Bei einem Platten-Wärmeaustauscher umgibt jeweils eine Dichtung für den Wärmeaustauscher jede Wärmeaustauscherplatte; diese bestimmt unmittelbar, ob die Anlage sicher und effizient über einen langen Zeitraum betrieben werden kann. Tatsächlich handelt es sich bei der PHE-Dichtung um ein Verschleißteil: Mit der Zeit altern und ermüden die Gummiwerkstoffe naturgemäß, weshalb regelmäßige Inspektionen und Austausch erforderlich sind. Viele Leckagen und Effizienzverluste bei Plattenwärmeaustauschern gehen häufig auf die Gummidichtung zurück.
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Dies ist die Kernfunktion der PHE-Dichtung. Während des Betriebs strömen heiße und kalte Flüssigkeiten durch die Kanäle zwischen benachbarten PHE-Platten. Die aus Gummi gefertigte Wärmeaustauscher-Dichtung, die fest eingespannt ist, bildet eine zuverlässige Abdichtung und verhindert, dass das Medium zwischen den Platten oder an den Geräterändern nach außen austritt. Dadurch werden Materialverschwendung und Sicherheitsunfälle vermieden.
In der Nähe der vier Ecklöcher jeder Wärmeaustauscherplatte bildet die Plattenwärmeaustauscher-Dichtung spezifische Dichtflächen, die die heißen und kalten Medien jeweils auf ihre vorgesehenen Wege lenken. Ist die PHE-Dichtung beschädigt oder falsch montiert, können die beiden Medien über die Ecklöcher miteinander „in Kontakt treten“, was zu einer Kontamination oder einem Ausfall des Wärmeaustauschs führt – ein Zustand, der beispielsweise in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie nicht akzeptabel ist.
Wärmeaustauscher erfahren leichte Vibrationen und Verschiebungen während der Fluidaufpralle, Druckschwankungen oder beim Anfahren und Abschalten. Hochelastische Dichtungen können diese Vibrationen dämpfen und direkte, harte Kollisionen zwischen den Metallplatten verhindern, wodurch sowohl die Platten als auch der gesamte Rahmen geschützt werden.
PHE-Dichtungen isolieren die Plattenränder und Ecklöcher gegenüber korrosiven Medien und verhindern zudem die Bildung von „Totzonen“, die für Spaltkorrosion zwischen den Platten erforderlich wären.
| Material | Betriebstemperaturbereich | Hauptmerkmale & geeignete Medien | Anmerkungen |
|---|---|---|---|
| Nitrilkautschuk (NBR) | −15 °C bis 135 °C | Ausgezeichnete Ölbeständigkeit; das am häufigsten verwendete Universal-Dichtungsmaterial. Geeignet für: Wasser, Meerwasser, Mineralöle, Pflanzenöle, Sole usw. |
Das am häufigsten verwendete Dichtungsmaterial. Nicht geeignet für stark oxidierende Säuren oder polare Lösungsmittel. Mäßige elastische Rückstellfähigkeit. |
| EPDM-Kautschuk (EPDM) | -25 °C bis 180 °C | Ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Hitze, Dampf, Säuren und Laugen sowie lange Lebensdauer. Geeignet für: Heißes Wasser, Dampf, verdünnte Säuren, verdünnte Laugen, Alkohole, Ketone usw. |
Ideale Wahl für HLK-Systeme (Heizung, Lüftung, Klimatisierung), Lebensmittelverarbeitung und Getränkeindustrie. Hervorragende elastische Rückstellfähigkeit. |
| Fluorelastomer (FKM / Viton) | -5 °C bis 230 °C | Außergewöhnliche Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen und chemischer Korrosion. Geeignet für: Starke Säuren, starke Laugen, hochtemperaturbeständige Öle und organische Lösungsmittel. |
Empfohlen für extreme Betriebsbedingungen in der chemischen, pharmazeutischen und petrochemischen Industrie. Höhere Materialkosten. |
| Hydriertes Nitrilkautschuk (HNBR) | -10 °C bis 150 °C | Verbesserte Hitzebeständigkeit und Chemikalienbeständigkeit im Vergleich zu Standard-NBR. Geeignet für: Hochtemperatur-Mineralöle, heißes Wasser und anspruchsvolle industrielle Flüssigkeiten. |
Geeignet für Anwendungen, die eine bessere Leistung als NBR erfordern, jedoch nicht die extreme Beständigkeit von FKM. |
| PTFE-ummantelte Dichtung | Hängt vom Kernmaterial ab | Hervorragende chemische Verträglichkeit mit nahezu allen Chemikalien und extrem niedriger Reibungskoeffizient. Geeignet für: Hochkorrosive Umgebungen und Prozesse mit höchster Reinheit. |
PTFE selbst weist nur begrenzte Elastizität auf und wird typischerweise mit elastomeren Kernen kombiniert, um die Dichtleistung zu verbessern. |
Wählen Sie das Dichtungsmaterial basierend auf dem Fluidmedium und der Betriebstemperatur aus.
Öl-Medien: Nitrilkautschuk (NBR) ist in der Regel die erste Wahl.
Heißes Wasser, Dampf, Säuren und Laugen: Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) wird bevorzugt.
Starke Säuren und Laugen, hohe Temperaturen: Wählen Sie Fluorkautschuk (FKM) für eine höhere Leistungsfähigkeit.
Hohe Temperaturen, extrem niedrige Temperaturen oder lebensmittelgeeignet: Erwägen Sie Silikonkautschuk (VMQ).
