Manual - HAINZL Industriesysteme GmbH

BPHE - BRAZED PLATE HEAT EXCHANGER
INSTALLATIONS- UND BETRIEBSANLEITUNG
ACHTUNG!
• Bitte lesen diese Anleitung vor Installation und
• Anwendung des BPHE
um den sicheren- und sachgemäßen Umgang zu gewährleisten.
• Bei Empfang der BPHE-Lieferung ist diese immer auf
Vollständigkeit und Beschädigungen hin zu überprüfen.
Reklamationen sind direkt dem Spediteur und
Hainzl Industriesysteme GmbH schriftlich anzuzeigen.
• BPHE können konstruktionsbedingt scharfe Teile beinhalten. Tragen
sie daher Handschuhe um sich schützen
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12.1. Produktbeschreibung
Hainzl Industriesysteme liefert zuverlässige und ökonomische BPHE-Lösungen. Als
Originalhersteller erfolgt der gesamte Produktionsprozess im eigenen Werk mit neuesten
Maschinen und nach modernster Technologie.
BPHE Produktmerkmale:
• Kompakt, geringer Raumbedarf bei kleinem Gewicht.
• Effiziente Wärmeübertragung, erlaubt hohe Temperaturannäherung.
• Edelstahl (kupfergelötet) als Konstruktionsmaterial gewährt Beständigkeit und
Langlebigkeit.
• Modulare und flexible Konstruktion erlaubt hohe Standardisierung als auch
kundenspezifische Ausführungen bei kürzester Fertigungszeit.
• Hohe Temperatur- und Druckbeständigkeit durch hermetisches Verlöten mittels
Hochtemperatur-Vakuumtechnik.
• Robust auch bei dynamischer und wechselnder Beanspruchung.
• Geringe Neigung gegen Verschmutzung und damit lange Standzeiten aufgrund
von turbulenter Strömungsführung.
• Geeignet für Wärmeaustausch von Flüssigkeiten, Gasen, bei Phasenwechsel
(Verdampfung/Kondensation) und Wärmerückgewinnungsaufgaben.
• Alle BPHE unterlaufen eine 100% Prüfung vor Lieferung.
• Kurze Lieferzeiten bei Auftragsfertigung und höchste Verfügbarkeit durch ein
Fertigwarenlager.
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Konstruktion und Funktion
Hainzl Industriesysteme BPHE bestehen aus einzelnen, formgeprägten
Edelstahlplatten, welche die Wärmeübertragerfläche bilden. Die separaten
Strömungskanäle für die Medien werden mittels Kupfer in einem speziellen
Hochtemperatur-Vakuum- Verfahren hermetisch und dauerhaft verbunden und
abgedichtet. Hohe Turbulenz und Gegenstrom gewährleisten beste
Wärmeübertragungseigenschaften zwischen den Medien bei geringen Druckverlusten.
Die NB-Serie von BPHE (Hainzl Industriesysteme) kann für zahlreiche standard- und
Spezialanwendungen konfiguriert werden und dabei große Leistungsbereiche für eine
Vielzahl von Medien abdecken. Die NB-Serie ist bis 31 Betriebsdruck einsetzbar und
bietet sinnvoll abgestufte Modellgrößen, flexible Plattenzahlen, unterschiedliche
thermische Charakteristik und mechanische Konfigurationsmöglichkeiten. Geeignetes
Zubehör ist gleichsam verfügbar. Die NB-Serie bietet eine verlässliche Lösung für ihre
Anwendung.
Die Auslegung von Hainzl Industriesysteme PHE erfolgt individuell nach
Kundenkriterien wie z.B. Art der Medien, Volumenstrom, Temperaturen Ein/Aus und
zulässiger Druckverlust. Ein Kundenauslegungsprogramm ANeX – Hainzl
Industriesysteme easy eXchanger ist ebenfalls verfügbar.
