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BETRIEBSTECHNIK
So gut wie neu
Maßnahmen zur Verlängerung der Standzeit von Plattenwärmeübertragern
RALF KREIBOHM
Plattenwärmeübertrager sind eine
wichtige Komponente der thermischen
Verfahrenstechnik. Die zum
Abdichten der einzelnen Plattenkanäle
eingesetzten Elastomerdichtungen
sind oft hohem Verschleiß
und in jedem Fall natürlicher Alterung
ausgesetzt. Die Lebensdauer
der Dichtung hat natürlich entscheidenden
Einfluss auf die Standzeit
des Wärmeübertragers. Ist die Dichtung
„fertig“, kann die Wärmeübertragerplatte
von Spezialisten regummiert
werden.
Typische Anwendungen für Plattenwärmeübertrager
sind:
- Nahrungsmittelindustrie (Pasteure, Produkterhitzer/-kühler)
- Getränkeindustrie (Würzekühler, Getränkeerhitzer/-kühler)
- Kraftwerkstechnik (Turbinenölkühler,
Zwischenkühler)
- Chemische Industrie (Kühlung/Erhitzung
von wässrigen Lösungen, Dispersionen,
Säuren, Laugen und Emulsionen)
- Papier- und Zellstoffindustrie (Waschwasser-
und Zwischenkühler, Abwassereindampfer)
- Zuckerindustrie (Rohsaft- und Dünnsafterhitzer)
- Oberflächentechnik (Erhitzer von Phosphatierungs-
und Entfettungsbädern)
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- Schiffbau (Maschinenölkühler, Zentralkühler,
Schweröl-, Dieselvorwärmer)
- Pharma-Industrie (Infusionslösungs- und
Cremekühler, Blutplasmaerhitzer)
- Stahlindustrie (Kokillenwasser-, Ofenwasser-,
Maschinenkühlwasser-Kühler)
- Textilindustrie (Flottenwasserkühler,
Waschwassererhitzer)
- Gebäudetechnik (Brauchwassererhitzer,
Zentralkühler in Klimaanlagen)
- Maschinenbau (Getriebeöl-, Hydrauliköl-,
Emulsionskühler)
Dichtungen beeinflussen Standzeit
Durch die Vielzahl der oft aggressiver Medien,
die den Plattenwärmeübertrager
„durchlaufen“, sind die Dichtungen zwischen
den Platten zum Teil hohem Verschleiß
ausgesetzt. Bei Elastomerdichtungen
kommt zusätzlich noch eine natürliche
Alterung hinzu, die Dichtungen härten unter
Druck und Temperatur aus. Grundsätzlich
unterscheidet man folgende Standard-
Dichtungsmaterialien:
- NBR (Nitril)
Temperaturbeständig bis 120 °C, geeignet
für Wasser, Glykol, Mineralöl, Milch, Bier,
Fruchtsäfte, Speiseöl, verdünnte Säuren
und Nahrungsmittel
- H-NBR (hydrogenated Nitril)
Temperaturbeständig bis 150 °C, geeignet
für Mineralöl, Speiseöl, Milch, verdünnte
Säuren und Dampf
- HT-EPDM
Temperaturbeständig bis 160 °C, geeignet
für Heißwasser, Glykol, schwache
Säuren/Laugen, Dampf, Bier, Milch,
Fruchtsäfte und Nahrungsmittel, keine
Ölanwendungen
1: Wärmeübertragerplatte
vor (links) und nach
(rechts) der chemischen
Reinigung. Die speziell für
diese Anwendung
entwickelten Säure- und
Laugebäder greifen die
Edelstahloberflächen nicht
an.
2: Wärmeübertragerplatte bei der Farbeindringprüfung
unter UV-Licht. Haarrisse und Korrosion können mit
dieser Prüfmethode festgestellt werden.