Extreme Korrosion: PTFE-beschichtete Dichtungen werden empfohlen.
Hinweis: Obenstehend sind allgemeine Auswahlrichtlinien. Bei der Auswahl spezifischer Geräte ist unbedingt die vom Hersteller bereitgestellte technische Spezifikation zu überprüfen und auf offizielle Daten zurückzugreifen.
Plattenwärmeaustauscher-Dichtungen werden im Allgemeinen auf folgende drei Arten an den Platten befestigt:
Klebstoff wird verwendet, um die Dichtung in die Nut der Plattenwärmeaustauscherplatte einzukleben. Das Verfahren ist einfach, jedoch gestaltet sich die Entfernung des restlichen Klebstoffs bei einem Austausch aufwendig; zudem eignet es sich nicht für Geräte, die häufig demontiert und wieder montiert werden müssen.
Die Plattenwärmeaustauscher-Dichtung verfügt über Klebestifte, die in die Befestigungslöcher der Platte eingesteckt werden und so eine zuverlässige Befestigung gewährleisten.
Die Plattenwärmeaustauscher-Dichtung besitzt eine „bergförmige“ Schnappvorrichtung, die direkt auf die Plattenwärmeaustauscherplatte aufgeschnappt wird. Die Montage ist komfortabel, es ist kein Klebstoff erforderlich und der Austausch erfolgt schnell.
Im Laufe der Zeit verhärtet und rissigt Gummi naturgemäß, was zum Versagen der Dichtung führt.
Sofortige Druckstöße, die durch Inbetriebnahme, Abschaltung oder Schwankungen des Systems verursacht werden, können zu einer Verlagerung der Plattenwärmeaustauscher-Dichtung führen.
Starke Temperaturschwankungen können dazu führen, dass sich die Plattenwärmeaustauscher-Dichtung zu schnell ausdehnt und zusammenzieht, wodurch die Dichtvorspannung verringert wird.
Die Verwendung eines ungeeigneten Materials kann es chemischen Medien ermöglichen, direkt mit der Dichtung zu reagieren, wodurch diese aufweicht oder beschädigt wird.
Das Verdrehen der Wärmeaustauscher-Dichtung, eine ungleichmäßige Klemmkraft oder eine zu hohe bzw. zu geringe Klemmkraft während der Montage können sämtlich die Dichtwirkung beeinträchtigen und im Extremfall zu einer dauerhaften Beschädigung führen.
Der Austauschzyklus ist nicht fest vorgegeben und liegt in der Regel zwischen einem und fünf Jahren. Ein Austausch sollte in Betracht gezogen werden, wenn folgende Bedingungen vorliegen:
Es tritt eine Flüssigkeitsleckage (Durchsickern oder Kreuzkontamination) zwischen den Platten auf.
Die Dichtungsfläche weist Risse, Verhärtung, Elastizitätsverlust oder eine dunklere Verfärbung auf.
Auch bei fehlenden offensichtlichen Schäden wird empfohlen, die Dichtung nach Ablauf der vom Hersteller angegebenen Nutzungsdauer auszutauschen.
Folgende Vorgehensweise wird empfohlen:
Vorbereitung
Zunächst die Maschine stoppen, entlasten und das Medium ablassen. Anschließend die Schrauben in einer „diagonalen, mehrfachen“ Reihenfolge lösen, um eine Verformung der PHE-Platten zu vermeiden. Zum Entfernen der alten Dichtungsgummiunterlagen einen Kunststoff- oder Kupferhebel verwenden und dabei Kratzer auf den Platten vermeiden. Reste von Klebstoff und Schmutz vollständig aus der Dichtnut entfernen und sicherstellen, dass diese trocken und ölfrei ist.
Einbau der neuen Dichtung
Stellen Sie sicher, dass das Material der neuen PHE-Dichtung den Betriebsbedingungen entspricht. Bei klebenden Dichtungen einen dünnen, gleichmäßigen Klebstofffilm sowohl in die Nut als auch auf die Dichtung auftragen. Die Dichtung vorsichtig in die Nut eindrücken, ohne sie zu stark zu dehnen. Alle Teile – insbesondere die Biegestellen – müssen vollständig sitzen. Nach dem Wiedereinbau der Platten die Schrauben mit einem Drehmomentschlüssel gleichmäßig in einer „diagonalen, mehrfachen“ Reihenfolge anziehen. Die endgültige Anzugstiefe muss sich am Wert „A“ auf dem Typenschild der Anlage orientieren; alleiniges Vertrauen auf das Drehmoment ist nicht zulässig.
Installationsdetails
Stellen Sie sicher, dass die Dichtungen des Wärmeaustauschers nicht verdreht oder gewölbt sind, insbesondere bei Schnapp- und eingebetteten Typen. Ein „Klick“-Geräusch sollte zu hören sein, oder Sie müssen bestätigen, dass sie vollständig eingerastet sind.
Betriebsverbote
Verwenden Sie während der Montage oder Demontage keine Gewalt. Verwenden Sie stets spezielle Werkzeuge und vermeiden Sie Kratzer auf den Platten oder Dichtungen mit harten Gegenständen.
Tägliche Wartung
Führen Sie regelmäßige Inspektionen durch; vor längerer Nichtbenutzung lockern Sie die Klemmbolzen um ca. 10–20 mm, damit die Dichtungen des Plattenwärmeaustauschers ihre Elastizität wiedererlangen können.
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