Aufgebohrt zu voller Leistung

Reinigungsverfahren für Rohrbündel-Wärmeübertrager

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04.07.2016 Die Effizienz von Rohrbündel-Wärmeübertragern nimmt mit der Zeit ab, wenn Beläge in den Rohren den Wärmetransport einschränken. Das RTC-Reinigungssystem entfernt solche Beläge wirtschaftlich und ressourcensparend. Sowohl Wasser- als auch Energiekosten sinken im Vergleich mit üblichen Instandhaltungsarbeiten um das bis zu 50-Fache.

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Entscheider-Facts für Betreiber

  • Die Rohre von Rohrbündel-Wärmeübertragern lassen sich mit einem mechanischen Verfahren vollständig regenerieren. Ein Fräskopf trägt auch hartnäckige Ablagerungen bis hin zu vollständigen Blockaden schonend ab.
  • Der Energie- und Wasserbedarf ist bei diesem Verfahren niedriger als bei der etablierten Hochdruck-Reinigung.
  • Messgrößen wie Durchstrom und Temperaturunterschied vor und hinter einem Wärmeübertrager beschreiben dessen Leistung sowie den Reinigungserfolg. Außerdem ermöglichen sie das wirtschaftliche Planen von Reinigungsintervallen.

Nach langen Jahren im Dienst erwischt es einen Wärmeübertrager irgendwann: Die Übertragungsleistung der Rohrbündel lässt nach, weil das Innere der Rohre dick mit Salz, Kalk oder gar besonders hartnäckigen verkokten Rückständen verkrustet ist. Herkömmliche Reinigungsverfahren und auch Hochdruck-Reinigung helfen bei solchen Blockaden nur begrenzt oder versagen sogar völlig. Effiziente Abhilfe verschafft dagegen das Rädler Tube Cleaning Verfahren (RTC) der Firma AC Rädler Umwelttechnik.

Vollständige Regeneration
Dabei handelt es sich um ein mechanisches Reinigungsverfahren. Ein Fräskopf entfernt schonend unter Wasserspülung die Beläge aus dem Inneren der Rohre. Der Durchmesser des Fräskopfes ist nur wenig geringer als der Innendurchmesser des Rohres und trägt die vorhandenen Beläge vollständig und gleichmäßig ab. Auch total verblockte Übertrager-Rohre lassen sich in einem Arbeitsgang von Rohranfang bis Rohrende regenerieren. Das Verfahren ist sowohl für Edelstahl- wie Grafitröhren-Wärmeübertrager geeignet.
Eine Maschinenführung richtet den Hydraulikzylinder, der den Fräskopf antreibt, genau in Verlängerung des zu reinigenden Rohres aus. So kann sich der Fräskopf nicht verkanten, und das Rohrbündel nimmt keinen Schaden. Diese Führung ermöglicht wahlweise den horizontalen oder vertikalen Einsatz des Reinigungsgeräts. Das Gerät selbst ist mobil und lässt sich an die jeweilige Geometrie des zu reinigenden Wärmeübertragers anpassen. Vor Ort wird es entsprechend der Platzverhältnisse zusammengestellt und direkt über oder vor dem Übertrager aufgebaut.
Die Wasserspülung kühlt einerseits den Reinigungsvorgang und spült außerdem abgetragene Ablagerungen aus. Der angelegte Wasserdruck beim Entfernen der Beläge beträgt nur 3 bis 4 bar. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Wasserkühlung ist, dass sie Staub und Aerosole vermeidet. Die in der Regel zermahlenen Belagsreste lassen sich in einem Behälter vor und hinter oder unterhalb des Wärmeübertragers auffangen. Dies vermeidet Kontaminationen und eine Verschmutzung des Arbeitsbereiches. Vor dem Entsorgen des Festmaterials im Behälter kann das Wasser abgesaugt werden. Neben der sauberen Arbeitsweise leistet der geräuscharme Betrieb einen Beitrag zum Arbeitsschutz und vermeidet Lärmbelästigung am Arbeitsplatz.

Messbare Effizienz
An Betriebsenergie benötigt das RTC-Gerät 6 kW Strom für Motor und Pumpe. Die Kühlung und Spülung erfordern 8 bis 10 l/h an Wasser. Weitere im Kreislauf geführte 8 l/min sind für die Hydraulikfunktion nötig. Der Wasserbedarf beträgt damit laut Anbieter nur rund ein Fünftel der für eine Hochdruckreinigung bei 3.000 bar benötigten Menge. Die Energiekosten sinken im Vergleich um das etwa 40-Fache. Hinzu kommen eingesparte CO2-Emissionen aufgrund der effizienten und ressourcenschonenden Arbeitsweise. Aus diesem Grund prämierte die Stadt Wien das Verfahren bereits im Jahr 2014 mit dem Umweltpreis der Stadt.
Das Ergebnis der Reinigung zeigt sich bereits an der Menge der bei einem typischen Durchgang entfernten schlammigen Beläge, die sich zum Teil zentimeterhoch im Auffangbehälter ansammeln. Auch besser zu quantifizierende Daten für die wiederhergestellte Übertragerleistung lassen sich erfassen. Der Anbieter des Verfahrens setzt mittlerweile Ultraschall-Messgeräte ein. Diese bestimmen den Durchstrom durch einen Übertrager sowie die Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Ausstrom. Der Vergleich der Daten vor und nach der Reinigung zeigt die Effizienz des Verfahrens, mit dem praktisch die ursprüngliche Leistung eines Rohrbündel-Wärmeübertragers erreicht wird. Diese Messungen sollen Anlagenbetreiber sensibilisieren, die Übertragerleistung nicht nur anhand der Leistung der Gesamtanlage im Auge zu behalten. Stattdessen können sie die Übertrager einzeln und getrennt von der Anlage erfassen und bewerten. Mit Hilfe dieser Leistungskontrolle lassen sich auch die notwendigen Reinigungsintervalle wirtschaftlich planen.

Die Homepages des Anbieters erreichen Sie hier, und weitere Beiträge zur Wärmeübertragung finden Sie auf unserem Portal.

Heftausgabe: Juli 2016

Über den Autor

Sigrun Rädler, CEO bei AC Rädler Umwelttechnik
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