Reinigungssystem für Wärmetauscher

Zur einfachen Reinigung der Innenseiten von Glattrohrwärmetauschern lassen sich Schwammgummikugeln einsetzen. Sie sind mit Durchmessern von 12 bis 45 mm erhältlich und erzielen die beste Reinigungswirkung, wenn ein Übermaß von 1 bis 2 mm gegenüber dem Innenrohrdurchmesser des Wärmeübertragers gewählt wird. Das Kugelmaterial wird dabei individuell den Rohrwerkstoffen angepaßt, um einen Materialabtrag zu verhindern. Durch die Überdimensionierung der Kugeln ensteht im Rohr ein Druckabfall, der die Kugeln durch das System transportiert. Die Kugeln bewirken eine kontinuierliche Ablösung des Schmutzes von den Rohrwandungen und verhindern somit Ablagerungen, die den Wärmeübergang behindern. Die Kugeln sind nach rund 4 bis 7 Wochen – je nach Werkstoff der Rohre – abgenutzt, und ein Kugelaustausch ist erforderlich. Die Anzahl der im Umlauf befindlichen Kugeln beträgt 20 bis 30% der Anzahl der Innenrohre pro Weg.

Die wichtigsten Komponenten der Reinigungsanlage selbst sind das Kugelrückführaggregat, die Siebeinrichtung und die Steuerung (Abb. 1). Das Kugelrückführaggregat besteht aus einem Edelstahlgehäuse mit einem Schauglas als Deckel und einer angebauten Pumpe mit ca. 1,5 kW Anschlußleistung. Der durchsichtige Deckel ermöglicht eine leichte Kontrolle des Kugelumlaufs und das einfache Auswechseln der Kugeln. Je eine Rohrleitung DN 80 verbindet die Kugelschleuse mit dem Einlaufrohr des Wärmetauschers und führt von der Siebeinrichtung zurück zum Aggregat. Bei der Siebeinrichtung handelt es sich um ein Paßrohr mit einem innenliegenden Sieb. Die Ausführung des Siebes als Trichtersieb bzw. als feststehendes oder schwenkbares Sieb ist abhängig vom Durchmesser der Rohrleitung und von der Art der im Kühlwasser enthaltenen Verschmutzungen. Durch zusätzliche Manometer vor und hinter dem Sieb kann der Grad der eventuellen Verschmutzung kontrolliert werden. Die Steuerung erlaubt die Programmierung verschiedener Zeitintervalle. So kann die Reinigungshäufigkeit den gegebenen Anforderungen individuell angepaßt werden.

Die Pumpe des Kugelrückführaggregates transportiert die Kugeln zum Einlaufbereich des Wärmeübertragers. Der Kühlwasserstrom übernimmt die Kugeln und verteilt sie auf die einzelnen Innenrohre. Annähernd gleiche hydraulische Verhältnisse in den Rohren garantieren eine gleichmäßige Verteilung. Nach dem Durchgang werden die Kugeln über die Siebeinrichtung aus dem Kühlwasser herausgefiltert und in der Kugelschleuse gefangen. Bis auf eine einfache Maßkontrolle der Kugeln ist keine Wartung der Anlage erforderlich.

Beim Betrieb eines Wärmeübertragers in Verbindung mit der Rohrreinigungsanlage ergeben sich einige Vorteile. Durch den konstanten Wärmedurchgang ergibt sich ein über lange Zeit gleichbleibender Wirkungsgrad. Die kontinuierliche Reinigung vermeidet Korrosionen und verlängert die Lebensdauer des Wärmeübertragers. Der Verzicht auf manuelle Reinigung senkt die Personalkosten, und der geringere Einsatz an Reinigungschemikalien schont die Umwelt. Die Reinigungsanlage erlaubt die Installation kleinerer Kühlflächen, wodurch die Kosten von Neuanlagen reduziert werden.

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