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Konstruktionsmaterialien:
• Wärmeübertragerplatten:
• Nicht produktberührte Teile:
• Lotmaterial:
Edelstahl AISI
Edelstahl AISI
reines Kupfer
Alle erforderlichen Herstellerangaben bzgl. Modellbezeichnung, Fertigungsdatum,
Seriennummer, Einsatzgrenzen usw. befinden sich auf dem Fabrikschild.
Bezeichnung:
Designation:
LB758 130 Dn40l Spanner
CE
-1470
Materialnummer:
Part No.:
334051
Schema:
Circuit Diagramm:
+ 200 °
Fabrikations Nr.:
Serial No.:
04091300
Betriebsdruck [bar]
Operation Pressure:
16 Bar
Baujahr:
Manufactured:
09/2013
Prüfdruck [bar]
Test pressure [bar]
55 Bar
Hainzl Industriesysteme BPHE sind klassifiziert als Druckbehälter und hergestellt in
Übereinstimmung mit der Druckgeräterichtlinie 97/23/EC.
Hainzl Industriesysteme benannteste Prüfstelle ist der TÜV-
Rheinland. Unsere Prüfstellennummer ist CE-1407.
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Primärkanal
Sekundär
- kanal
blauer/roter
Punkt
12.2. Montageposition
Hainzl Industriesysteme BPHE sollen so montiert werden,
dass ausreichend Platz vorhanden ist, um Wartungsaufgaben zu
erfüllen.
Die Einbaulage ist so zu wählen, daß die Entlüftung und die
Entleerung des BPHE möglich sind.
Bei wärmetechnischen Anwendungen ist die senkrechte
Einbaulage am effektivsten.
Alle anderen Einbaulagen können zu Leistungsverlusten führen.
Kältetechnische Anwendungen, wie Verdampfer- oder
Kondensatoranlagen, verlangen
stets eine senkrechte Einbaulage.
Niemals den Wärmeübertrager mit den Anschlüssen
nach unten montieren.
Vorsorglich sollten die Wärmeübertrager an einer
Konsole befestigt werden. Eine Halterung nur an den
Anschlüssen ist nicht ausreichend.
Die max. Anschlusskräfte und –momente nicht überschreiten.
NB Anschluss T (kN)
238; 328;
468; 466;
464
238; 328;
468; 466;
464; 138;
136; 134;
138; 136;
134; 538;
536; 534
138; 136;
134; 538;
536; 534;
758; 756;
754
F
(kN)
Mb
(Nm)
Mv
(Nm)
G ½” 1,2 6 30 100
G ¾” 1,5 8 40 170
G 1” 2,5 10 65 385
G 1 ¼” 2,5 25 65 765
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12.3. Rohrverbindungen
Die effektivste Wärmeübertragung wird realisiert, wenn Primär- und Sekundärmedium
den
BPHE im Gegenstrom, also in entgegengesetzter Richtung durchfließen.
Der rote Punkt auf der Frontplatte kennzeichnet immer die Primärseite bei
wärmetechnischen Anwendungen. Der blaue Punkt kennzeichnet die Kältemittelseite
bei kältetechnischen.
In normaler Orientierung des BPHE ist der Punkt immer links und kennzeichnet den
warmen Eintritt des Primärmediums (heiße Seite). Der Primärkanal ist der „innere Kanal”
und wird am Anfang und Ende des Plattenpaketes vom Sekundärkanal „umschlossen”.
Der Primärkanal hat i.d.R. einen Fließspalt weniger als der Sekundärkanal.
Achtung: Rohrleitungen sind so zu verlegen, dass weder Schwingungen, Spannungen,
Stöße oder Pulsationen den BPHE beaufschlagen. Abhilfe schaffen Kompensatoren,
Schwingungsdämpfer u.ä. (e.g. mufflers) im Rohrleitungssystem und
schwingungsdämpfendes Material bei Montage zu anderen Bauteilen. Der BPHE ist
nicht als Festlager im System zu behandeln.
Die Lebensdauer von BPHE wird durch falsche bzw. ungenügende Regeltechnik stark
verkürzt. Hier einige Faktoren, die sich nachteilig auf die Lebensdauer auswirken und
die zu vermeiden sind.
