile im Vor- und Rücklauf sind möglichst gleichzeitig langsam zu öffnen bis die<br />
Betriebstemperatur erreicht ist. Druckstöße sind zu vermeiden. Während des Füllens ist<br />
der Apparat über die in der Rohrleitung befindlichen Entlüftungsventile zu entlüften.<br />
Unzulänglich entlüftete BPHE erbringen keine volle Leistung, da nicht die volle Heizfläche<br />
zur Verfügung steht. Verbleibende Luft erhöht die Korrosionsgefahr.<br />
Das Abfahren hat für beide Seiten (Primär-u. Sekundärseite) langsam und gleichzeitig<br />
zu erfolgen. Ist dies nicht möglich, ist die warme Seite zuerst abzufahren. Bei längerem<br />
Stillstand der Anlage ist der Wärmeübertrager vollständig zu entleeren und zu<br />
reinigen. Dies gilt insbesondere bei Frostgefahr, aggressiven Medien und bei Medien, die<br />
zu biologischem Fouling neigen.<br />
12.6. Betrieb<br />
Nach Inbetriebnahme ist zu prüfen, dass keine Druckpulsationen auf den BPHE einwirken.<br />
Ist der BPHE zwischen einem Stellventil und einem Differenzdruckregler eingebaut, so ist<br />
sicherzustellen, dass bei gleichzeitigem Schließen beider Reglereinrichtungen sich kein<br />
Unterdruck bilden kann und damit Dampfschläge vermieden werden.<br />
In Fernwärmesystemen ist besonderes Augenmerk darauf zu legen, daß die<br />
sekundärseitige Druckhaltung auf die maximale Fernwärmevorlauftemperatur<br />
ausgelegt ist. Andernfalls kann es im Teillastbereich zu Dampfschlägen kommen.<br />
Überprüfen Sie die Funktionsfähigkeit der Regeleinrichtungen. (vgl. „Anschluß an das<br />
Rohrnetz“)<br />
Generell ist darauf zu achten, dass keine Betriebszustände entstehen können, die<br />
im<br />
Widerspruch zu dieser Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung stehen.<br />
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Achtung: Dampfschläge, sowie Druck- und Temperaturpulsationen können zu Leckagen<br />
am BPHE führen. Es ist auf ausreichenden Potentialausgleich zu achten, um den<br />
Korrosionsschutz nicht zu gefährden<br />
12.7. Frostschutz (Eisbildung vermeiden)<br />
Eisbildung führt zur mechanischen Zerstörung des BPHE. Bei Temperaturen nahe dem<br />
Gefrierpunkt ist mit Frostschutzmitteln (z.Bsp.: Glykol) zu arbeiten.<br />
Zur Installation eines Temperaturfühlers ist die Ausrüstung des BPHE mit einem ½“<br />
Innengewindestutzen möglich. Diese können dem Primär- oder Sekundäranschluß<br />
gegenüberliegend angeordnet werden.<br />
12.8. Verschmutzung / Verkalkung / Fouling<br />
Es ist darauf zu achten, dass die DIN Richtlinien für Trink- und Heizungswasser, Vd- TÜV<br />
Richtlinien, Richtlinien des AGFW sowie die Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> Richtlinien für<br />
Wasserinhaltsstoffe eingehalten werden (siehe Folgeseite).<br />
Viele unterschiedliche Faktoren können Fouling und Verschmutzung beeinflussen. Diese<br />
sind z.Bsp.:<br />
Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur, Turbulenz, Verteilung, Wasserqualität.<br />
Die Medien sind mit größtmöglichen Massenströmen zu fahren. Bei zu geringen<br />
Massenströmen(Teillast) kann die Turbulenz im BPHE zurückgehen und die<br />
Verschmutzungsneigung ansteigen.<br />
Kalkablagerungen im BPHE können bei Temperaturen größer 50-60°C in Abhängigkeit zur<br />
Wasserqualität auftreten. Turbulente Durchströmung und niedrigere Temperaturen<br />
reduzieren das Risiko des Verkalkens.<br />
Beim Abfahren der Anlage ist darauf zu achten, daß zuerst die Primärseite und dann<br />
die Sekundärseite geschlossen wird. Beim Anfahren wird erst die Sekundärseite und dann<br />
die Primärseite geöffnet. Dadurch wird eine Überhitzung des BPHE mit möglicher<br />
Belagsbildung vermieden.<br />
Achtung: Schlechte Wasserqualität führt zu erhöhter Korrosionsanfälligkeit<br />
9
12.9. Reinigung<br />
Sollte aufgrund der Wasserqualität (z.B. hohe Härtegrade oder starke Verschmutzung)<br />
eine Belagsbildung zu erwarten sein, ist in regelmäßigen Abständen eine<br />
Reinigung vorzunehmen. Es besteht die Möglichkeit der Reinigung durch Spülen. Den<br />
