Filtertrockner und Schaugläser - Danfoss

| Technik | Filtertrockner & Schaugläser
Filtertrockner und Schaugläser
Tipps für den Monteur (Teil 11)
Stephan Bachmann,
Danfoss kältetechnik,
Offenbach
Filtertrockner
Generelle Funktion | Filtertrockner
werden meist in Flüssigkeitsleitungen
von Trockenexpansionskälteanlagen verbaut
und haben dort eine Doppelfunktion.
Zum einen sollen sie Grobschmutzpartikel
und kupferspäne aufgefangen, zum anderen
aber auch Feuchtigkeit im System
binden. Zu diesem Zweck sind moderne
Filtertrockner mit einem Trockenblock
aus 100 % Molekularsieb für optimale Trockenleistung
und Filtrierung ausgestattet.
Der Filtertrockner sollte bei jedem eingriff
in das kältesystem ausgetauscht werden.
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nach der detaillierten Betrachtung von Magnetventilen in der letzten Ausgabe
wenden wir uns nun den beiden weiteren Standardeinbauten in Flüssigkeitsleitungen
zu – dem Filtertrockner und dem Schauglas. Diese beiden komponenten
werden zu Unrecht häufig unterschätzt, denn gerade Trockner und Schauglas
schützen eine kälteanlage und geben wichtige hinweise, falls tatsächlich einmal
Probleme mit kältemittel, Feuchtigkeit oder Verschmutzungen im System
auftauchen.
Trockenleistung | Bei einem Blick auf
die entsprechenden Datenblätter begegnet
einem wiederholt der Begriff „Trockenleistung“.
Sie gibt die Menge an kältemittel an,
die bei definiertem Kältemittel und festgelegter
Temperatur von dem Filtertrockner
„getrocknet“ werden kann. Dabei wird ein
bestimmter Feuchtigkeitsgehalt des kältemittels
vor und nach dem Trockenvorgang
zugrunde gelegt. So kann beispielsweise ein
„DML 53“-Trockner 8,5 kg kältemittel R134a
bei 24 °c von 1050 ppm auf 75 ppm bringen.
„ppm“ steht übrigens für „parts per million“,
also Teilchen pro einer Mio. Teilchen und
bezeichnet im konkreten Fall die Anzahl an
Wassermolekülen (h 2 O), die im kältemittel
pro Mio. kältemittelmoleküle vorkommen.
Wenn die kältemittelfüllmenge der zu planenden
Anlage noch nicht festgelegt ist, dann
kann die Auslegung des geeigneten Filtertrockners
auch nach der Flüssigkeitsleistung
durchgeführt werden.
Mit „Flüssigkeitsleistung“ ist die kälteleistung
in „kW“ für den einbau des Trockners
in der Flüssigkeitsleitung gemeint.
Praxistipp: Die für vor und nach der Trocknung
angegebenen ppm-Werte können
getrost vom Anlagenbauer als praktikabel
übernommen werden und sich für die Praxis
allein am kältemittel und der kältemittelfüllmenge
der Anlage orientieren.
Auswahl und Größe | Somit kann über
die Trocken- bzw. Flüssigkeitsleistung bereits
ein geeigneter Filtertrockner ausgelegt werden.
Generell ist dabei immer das innere Volumen
des Standardtrockners wichtig. Daher
ist es inzwischen üblich, dass die hersteller
das Volumen der Filtertrockner in die Typenbezeichnung
einbauen. Beim letztgenannten
Beispiel sprachen wir von einem „Danfoss
DML 53“. Bei den „53“ handelt es sich um ein
innenvolumen von 5 inch 3 und die Anschlussgröße
3 (10 mm). Die Anschlussgröße in dieser
Typenbezeichnung wird dann durch 8 geteilt,
um den entsprechenden inchanschluss
zu erhalten (z.B. „DML 53“: Anschluss 3, d. h.
3/8 und entspricht 10 mm als metrische einheit).