überdimensionierte Reglerventile
• Reglerventile schlechter Qualität
• ungenügende Reglereinstellungen
• übermäßige Druckschwankungen
• falsche Platzierung der Meßfühler
Eintritt
Austritt
Achtung: Rohrsysteme in neuen und
rekonstruierten Anlagen vor Montage des BPHE spülen!
Austritt
Eintritt
Ein Filter (Maschenweite 0,8 mm für geschlossene und 0,08 mm für offene Anlagen) zur
Vorbeugung von Verschmutzungen ist an den Medieneintritten des BPHE vorzusehen.
Verschmutzungen im BPHE können zur Korrosion und bei einigen Anwendungen zum
Einfrieren des BPHE führen.
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12.4. Installation mit Löt-, Schweiß- und
Gewindeanschluss.
Lötanschluss
Säubern, entfetten und polieren Sie die Oberfläche des
Anschlusses und des Kupferrohres. Entfernen Sie Oxide.
Tragen Sie das Flußmittel auf. Um Oxidation zu vermeiden
ist der Wärmeübertrager von innen mit Stickstoff zu
schützen. Die Flamme nicht in Richtung BPHE richten, bei
max. 650°C löten. Lötmaterial: 45-
55% Silberlot. Benutzen Sie einen nassen Lappen, um den
BPHE vor Überhitzung zu schützen. Halten Sie das Rohr in
einer fixierten Position beim Löten.
Achtung: Zu starke Erwärmung kann zum Schmelzen des
Kupfers und damit zur Zerstörung des BPHE führen!
Schweißanschluß
WIG-Schweißung verwenden. Benutzen Sie einen nassen Lappen, um den BPHE vor
Überhitzung zu schützen. Um Oxidation zu vermeiden ist der BPHE von innen mit
Stickstoff zu schützen.
Gewindeanschluß
Den BPHE montieren und anschließend die Rohrleitungen über die Gewindeanschlüsse
mit
dem Wärmeübertrager spannungsfrei verbinden.
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12.5. Inbetriebnahme
Vor Inbetriebnahme ist zu kontrollieren, dass die auf dem Fabrikschild befindlichen
Betriebsdaten nicht überschritten werden.
Überprüfen Sie die Schraubverbindungen auf Anzug und gewährleisten sie deren
Dichtheit. Verwenden sie neue Dichtungen.
Die den BPHE speisenden Pumpen müssen mit Absperrventilen ausgerüstet sein. Pumpen
oder Anlagen, die höhere Betriebsdrücke als für den Apparat angegeben erzeugen, sind
mit Sicherheitsventilen auszurüsten. Die Pumpen dürfen keine Luft ansaugen, damit
es zu keinen Betriebsstörungen durch Wasserschläge kommt. Um Druckschläge zu
vermeiden, sind die Pumpen gegen geschlossene Ventile anzufahren.
Die Ventile im Vor- und Rücklauf sind möglichst gleichzeitig langsam zu öffnen bis die
Betriebstemperatur erreicht ist. Druckstöße sind zu vermeiden. Während des Füllens ist
der Apparat über die in der Rohrleitung befindlichen Entlüftungsventile zu entlüften.
Unzulänglich entlüftete BPHE erbringen keine volle Leistung, da nicht die volle Heizfläche
zur Verfügung steht. Verbleibende Luft erhöht die Korrosionsgefahr.
Das Abfahren hat für beide Seiten (Primär-u. Sekundärseite) langsam und gleichzeitig
zu erfolgen. Ist dies nicht möglich, ist die warme Seite zuerst abzufahren. Bei längerem
Stillstand der Anlage ist der Wärmeübertrager vollständig zu entleeren und zu
reinigen. Dies gilt insbesondere bei Frostgefahr, aggressiven Medien und bei Medien, die
zu biologischem Fouling neigen.
12.6. Betrieb
Nach Inbetriebnahme ist zu prüfen, dass keine Druckpulsationen auf den BPHE einwirken.