BPHE entgegen der normalen Strömungsrichtung mit geeigneter Reinigungslösung spülen.<br />
Werden Chemikalien zur Reinigung verwendet, ist darauf zu achten, dass diese keine<br />
Unverträglichkeit gegenüber Edelstahl, Kupfer oder Nickel aufweisen. Nichtbeachtung<br />
kann zur Zerstörung des Wärmeübertragers führen.<br />
Folgen sie immer den Sicherheitsangaben und Empfehlungen des Herstellers der<br />
Reinigungsmittel. Benutzen sie in Verbindung mit den Reinigungsmitteln nicht- (oder<br />
niedrig-) chloriertes Wasser mit geringer Härte.<br />
Nur Reinigungsmittel verwenden, wo der Hersteller die Verträglichkeit zusichert und<br />
bescheinigt. Reinigung immer unter Beachtung der Sicherheitshinweise des Herstellers<br />
durchführen.<br />
Vor der Wiederinbetriebnahme des BPHE sicherstellen, dass der Apparat hinreichend<br />
gespült wurde.<br />
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12.10. Korrosionsbeständigkeit von BPHE gegenüber Wasserinhaltsstoffen<br />
Der BPHE besteht aus geprägten Edelstahlplatten in 1.4404 bzw. AISI 316L sowie anderen<br />
Teilen in 1.4301/AISI 304. Es ist somit das Korrosionsverhalten von Edelstahl und dem<br />
Lotmittel Kupfer zu berücksichtigen.<br />
Folgende Werte bzgl. Wasserinhaltsstoffe und sonstiger Kennwerte sollten eingehalten<br />
werden:<br />
Parameter<br />
Parametric value, unit<br />
Parameter<br />
Parametric value, unit<br />
Aluminium<br />
0,2 mg/l<br />
Chrom<br />
50 µg/l<br />
Ammonium<br />
0,50 mg/l<br />
Cadmium<br />
5,0 µg/l<br />
Antimon<br />
5,0 µg/l<br />
Farbe<br />
Verbraucherverträglich<br />
Arsen<br />
10 µg/l<br />
Mangan<br />
0,30 mg/l*<br />
Bor<br />
1,0 mg/l<br />
Natrium<br />
200 mg/l<br />
Bromat<br />
25 µg/l<br />
Nickel<br />
20 µg/l<br />
Cyanid<br />
50 µg/l<br />
Nitrat<br />
50 mg/l<br />
Trübheit<br />
3 NTU<br />
Nitrit<br />
0,50 mg/l<br />
Eisen<br />
0,50 mg/l*<br />
Oxidierung<br />
(KMnO 4)<br />
5,0 mg/l O 2<br />
Quecksilber<br />
1,0 µg/l<br />
Geruch<br />
Verbraucherverträglich<br />
Leitfähigkeit<br />
2500 µS cm -1 , at 20 o C<br />
Sulfat<br />
250 mg/l<br />
Fluoride<br />
1,5 mg/l<br />
Blei<br />
10 µg/l<br />
Geschmack<br />
Verbraucherverträglich<br />
Wasserstoffionenkonzentration<br />
6,5 – 9,5 units<br />
Chlorid<br />
250 mg/l<br />
Kupfer 2,0 mg/l (636)<br />
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12.11. BPHE Flüssigkeitsinhalte<br />
Der Flüssigkeitsinhalt des BPHE kann nach folgender Formel berechnet werden:<br />
Vmax=Vch x N,<br />
wobei Vma - Inhalt des BPHE ( bei der<br />
Vch - Inhalt pro Kanal/Fließspalt;<br />
NoP - nominelle Plattenanzahl ;<br />
Flüssigkeitsinhalt in Litern Von Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> BPHE:<br />
Type Kanalinhalt Max. Plattenzahl Max. Flüssigkeitsinhalt<br />
NB238 0,0380 50 1,9<br />
NB328 0,0540 50 2,7<br />
NB468<br />
NB466 0,0760 60 4,56<br />
NB464<br />
NB138<br />
NB136 0,0830 140 11,62<br />
NB134<br />
NB538<br />
NB536 0,1170 140 16,38<br />
NB534<br />
NB738<br />
NB736<br />
NB734<br />
0,2620 200 52,4<br />
12.12. Wärmeisolierung – PUR Hartschaum-Halbschalen<br />
PUR Hartschaumisolierungen bestehen aus zwei Halbschalen, die mittels zweier<br />
Halteklammern verbunden werden. Der FCKW-freie Polyurethan-Kern ist 20 mm stark,<br />
geschützt von einer Polystyrol-Hartschale. Die Montage der Isolierung erfolgt nach dem<br />
Anschluss des BPHE an das Rohrnetz. Die Dauerwärmebeständigkeit der Isolierung<br />
beträgt<br />
130°C.<br />
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Technische Daten:<br />
Max. Betriebstemperatur +130 °C<br />
Wärmeleitfähikeit<br />
0,025 W/mK<br />
Wärmeübergangskoeffizient<br />
1,04 W/m 2 K<br />
Hainzl <strong>Industriesysteme</strong> Produkte und Prozesse entsprechen den Anforderungen<br />
folgender Standards:<br />
LVS EN ISO 9001:2009 (ISO 9001:2008) LVS EN ISO<br />
14001:2005 (ISO 14001:2004) DGRL – 97/23/EC - TÜV<br />
Rheinland Gruppe<br />
Rostest C-LV.AГ85.B. 579<br />
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