- HT-Butyl
Temperaturbeständig bis 175 °C, geeignet
für verdünnte Säuren, Laugen und Dampf
- FPM A/B (Fluorpolymer Typ A/B, Viton)
Temperaturbeständig bis etwa 180 °C, Anwendungen
z. B. geeignet für Säuren,
Laugen, Mineralöl und Speiseöl
- FPM G (Fluorpolymer Typ G) Viton G
Temperaturbeständig bis 210 °C, abhängig
von den Medien. Anwendungen Z. B. hochkonzentrierte
Säuren und Laugen, Mineralöle,
Speiseöle und Dampf.
Die angegebenen Temperaturen und Einsatzmöglichkeiten
sind Beispiele, die Beständigkeit
der Dichtungsmaterialien muss
mit den Herstellern geklärt werden.
Je nach Einsatzbedingungen und Medium
kann die Standzeit der Dichtungen zwischen
drei und sechs Jahren (bei aggressiven
Medien und/oder hoher Temperatur)
und bis zu zehn bis 15 Jahren (bei Wasser
und Temperaturen unter 50 °C) liegen. Die
ersten Anzeichen von Verschleiß an Elastomerdichtungen
erkennt man an Leckagen
beim Kaltstart oder bei der Außerbetriebnahme
in der Abkühlphase.
Soforthilfe: Plattenpakete nachspannen
Einige Plattenwärmeübertragertypen bieten
die Möglichkeit, das Plattenpaket nach-
Ralf Kreibohm, AKK Industrieservice & Handels
GmbH, Coppenbrügge

zuspannen. So kann man die Vorspannung
auf die Dichtungen wieder erhöhen und die
Leckage kurzfristig beheben. Im Neuzustand
wird der Plattenwärmeübertrager
werkseitig auf ein maximales Paketmaß
gespannt, beim Auftreten von Leckagen
kann das Plattenpaket auf ein minimales
Paketmaß gespannt werden. Maximales
und minimales Maß sind meistens auf dem
Wärmeübertrager vermerkt. Zu beachten
ist, dass das minimale Paketmaß nie unterschritten
wird. Dies würde zum Beschädigen
der Wärmeübertragerplatten führen.
Spätestens nach dem Spannen auf das
minimale Paketmaß, muss ein Dichtungswechsel
eingeplant werden.
Wenn ein Plattenwärmeübertrager eine
starke Leckage aufweist (verursacht z. B.
durch einen Druckschlag), kann diese kurzfristig
behoben werden, indem die
schadhafte Platte zusammen mit der anliegenden
Platte demontiert wird. Wichtig ist,
dass immer ein Paar dem Wärmeübertrager
entnommen wird und das Wabenmuster auf
der Außenseite des Plattenpaketes erhalten
bleibt. Der Plattenwärmeübertrager
darf nur im drucklosen und abgekühlten
Zustand (Raumtemperatur) geöffnet werden.
Vor dem Zusammenbau müssen die
Dichtflächen sauber sein. Das Spannmaß
des Plattenpaketes muss neu errechnet
werden.
Mit Langzeitwirkung: Regummierung
Ein Unternehmen, das sich auf Servicearbeiten
an Plattenwärmeübertragern spezialisiert
hat, führt Regummierungsarbeiten
aller Fabrikate durch. In Zusammenarbeit
mit Kunden aus den unterschiedlichsten
Industrien wurde ein Verfahren entwickelt,
um effektiv und kostengünstig Wärmeübertragerplatten
einer 100%igen Reinigung,
Prüfung und Regummierung zu unterziehen.
Die Schritte einer Regummierung
beinhalten folgende Arbeiten:
- Eingangskontrolle und optische Überprüfung
auf Wiederverwendbarkeit. Bei Verdacht
auf Erosion wird eine Wandstärkenmessung
durchgeführt.
- Entfernen der alten Dichtung und chemische
Reinigung nach Art der Verschmutzung
in speziell für diese Anwendung entwickelten
Säure- und Laugebädern. Die
Edelstahloberflächen werden durch die Bäder
nicht angegriffen (wie z. B. beim Beizen).