Dabei ist dann gegebenenfalls noch auf
den Zusatz „s“ zu achten (z.B. „DML 82s“),
der für „solder“ (englischer Ausdruck für
Löten) steht und damit einen Lötanschluss
bezeichnet. ist der Zusatz „s“ nicht vorhanden,
handelt es sich um die Bördelvariante.
Praxistipp: ist man bei einem Serviceeinsatz
gezwungen, den Trocknertyp zu verwenden,
den man gerade im kundendienstfahrzeug
dabei hat, so kann man anhand der letzten
Zahl der Typenbezeichnung einen für die Anschlussgröße
passenden ersatz auswählen.
Standard- und Biflowtrockner |
Filtertrockner gibt es in den verschiedensten
Ausführungen. Der Standardtrockner
(z.B. „DML“) ist im gewerblichen Anla-

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genbau am häufigsten anzutreffen. Er hat einen Feststoffkern und
bildet mit dem kompakten Gehäuse eine untrennbare einheit.
Diese Standardtrockner sind nur für eine Durchströmungsrichtung
(Pfeilrichtung auf dem Trocknergehäuse beachten) konzipiert.
Das ist meist auch völlig ausreichend. Sollte man allerdings doch
einmal einen echten Biflowbetrieb haben – wie er etwa in einer
Wärmepumpe mit einem 4-Wege-Umkehrventil vorkommt – so
kann man entweder zwei Standardtrockner parallel mit entgegengesetzter
Flussrichtung anordnen und zu ihnen jeweils noch
ein Rückschlagventil in der entsprechenden Strömungsrichtung
montieren oder gleich einen Biflowtrockner („Danfoss DMB“)
auswählen. Biflowtrockner sind wahlweise in beiden Richtungen
durchströmbar, ohne die Gefahr, dass erst kürzlich ausgefilterte
Fremdstoffe postwendend wieder an die Anlage abgegeben werden.
„Burn out“- und Gehäusetrockner für austauschbare
Einsätze | Wird eigentlich ein Standardtrockner benötigt,
aber die Rohrleitungs-Anschlussgrößen befinden sich schon im Bereich
von 22 mm und größer, so bietet sich der einsatz eines Gehäusefiltertrockners
für austauschbare Trockenblöcke an („Danfoss DCR“).
Diese Gehäusefiltertrockner sind für den Betrieb mit einem oder
mehreren Feststoffeinsätzen erhältlich. hauptvorteil dieser Variante
ist der sehr leichte Austausch der Trockeneinsätze ohne Lötarbeiten
oder Demontage der Rohrleitungen und der moderate Servicepreis,
da das Gehäuse in der Anlage bleibt und nicht erneut gekauft
werden muss. hauptanwendungsgebiet dieser Gehäusetrockner ist
ebenfalls die Flüssigkeitsleitung. Allerdings wird beim einsatz eines
Gehäusetrockners als Burn-out-Trockner (Blockeinsatz „48 DA“
verwenden) die Saugleitung
als einbauort favorisiert.
Dies kann nötig
sein, weil sich aufgrund
eines Wassereinbruchs
in der kälteanlage oder
eines Motorbrands zu
viel Säure gebildet hat.
Burn-out-Blockeinsätze
bzw. Filtertrockner
bestehen zum überwiegenden
Teil aus Aluminiumoxid,
da dieses
speziell für die Säure-
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aufnahme optimiert ist. Bei einem solchen
Burn-out-Fall sollte nach gewissen Zeitabständen
der Blockeinsatz getauscht werden
und schließlich beim letzten Tausch ein Grobschmutzfiltereinsatz
(„Typ 48F“) eingesetzt
werden. Solche Burn-out-Trockner gibt es
auch mit nicht tauschbaren einsätzen für
kleine Rohrleitungsanschlüsse („Typ DAS“).
Will man sich interessehalber die enorme
Wasseraufnahmefähigkeit und gleichzeitig
die hohe Feuchtigkeitsmenge, die in der Umgebungsluft
gebunden ist, vor Augen führen,
dann kann man folgenden einfachen Versuch
aufbauen. Man öffnet eine Trocknerblockeinsatzdose
(z.B. „48 DM“) und stellt den Block
auf eine Briefwaage. nun notiert man sich
das Gewicht und beachtet die Farbe des
Trockenkerns (ggf. Photo machen). einen
Tag darauf hat sich die Farbe des Trockners
stark verdunkelt und das Gewicht hat deutlich
zugenommen.