Ist der BPHE zwischen einem Stellventil und einem Differenzdruckregler eingebaut, so ist
sicherzustellen, dass bei gleichzeitigem Schließen beider Reglereinrichtungen sich kein
Unterdruck bilden kann und damit Dampfschläge vermieden werden.
In Fernwärmesystemen ist besonderes Augenmerk darauf zu legen, daß die
sekundärseitige Druckhaltung auf die maximale Fernwärmevorlauftemperatur
ausgelegt ist. Andernfalls kann es im Teillastbereich zu Dampfschlägen kommen.
Überprüfen Sie die Funktionsfähigkeit der Regeleinrichtungen. (vgl. „Anschluß an das
Rohrnetz“)
Generell ist darauf zu achten, dass keine Betriebszustände entstehen können, die
im
Widerspruch zu dieser Montage-, Betriebs- und Wartungsanleitung stehen.
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Achtung: Dampfschläge, sowie Druck- und Temperaturpulsationen können zu Leckagen
am BPHE führen. Es ist auf ausreichenden Potentialausgleich zu achten, um den
Korrosionsschutz nicht zu gefährden
12.7. Frostschutz (Eisbildung vermeiden)
Eisbildung führt zur mechanischen Zerstörung des BPHE. Bei Temperaturen nahe dem
Gefrierpunkt ist mit Frostschutzmitteln (z.Bsp.: Glykol) zu arbeiten.
Zur Installation eines Temperaturfühlers ist die Ausrüstung des BPHE mit einem ½“
Innengewindestutzen möglich. Diese können dem Primär- oder Sekundäranschluß
gegenüberliegend angeordnet werden.
12.8. Verschmutzung / Verkalkung / Fouling
Es ist darauf zu achten, dass die DIN Richtlinien für Trink- und Heizungswasser, Vd- TÜV
Richtlinien, Richtlinien des AGFW sowie die Hainzl Industriesysteme Richtlinien für
Wasserinhaltsstoffe eingehalten werden (siehe Folgeseite).
Viele unterschiedliche Faktoren können Fouling und Verschmutzung beeinflussen. Diese
sind z.Bsp.:
Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur, Turbulenz, Verteilung, Wasserqualität.
Die Medien sind mit größtmöglichen Massenströmen zu fahren. Bei zu geringen
Massenströmen(Teillast) kann die Turbulenz im BPHE zurückgehen und die
Verschmutzungsneigung ansteigen.
Kalkablagerungen im BPHE können bei Temperaturen größer 50-60°C in Abhängigkeit zur
Wasserqualität auftreten. Turbulente Durchströmung und niedrigere Temperaturen
reduzieren das Risiko des Verkalkens.
Beim Abfahren der Anlage ist darauf zu achten, daß zuerst die Primärseite und dann
die Sekundärseite geschlossen wird. Beim Anfahren wird erst die Sekundärseite und dann
die Primärseite geöffnet. Dadurch wird eine Überhitzung des BPHE mit möglicher
Belagsbildung vermieden.
Achtung: Schlechte Wasserqualität führt zu erhöhter Korrosionsanfälligkeit
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12.9. Reinigung
Sollte aufgrund der Wasserqualität (z.B. hohe Härtegrade oder starke Verschmutzung)
eine Belagsbildung zu erwarten sein, ist in regelmäßigen Abständen eine
Reinigung vorzunehmen. Es besteht die Möglichkeit der Reinigung durch Spülen. Den
BPHE entgegen der normalen Strömungsrichtung mit geeigneter Reinigungslösung spülen.
Werden Chemikalien zur Reinigung verwendet, ist darauf zu achten, dass diese keine
Unverträglichkeit gegenüber Edelstahl, Kupfer oder Nickel aufweisen. Nichtbeachtung
kann zur Zerstörung des Wärmeübertragers führen.
Folgen sie immer den Sicherheitsangaben und Empfehlungen des Herstellers der
Reinigungsmittel. Benutzen sie in Verbindung mit den Reinigungsmitteln nicht- (oder
niedrig-) chloriertes Wasser mit geringer Härte.