- Nach der chemischen Reinigung werden
Chemikalien sorgfältig mit einem Hoch-
BETRIEBSTECHNIK
AKK Industrieservice hat langjährige
Erfahrung im Reinigen, Prüfen und
Regummieren von Wärmeübertragerplatten
aller Fabrikate. Zu den Dienstleistungen
gehören: Reinigen der Plattenpakete,
Farbeindringprüfung der
Platten, Regummierung der Plattenpakete,
Elektrochemisches Polieren von
Wärmetauscherplatten (um einer Belagbildung
entgegenzuwirken), Montagearbeiten/Wartungsverträge
sowie
Beratung in Wärmeübertragerfragen.
Produkte sind: Plattenwärmeübertragerdichtungen
aller Fabrikate, Vollverschweißte
Plattenwärmeübertrager,
gedichtete Plattenwärmeübertrager,
aufgearbeitete Austauschplattenpakete,
Ersatzplattenpakete sowie Werkzeuge
zum Öffnen und Schließen von
Plattenwärmeübertragern.
druckreiniger von den Wärmeübertragerplatten
entfernt.
- Jede Platte wird mit einer fluoreszierenden
Farbe eingesprüht und unter UV-Licht
auf Haarrisse und Korrosion geprüft und
erneut gereinigt. Zusätzlich werden die
Dichtungsnuten überprüft und – falls erforderlich
– nachgearbeitet.
- Bei geklebten Dichtungen wird die Dichtungsnut
entfettet und die neue Dichtung
mit einem Zweikomponenten-Klebstoff auf
der Platte fixiert. Die Plattenpakete werden
in spezielle Vorrichtungen gestapelt und
gespannt, um dann zum Aushärten des
Klebstoffes und um eine optimal Verkle-
3: Nachdem die alte
Dichtung entfernt ist, wird
die neue Dichtung mit einem
Klebstoff auf die Platte
fixiert.
bung zu erzielen, in einem Wärmeofen behandelt.
Bei kleberlosen Dichtungen werden
diese durch die unterschiedlichsten
Systeme auf der Platte befestigt.
- Jede Dichtung wird auf richtigen Sitz und
Verklebung überprüft und nach Schaltplan
sortiert. Danach erfolgt die sorgfältige Verpackung
des Plattenpaketes.
Nach diesen Servicearbeiten sind die
Plattenpakete in einem „So gut wie neu“-
Zustand.
Weitere Reinigungsmöglichkeiten
Ein manuelles Reinigen der Wärmeübertragerplatten
kann z. B. mit einem Hochdruckreiniger
erfolgen, bei geklebten Dichtungen
muss der Wasserstrahl senkrecht
auf die Dichtung treffen, um ein Herauslösen
zu vermeiden. Weiche Beläge, die z. B.
durch Emulsionen oder in offenen Kühlturmkreisläufen
entstehen, können durch
diese Methode entfernt werden. Diese Reinigungsmethode
ist zeitaufwändig und beinhaltet
das Risiko, Dichtungen und Platten
zu beschädigen.
Eine CIP-Reinigung ist eine wirtschaftliche
Methode, die ursprüngliche Leistung
eines Plattenwärmeübertragers wieder herzustellen.
Bei dieser chemischen Umlaufreinigung
zirkuliert eine Reinigungsflüssigkeit
durch den montierten Plattenwärmeübertrager
und löst die Beläge von der Übertragungsfläche.
Wenn Reinigungsanschlüsse
bereits bei der Installation der Anlage
eingebaut wurden, reduziert sich der Aufwand
zusätzlich. Die mobile CIP-Reinigungsanlage
wird über flexible Rohrleitungen
an die Spülanschlüsse angeschlossen
und pumpt die Reinigungsflüssigkeit für eine
bestimmte Zeit durch den Wärmeübertrager.
Nach dem Einsatz muss die Reinigungsflüssigkeit
neutralisiert und anschließend
entsorgt werden.
Eine richtige Auswahl der Reinigungsflüssigkeit
für die unterschiedlichen Beläge
sowie die Beständigkeit der Dichtung gegenüber
der Reinigungsflüssigkeit ist sehr
wichtig. Anhand von Belagsproben können
geeignete Reinigungsflüssigkeiten ausgesucht
werden.
Mehr zur Technik und zum Service-Unternehmen
über die Kennziffer.
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