Sammler: Face Seal- und Penciltrockner
| Bei kleineren Systemen,
für die sich ein Sammler nur schwer rechnet,
lässt sich ein Sammlertrockner („Typ
DMc“) verwenden. Grundsätzlich lässt
sich sagen, dass hier einfach ein großes
Gehäuse als ersatz für den Sammler und
ein Trockenkern kombiniert wurden.
Die weltweit am häufigsten verbreitete Trocknerbauform
– der Weißen Ware sei es gedankt
– sind Penciltrockner. Diese Bleistifttrockner
sind meist kupferfarben (und aus kupfer
– andere Trocknervarianten sind lackiert),
mit Silikagelkügelchen als Trocknungsmittel
gefüllt und in praktisch jedem kühlschrank
direkt vor dem Kapillarrohr vorzufinden.
eine weitere Varinate dieser Trocknervielfalt
sind die Face-seal-Trockner. Für Anlagenbauer,
die sich ausschließlich mit stationärer
kälte beschäftigen, sind diese echte exoten.
Der Face-seal-Trockner wird üblicherweise
in der Transportkälte eingesetzt und landläufig
oft als „O-Ring-Trockner“ bezeichnet.
Dabei handelt es sich um Standardtrockner,
jedoch mit einem anderen Gewindeanschluss
als die Bördelgeräte. Die Abdichtung des
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Trockners zu den Rohranschlüssen hin wird
mit einem O-Ring realisiert und ist flachdichtend,
wie der name „Face seal“, also
wörtlich „gesichtsabdichtend“, schon sagt.
Praxistipp: Bei einem Filtertrockner mit O-
Ring und dem Zusatz FS (z.B. „DML305(FS)“)
handelt es sich um einen Face-Seal-Trockner.
Auswahl | Um den geeigneten Trockner
für eine konkrete Anlage auszuwählen,
orientiert man sich zunächst an der Rohrdimension
der Flüssigkeitsleitung. Da es
meist mehrere Filtertrocknergrößen für
einen Anschlussdurchmesser gibt, kann die
Trockenleistung eine gute weitere hilfe für
die Auswahl sein. Für eine Schnellauswahl
– ohne weitere Beachtung von Trocken- oder
Flüssigkeitsleistung – sollte man immer den
etwas größeren Trockner auswählen. Z.B.
sind die Trocknergrößen „DML 83“, „DML
163“ und „303“ alle mit einem 10 mm Bördelanschluss
versehen. Bei der Grobauswahl
sollte tendenziell eher die Größe „163“ oder
„303“ gewählt werden. Die entscheidung für
einen etwas größeren Trockner ist nie ein
wirklicher nachteil (außer der etwas größeren
Baulänge).
Druckabfälle | Allgemein ist bei der
komponentenauswahl immer auf die entstehenden
Druckabfälle zu achten. im
Falle der Filtertrockner ist dies in aller
Regel nicht nötig, da diese bei einsatz
mit den entsprechenden Rohrleitungen
nur einen marginalen Druckabfall haben.
Praxistipp: Findet man in einer bestehenden
Anlage einen Filtertrockner vor, der trotz üblicher
Verflüssigungstemperaturen (z.B. 45 °C)
(und ohne dass ein Unterkühler eingebaut
ist) nach dem Filtertrockner an der Rohroberfläche
Kondensat oder gar Eis bildet,
dann hat sich der Trockner mit hoher Wahrscheinlichkeit
mit Schmutzpartikeln zugesetzt.
im Falle von Messanschlüssen vor und nach
dem Trockner zeigt das Servicemanometer
dann bei Überprüfung einen entsprechend
hohen Druckabfall an. in einem solchen Fall
hilft nur der Austausch des Trockners.
Schaugläser
Funktion | Schaugläser sind in gewisser
Weise mit den Filtertrocknern verwandt.
