Welche Probleme bestehen bei Plattenwärmetauschern in Kesseln?

Wenn die Temperatur der Primärwasserzufuhr der Heizung normal ist, kann die Temperatur des Sekundärwasserauslasses den Sollwert nicht erreichen, was zu unzureichender Beheizung oder ungenügender Temperatur des Trinkwarmwassers führt. Prüfen Sie, ob Verkalkung die Durchflusswege blockiert:

1.1 Calciumcarbonat/Calciumsulfat-Ablagerungen, die durch das Erhitzen von Calcium- und Magnesiumionen im Heizungswasser entstehen, lagern sich leicht auf den Oberflächen des Plattenwärmetauschers ab. Kalkablagerungen weisen eine äußerst geringe Wärmeleitfähigkeit auf (nur 1/50 von Edelstahl), bilden eine bedeutende Wärmeisolierschicht und hemmen den Wärmeübertragungsprozess erheblich.

1.2 Schweißrückstände, Rost, biologischer Schleim oder faserförmige Verunreinigungen in den Rohrleitungen des Systems können mit dem Wasserstrom in den Plattenwärmetauscher der Heizung gelangen, die nur wenige Millimeter breiten Strömungskanäle zwischen den Platten verstopfen, die effektive Wärmeübertragungsfläche verringern und die Strömungsgeschwindigkeit stark reduzieren.

Leckagen gehören zu den häufigsten Ausfällen von Plattenwärmetauschern in Kesseln und können als äußere oder innere Leckagen klassifiziert werden. Äußere Leckagen treten auf, wenn das Medium durch die Dichtung zwischen dem Plattenpaket und der externen Umgebung austritt, was zu einem Verlust des Mediums und einer möglichen Kontamination der umgebenden Umwelt führt. Innere Leckagen entstehen, wenn die beiden Medien innerhalb des Wärmetauschers miteinander vermischen und dadurch die Systemfunktion direkt beeinträchtigt wird.

2.1 Äußere Leckage
Eine langfristige Betriebnahme bei hohen Temperaturen kann dazu führen, dass Gummipackungen altern, ihre Elastizität verlieren, verhärten und Risse bilden. Ebenfalls möglich ist eine chemische Korrosion im Wasser. Die durch Temperaturausdehnung und -kontraktion während des An- und Abfahrvorgangs des Geräts verursachten Spannungen können ein Verrutschen der Dichtungen verursachen. Fehlbedienung kann ebenfalls eine Verformung oder Rissbildung der Platten verursachen.

2.2 Innere Leckage
Chloridionen-Stresskorrosion (insbesondere in Edelstahlplatten), Lochkorrosion oder Abrasion, verursacht durch feste Partikel im Wasserfluss, können eine lokale Ausdünnung der Wärmetauscherplatten verursachen, was zu Durchbrüchen führt. Schäden oder Fehlstellungen der Dichtung des Wärmetauschers im Bereich der Eckenlöcher können dazu führen, dass die beiden Medien an den Anschlüssen direkt miteinander in Verbindung kommen.

Wenn der Druckunterschied (ΔP) zwischen Ein- und Ausgang des Geräts deutlich höher ist als der Auslegungswert, was zu übermäßigem Strömungswiderstand im System, reduzierter Durchflussmenge und erhöhtem Energieverbrauch der Pumpe führt, deutet dies in der Regel auf einen abnormalen inneren Widerstand im Wärmetauscher hin. Ähnlich wie bei den Ursachen für reduzierte Effizienz führen Schmutz und Ablagerungen in den Strömungskanälen zu einer Verringerung der Strömungsquerschnitte, wodurch der Fluidwiderstand exponentiell ansteigt. Alternativ können auch zu enge Strömungskanäle oder eine übermäßig hohe Strömungsgeschwindigkeit des Fluids zu einem erhöhten Druckabfall führen. Der Anstieg des Druckabfalls verursacht direkt einen höheren Stromverbrauch der Systemumwälzpumpe, um die Strömung aufrechtzuerhalten, und erhöht dadurch die Betriebskosten. Zudem beeinträchtigt dies das hydraulische Gleichgewicht des gesamten Heizsystems, was dazu führen kann, dass Endverbraucher ungenügend beheizt werden.

Ein hammerartiges Geräusch wird aus dem Inneren des Geräts abgegeben, begleitet von intensiven Vibrationen. In schweren Fällen kann dies sofort zu Plattenverformungen, Dichtungsrisse oder sogar Platzen führen, beziehungsweise können die Rohrflansche, Schweißnähte usw. des Plattenwärmetauschers reißen. Dies verursacht versteckte Gefahren für die Betriebssicherheit des Systems.

4.1 Flüssigkeits-Wasserstoß
Dies ist das typischste "Ventilschließ-Wasserstoß"-Phänomen. Wenn sich Flüssigkeit in einem Strömungskanal mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt und das Auslassventil plötzlich und schnell geschlossen wird, wird die kinetische Energie der Flüssigkeit augenblicklich in enorme Druckenergie umgewandelt. Dieser massive Druckanstieg wirkt schlagartig als Druckwelle auf die Platten des Wärmetauschers und überschreitet dabei deren konstruktionsbedingte Druckkapazität erheblich.

4.2 Dampfkondensations-Wasserstoß
Dampf gibt in dem Plattenwärmetauscher des Kessels Wärme ab und kondensiert zu Wasser. Wenn die Dampfentwässerung (Steam Trap) falsch ausgewählt, beschädigt oder verstopft ist, kann das Kondensat nicht rechtzeitig abgeführt werden. Hochgeschwindigkeits-Dampf strömt in den Wärmetauscher und schiebt das Kondensat vorwärts durch die Rohre. Wenn das schnelle Kondensat auf ein Hindernis trifft, wird seine kinetische Energie aufgrund der Inkompressibilität des Wassers schlagartig in Druck umgewandelt, was einen äußerst heftigen Aufprall verursacht.