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Deutsch
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Einleitung 

Optimale Verdampferfüllung selbst bei starken Belastungsschwankungen, flexible MOP-Punkte und möglichst hohe Verdampfungstemperaturen zur Steigerung der energetischen Effizienz sind stets ein Thema für Anlagenbauer und Betreiber in der Kältetechnik. Diesen Anforderungen kann mit den üblichen thermostatischen Expansionsventilen oft nicht in ausreichendem Maße Rechnung getragen werden. Elektronische Expansionsventile hingegen sind hierfür hervorragend geeignet.

 

Kleine Überhitzung - höhere Verdampfungsdrücke - besserer COP

Die Vorteile einer elektronischen Überhitzungsregelung liegen klar auf der Hand. Der Verdampfer wird stets optimal mit Kältemittel befüllt. Selbst bei starken Leistungsschwankungen, also den verschiedensten Teillastfällen, kann die einzuspritzende Kältemittelmenge genau dosiert werden. Dies geschieht, indem die jeweilsaktuelle Überhitzung im Verdampfer über einen Druckmessumformer (in der Abbil- dung 1 mit ,,P“ gekennzeichnet) und einen sehr sensiblen Temperaturfühler (Abbildung 1 ,,S2“) zeitnah an den Regler „EKC 315A“ weitergegeben wird.

 

Der Regler kann nun Maßnahmen ergreifen, um optimal kleine Überhitzungen zu erreichen. Diese adaptive Reglung der Kältemitteleinspritzung führt zu einer optimalen Nutzung des Verdampfers und damit zu den höchst möglichen Verdampfungsdrücken, die in dieser spezifischen Anlage realisierbar sind. Dies führt nicht nur zu höheren COP-Werten, sondern auch zu Energieeinsparungen, denn der COP-Wert ergibt sich aus dem Quotienten aus Kälte- und Antriebsleistung.

 

Permanente Optimierung der Überhitzung

Die Überhitzung passt sich immer dem minimal stabilen Signal (MSS-Linie) des Verdampfers an, so dass es zu keinem Abdriften des Signals in den instabilen Bereich (Abbildung 2 – links der MSS-Linie) kommen kann. Der Regler „EKC315A“ pickt sich dabei zunächst einen beliebigen Überhitzungssollwert heraus, z.B. 8 K. Dann versucht er, diese 8 K als Sollwert in der Anlage zu realisieren. Da hier alle Informationen, d.h. Überhitzungstemperaturwert ,,S2“ und momentaner Verdampfungsdruck ,,P“, zusammenlaufen und außerdem zur Optimierung der Regelungsfunktion zu diesen beiden Werten eine aufgelaufene Historie abgespeichert ist, kann der Regler leicht entscheiden, ob der momentan angestrebte Wert bei den gerade herrschenden Lastverhältnissen machbar ist.

Schwankt beispielsweise der Verdampfungsdruck stark und ergeben sich schnell wechselnde Überhitzungswerte, so ist das eine Zeichen dafür, dass ein höherer Überhitzungssollwert angestrebt werden sollte. Bleiben allerdings Überhitzung und Verdampfungsdruck weitgehend konstant, so kann mit einem niedrigeren Überhitzungssollwert, z.B. 7 K (dann 6 K, 5 K usw.), fortgefahren werden. Die permanente Überprüfung der optimalen Überhitzung ist ein entscheidender Vorteil elektronischer Expansionsregelung gegenüber rein thermostatischen Ventilen. Diese müssten schon im Voraus auf den maximalen Überhitzungssollwert, den die individuelle MSS-Kennlinie der Anlage beschreibt, eingestellt werden. Dieser Wert ist jedoch nicht so einfach festzustellen, so dass bei einem mechanisch-thermostatischen System diese ohnehin schon schlechtere Ausgangsposition meist noch dadurch verschlechtert wird, dass der Monteur bei der Inbetriebnahme einen ,,Sicherheitszuschlag“ zu dem nötigen minimalen Überhitzungswert addiert. Im Hinblick auf die Funktionssicherheit einer Anlage ist das nicht falsch, denn eine etwas höhere Überhitzung ist einem zeitweisen ,,Durchschießen“ sicher vorzuziehen. Allerdings beeinflusst diese Maßnahme die energetischen Sachverhalte in der Anlage negativ. Bei dem elektronischen „EKC 315A“- Einspritzsystem fällt dieser „Sicherheitszuschlag“ weg, da sich das System hinsichtlich der Überhitzung, wie beschrieben, selbst einregelt.