Das Schauglas wird bei Anlagen mit expansionsventil
normalerweise direkt nach dem
Filtertrockner in die Flüssigkeitsleitung eingebaut.
Theoretisch kann das Schauglas an
einer beliebigen Stelle des Rohrverlaufs in
der Flüssigkeitsleitung montiert werden. eine
Positionierung nah am expansionsventil ist
aber besonders ratsam. Auch ein Standard-
Schauglas mit indikator hat in der Regel eine
Doppelfunktion. es überwacht, ob sich der
Feuchtegehalt des kältemittels in einem akzeptablen
Rahmen bewegt und ob immer
flüssiges Kältemittel am Expansionsorgan
ansteht. ist der Feuchtegehalt in Ordnung,
so ist die indikatorfarbe grün und es sind
keine weiteren Aktionen erforderlich. ist der
indikator gelb, dann gibt es mit dem Feuchtegehalt
des kältemittels Probleme. Sollte
dieser allzu groß sein, kann dies, wenn die
Verdampfungstemperatur 0 °c oder darunter
beträgt, sogar zu einer Vereisung des
expansionsventils führen. Außerdem kann
zu viel Feuchte im System mit dem üblicherweise
in modernen kälteanlagen eingesetzten
Öl (Polyolester) reagieren und
zu Säurebildung führen. ein sprudelndes
Schauglas zeigt entweder an, dass sich an
dieser Stelle der Flüssigkeitsleitung nicht nur
flüssiges Kältemittel befindet oder aber, dass
kältemittelmangel herrscht. Beide Varianten
sind für die Anlage nicht wirklich gut und
sollten daher zumindest erkannt werden.
Varianten | Standard-Schaugläser gibt
es zum einlöten und als Bördelversionen
mit Außengewinde, aber auch mit
Außen- und innengewinde zum direkten
Aufschrauben auf den Filtertrockner.
Daneben gibt es noch Schaugläser ohne
Gehäuse zum einschrauben und als Sattelversion.
Sattelschaugläser werden mit
einem entsprechenden Adapterstück seitlich
an besonders große Rohrdimensionen
aufgesattelt.

Einlötvorgang | Bei Lötversionen von
Schaugläsern ist beim Montageprozess besondere
Sorgfalt geboten. Allgemein sollte immer
unter Stickstoff hartgelötet werden – das ist
hinlänglich bekannt. Dies dient der Vermeidung
von Zunderbildung im Rohr bzw. Schauglas. im
Falle des Schauglases ist die Verwendung von
Stickstoff besonders ratsam, da es ansonsten
schnell von innen her schwarz beschlägt. Diese
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innere Zunderbildung lässt sich beim generellen
einsatz von (trockenem) Stickstoff vermeiden.
Ausblick | Damit schließen wir den
Themenkreis Trockner und Schaugläser ab.
informieren Sie sich in der nächsten Ausgabe
über das 4-Wege-Umkehrventil – ein Produkt,
das durch den Wärmepumpenboom
immer häufiger eingesetzt wird.
Info
Sollten auch Sie an einem bestimmten Thema interessiert sein, das zumindest im weitesten
Sinne mit Danfoss-Produkten und deren Anwendung zu tun hat, so können Sie jederzeit
die homepage www.danfoss.com besuchen und dort ihr Wunschthema vorschlagen. Zu
diesem Zweck wurde dort eine spezielle Rubrik eingerichtet.
Information
Die Reihe „Tipps für den Monteur“
basiert auf der gleichnamigen Broschürenserie
der Firma Danfoss (www.
danfoss.de/kaelte), die sich mit den
grundlegenden Zusammenhängen in
kompressionskälteanlagen und den
zugehörigen Grundkomponenten beschäftigt.
Die Serie wendet sich an kältemonteure
im Service und Anlagenbau,
an Quereinsteiger in die kältetechnik, an
Auszubildende zum kälteanlagenbauer
und an alle, die sich gerne einmal wieder
sukzessive das praxisorientierte Basiswissen
der kälte einverleiben möchten.
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