Nur Reinigungsmittel verwenden, wo der Hersteller die Verträglichkeit zusichert und
bescheinigt. Reinigung immer unter Beachtung der Sicherheitshinweise des Herstellers
durchführen.
Vor der Wiederinbetriebnahme des BPHE sicherstellen, dass der Apparat hinreichend
gespült wurde.
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12.10. Korrosionsbeständigkeit von BPHE gegenüber Wasserinhaltsstoffen
Der BPHE besteht aus geprägten Edelstahlplatten in 1.4404 bzw. AISI 316L sowie anderen
Teilen in 1.4301/AISI 304. Es ist somit das Korrosionsverhalten von Edelstahl und dem
Lotmittel Kupfer zu berücksichtigen.
Folgende Werte bzgl. Wasserinhaltsstoffe und sonstiger Kennwerte sollten eingehalten
werden:
Parameter
Parametric value, unit
Parameter
Parametric value, unit
Aluminium
0,2 mg/l
Chrom
50 µg/l
Ammonium
0,50 mg/l
Cadmium
5,0 µg/l
Antimon
5,0 µg/l
Farbe
Verbraucherverträglich
Arsen
10 µg/l
Mangan
0,30 mg/l*
Bor
1,0 mg/l
Natrium
200 mg/l
Bromat
25 µg/l
Nickel
20 µg/l
Cyanid
50 µg/l
Nitrat
50 mg/l
Trübheit
3 NTU
Nitrit
0,50 mg/l
Eisen
0,50 mg/l*
Oxidierung
(KMnO 4)
5,0 mg/l O 2
Quecksilber
1,0 µg/l
Geruch
Verbraucherverträglich
Leitfähigkeit
2500 µS cm -1 , at 20 o C
Sulfat
250 mg/l
Fluoride
1,5 mg/l
Blei
10 µg/l
Geschmack
Verbraucherverträglich
Wasserstoffionenkonzentration
6,5 – 9,5 units
Chlorid
250 mg/l
Kupfer 2,0 mg/l (636)
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12.11. BPHE Flüssigkeitsinhalte
Der Flüssigkeitsinhalt des BPHE kann nach folgender Formel berechnet werden:
Vmax=Vch x N,
wobei Vma - Inhalt des BPHE ( bei der
Vch - Inhalt pro Kanal/Fließspalt;
NoP - nominelle Plattenanzahl ;
Flüssigkeitsinhalt in Litern Von Hainzl Industriesysteme BPHE:
Type Kanalinhalt Max. Plattenzahl Max. Flüssigkeitsinhalt
NB238 0,0380 50 1,9
NB328 0,0540 50 2,7
NB468
NB466 0,0760 60 4,56
NB464
NB138
NB136 0,0830 140 11,62
NB134
NB538
NB536 0,1170 140 16,38
NB534
NB738
NB736
NB734
0,2620 200 52,4
12.12. Wärmeisolierung – PUR Hartschaum-Halbschalen
PUR Hartschaumisolierungen bestehen aus zwei Halbschalen, die mittels zweier
Halteklammern verbunden werden. Der FCKW-freie Polyurethan-Kern ist 20 mm stark,
geschützt von einer Polystyrol-Hartschale. Die Montage der Isolierung erfolgt nach dem
Anschluss des BPHE an das Rohrnetz. Die Dauerwärmebeständigkeit der Isolierung
beträgt
130°C.
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Technische Daten:
Max. Betriebstemperatur +130 °C
Wärmeleitfähikeit
0,025 W/mK
Wärmeübergangskoeffizient
1,04 W/m 2 K
Hainzl Industriesysteme Produkte und Prozesse entsprechen den Anforderungen
folgender Standards:
LVS EN ISO 9001:2009 (ISO 9001:2008) LVS EN ISO
14001:2005 (ISO 14001:2004) DGRL – 97/23/EC - TÜV
Rheinland Gruppe
Rostest C-LV.AГ85.B. 579
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