Temperaturüberwachung am Wärmetauscher

Bei Gardner Denver NASH kommen zwei Typen von Wärmetauschern zum Einsatz – Rohrbündel- und Plattenwärmetauscher. Wie der Name schon sagt, überträgt der Rohrbündelwärmetauscher die Wärme durch Rohre, der Plattenwärmetauscher über Platten. Diese Platten erinnern an einen Kühler im Auto.

Wenn mich ein Kunde wegen Leistungsproblemen mit seiner Anlage kontaktiert und ich weiß, dass die Anlage einen Wärmetauscher hat, schaue ich als Erstes in das „Temperaturprüfblatt“.

Klären wir zunächst einmal, was ein Wärmetauscher eigentlich ist. Das ist ein guter Ausgangspunkt, oder? Ein Wärmetauscher ist ein Gerät, bei dem zwei Medien durch eine wärmedurchlässige Trennwand voneinander getrennt sind. Diese Wand verhindert eine Vermischung der Medien, ermöglicht aber die Wärmeübertragung vom heißen auf das kalte Medium. Ein Wärmetauscher ist ein entscheidendes Bauteil, um die Temperatur – und damit die Leistung – Ihrer Anlage aufrechtzuerhalten.

Beispiel mit einem Rohrbündelwärmetauscher:
Vielleicht denken Sie: „Das klingt in der Theorie gut, aber wie sieht es in der Praxis aus?“ Hier ein Beispiel für einen guten Messwert bei einer Annäherungstemperatur von 2,5°C für einen Rohrbündelwärmetauscher:

A 20°C
B 22–23°C
C 23°C
D 30–31°C
E 27–35°C

Ein zentraler Unterschied zwischen einer Annäherungstemperatur von 2,5 °C und 10 °C ist die Auslegung des Wärmetauschers und der Kühlwasserdurchfluss, insbesondere bei Rohrbündelwärmetauschern. Zu beachten ist, dass bei einem Wärmetauscher mit einer Annäherungstemperatur von 10°C der Messwert „B“ um 10°C höher ist und somit zu einer höheren Annäherungstemperatur bei „C“ führt. Daher wäre „C“ in diesem Beispiel um 10°F höher als „A“.
Bei vollem Wasserdurchfluss von „A“ nach „B“ wird die Wärme mit dem Kühlwasser abgeführt, sodass der Temperaturunterschied gering ist. Bei geringem Kühlwasserdurchfluss ist die Temperatur bei „B“ höher – je niedriger der Wasserdurchfluss, desto höher die Temperatur. Dadurch steigt der Messwert bei „C“, also die Sperrwassertemperatur.
Wenn zwischen „A“, „B“ und „C“ kein Temperaturunterschied besteht, „D“ jedoch heiß ist, liegt das Problem höchstwahrscheinlich an einer unzureichenden Wärmeübertragung durch Kalk- oder andere Ablagerungen in den Rohren. Schon Calciumablagerungen von 0,010 bis 0,015 behindern die Wärmeübertragung erheblich – das gilt ebenso für Rost und Kalkablagerungen. Da die Rohre leichter zu reinigen sind, sollte das verschmutzte Wasser durch die Rohre, und das sauberste Wasser durch den Mantel geführt werden.
Bei einer großen Temperaturdifferenz zwischen „C“ und „D“ besteht die Möglichkeit, dass der Filter oder die Düse verstopft ist. Werden zwischen „C“ und „D“ Temperaturdifferenzen von über 20 °C gemessen, könnte das auf ein Problem hinweisen.
Temperatur „E“ sollte erfasst werden, falls die Ansaugtemperatur so hoch ist, dass sie die Pumpenleistung oder andere Messwerte beeinflussen könnte.

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