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Monitoring Heat Exchanger Temperature

Maintenance Tip: Monitoring Heat Exchanger Temperature

Gardner Denver Nash uses two types of heat exchangers - Shell and Tube, and Plate and Frame. As the names imply, the Shell and Tube heat exchanger transfers heat through tubes, while the Plate and Frame transfers the heat via plates. These plates are similar to a car radiator.

If a customer contacts me about performance issues with their equipment, and I know that their equipment has a heat exchanger, I first reference the "Temperature Check Sheet.”

Was ist ein Wärmetauscher?

Beginnen wir hier – was ist ein Wärmetauscher? Das ist ein guter Ausgangspunkt, oder? Ein Wärmetauscher ist eine Vorrichtung, in der zwei Flüssigkeiten entlang einer Trennwand fließen, die die Flüssigkeiten trennt, während gleichzeitig Wärme von der wärmeren an die kältere Flüssigkeit übertragen wird. Ein Wärmetauscher ist eine grundlegende Komponente zur Aufrechterhaltung der Temperatur und somit der Leistung Ihrer Anlage.

Temperaturprüfblatt

Für unsere Kunden gibt es drei grundlegende Ansätze: 1,4 C, 2,8 C und 5,6 °C. Das bedeutet, dass wenn alles in Ordnung ist, der Messwert „C“ der Temperatur der Wasserzufuhr zur Pumpe einen Unterschied von 1,4 °C, 2,8 °C oder 5,6 °C zum bei „A“ einströmenden Kühlwasser aufweist.

Eine einstufige Pumpe verfügt über einen Wärmetauscher des Typs 2,8 °C oder 5,6 °C, während eine zweistufige Pumpe einen Wärmetauscher des Typs 1,4 C oder 2,8 °C verwendet. Jede dieser Varianten gewährleistet, dass die Pumpe mit so niedriger Temperatur wie möglich läuft. Dies ist insbesondere bei höheren Außentemperaturen wichtig. Kompressoren verwenden in der Regel Wärmetauscher des Typs 5,6 °C, da die Wassertemperatur nicht so stark wie bei der Vakuumerzeugung beeinflusst wird. Hohe Wassertemperaturen wirken sich auf den Dampfdruck aus und verhindern eine gute Vakuumleistung.

Erfassen Sie bei der Prüfung alle Temperaturen auf dem Prüfblatt. Notieren Sie immer das Datum. Wie wir alle wissen, verändern sich Temperaturen mit den Jahreszeiten – Sie möchten schließlich keine Messwerte aus Januar und August vergleichen, ohne die Jahreszeit zu berücksichtigen. Die meisten Wärmetauscher erreichen im Sommer höhere Temperaturen, da die Kühlwasserversorgung wärmer ist. Es gibt Ausnahmen, wenn der Kunde z. B. gekühltes Wasser verwendet.

Das Prüfblatt basiert auf den folgenden Temperaturwerten:

  • Kühlwasser zum Wärmetauscher
  • Kühlwasseraustritt aus dem Wärmetauscher
  • Betriebsflüssigkeit zur Pumpe
  • Betriebsflüssigkeitsaustritt aus dem Abscheider
  • Luft- oder Gaseinlass der Pumpe/des Kompressors

Beispiel

Beispiel für Rohrbündelwärmetauscher:

Sie denken vielleicht: Das klingt theoretisch ausgezeichnet, doch wie sieht es in der Praxis aus? Hier sehen Sie ein Beispiel für einen guten Messwerte bei einem 1,4 °C-Ansatz für einen Rohrbündelwärmetauscher:

  • A    21 °C
  • B    22–23 °C
  • C    23 °C
  • D    29,5–30,5 °C
  • E    26,7–35 °C
 

Zu den wichtigen Unterschieden zwischen Wärmetauschern des Typs 1,4 °C und 5,6 °C zählen die Größe des Wärmetauschers und der Kühlwasserfluss, insbesondere bei Rohrbündelwärmetauschern. Beachten Sie, dass bei einem Wärmetauscher des Typs 5,6 °C der Messwert „B“ um 5,6 °C höher ist und deswegen den höheren Wert bei „C“ ergibt. Daher wäre „C“ in diesem Beispiel 5,6 °C höher als „A“.

Wenn Sie einen vollen Wasserfluss von „A“ nach „B“ haben, wird die Wärme mit dem Kühlwasser abgeleitet und es gibt keinen großen Unterschied. Bei einem geringen Kühlwasserfluss hat „B“ eine höhere Temperatur – je geringer der Wasserfluss, desto höher die Temperatur. Dies erhöht den Wert bei „C“, der Sperrwassertemperatur.

Wenn es keinen Unterschied zwischen „A“, „B“ und „C“ gibt, jedoch „D“ heiß ist, wird das Problem meistens durch eine mangelnde Wärmeübertragung aufgrund von Kalzium- oder Kesselsteinablagerungen in den Rohren verursacht. 0,25 bis 0,4 mm dicke Kalziumablagerungen sind ein guter Isolator für die Wärmeübertragung, ebenso wie Rost und Kesselstein. Da die Rohre leichter zu säubern sind, sollte schmutziges Wasser durch die Rohre laufen, während das sauberste Wasser durch den Mantelraum strömen sollte.

Wenn Sie eine hohe Temperaturveränderung von „C“ zu „D“ haben, ist möglicherweise das Sieb oder die Öffnung zugesetzt. Seien Sie diesbezüglich misstrauisch, wenn Sie zwischen „C“ und „D“ einen Temperaturunterschied von 10 °C oder mehr sehen.

Die Temperatur „E“ sollte erfasst werden, wenn die Ansaugtemperatur hoch genug ist, um die Pumpenleistung oder die anderen Messwerte zu beeinflussen.

Extras

Dies sind lediglich die Faustregeln, doch wenn Sie 100%ige Sicherheit wollen, ist es immer eine gute Idee, bei Ihrem Lieferanten nachzufragen. Gardner Denver Nash verfügt über ein Team von in Vollzeit beschäftigten NASH Certified® Servicetechnikern, die Ihnen auf jede Frage eine Antwort geben und bei jedem Problem helfen können. Unser Team ist rund um die Uhr und weltweit verfügbar. Um mehr zu erfahren, kontaktieren Sie uns einfach auf gdnash.com. 

Um sich ein Wassertemperatur-Prüfblatt herunterzuladen und die Temperatur Ihrer Anlage selbst zu prüfen, klicken Sie hier.

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