 

Beliebiger MOP Punkt

Ein wichtiger Punkt, der bei elektronischer Einspritzregelung regelmäßig unterschlagen wird, ist die freie Wahl des MOP-Punktes. Bei dem MOP-Punkt handelt es sich wie schon bei den thermostatischen Expansionsventilen beschrieben um den maximalen Verdampfungsdruck („maximum operating pressure“), mit dem das Expansionsventil arbeitet. Während es bei thermostatischen Expansionsventilen grundsätzlich nur ganz bestimmte MOP-Punkte gibt, für die auch jedes Mal ein anderes Bauteil ausgewählt werden muss (z.B. -20 °C für Tiefkühlanwendungen oder +15 °C als „Klima-MOP“), ist dieser Punkt bei elektronischen Expansionsventilen frei wählbar und kann im Bedarfsfall auch nachjustiert oder komplett abgeändert werden. So kann in den meisten Fällen komplett auf den Einsatz eines Startreglers verzichtet werden, was speziell bei größeren Anlagen einer deutlichen Kostenersparnis gleichkommt. Gleichzeitig ist die Einstellung des gewünschten Sollwertes bei der elektronischen Variante schneller und eleganter zu bewerkstelligen als bei einem mechanischen Startregler.

 

Bedienung

Die Bedienung des Reglers erfolgt über zwei Drucktasten. Über diese beiden Tasten, kombiniert mit einem dreistelligen Display, lässt sich der Regler komplett programmieren, wobei alle wichtigen Daten angezeigt werden. Somit ist es jedem Monteur an der Anlage möglich, in den Regelkreis einzugreifen oder sich relevante Daten anzeigen zu lassen. In dem Menü für den Regler erscheinen nicht nur grundsätzlich einstellbare Werte wiezum Beispiel der Kältemitteltyp, sondern es ist außerdem auch möglich, über das Eingreifen in Stabilitäts- und Verstärkungsfaktoren genau Einfuss auf bestimmte Abläufe zu nehmen. Das gilt zum Beispiel für die Überhitzungsregelung, so dass ein Pendeln der Überhitzung verhindert werden kann. Weiterhin lässt sich zwischen adaptiver und belastungsabhängiger Überhitzungsregelung wählen. Die adaptive Überhitzungsregelung wurde hier bereits ausführlich beschrieben. Bei der belastungsabhängigen Überhitzungsregelung werden in bestimmten Teillastfällen absichtlich höhere Überhitzungen gefahren, um beispielsweiselängere Verdichtermindestlaufzeiten zu gewährleisten oder um das Bereifungsbild des Verdampfers positiv zu beeinflussen. Damit könnte dann auf die eine oder andere Abtauung verzichtet werden.

 

Service

Besonders interessant für den Monteur bei der Inbetriebnahme aber auch beim Service an der Anlage ist das Servicemenü der elektronischen Überhitzungsregler. Alle Parameterwerte, die mit „u“ beginnen, zeigen Anlagen-Istwerte an, die für alle Arten von Fehlerdiagnosenbzw. für die Bewertung von Anlagenzuständen wichtig sind. Dabei sind besonders die drei Parameterwerte „Anzeige der Überhitzung“, „Anzeige der Temperatur am S2- Fühler“ (bedeutet am Verdampferausgang) und „Anzeige der Verdampfungstemperatur“ zu beachten. Diese drei Werte geben Aufschluss über den Anlagenzustand. Zum einen sind sie schnell auslesbar und müssen nicht mühsam mit dem Servicemanometer und dem Monteur-Temperaturmessgerät ermittelt werden. Zum anderen sieht man sofort, welche Werte der Regler als gegeben annimmt. So gehört es zur Standardvorgehensweise eines erfahrenen Monteurs, bei elektronischen Systemen vor der eigentlichen Inbetriebnahme zunächst alle Fühler zu überprüfen (bei den üblichen Widerstandsfühlern ist dies recht einfach mit einem Ohm-Messgerät möglich. So hat ein P T1000-Fühler bei 0 °C einen Widerstand von 1000 Ohm), um langwierigen Fehlersuchen bei falsch durch den Sensor aufgenommenen Istwerten vorzubeugen. Durch einen Blick in das Servicemenü entfällt diese Vorgehensweise, denn hier kann direkt beurteilt werden (im Zweifelsfall selber mit dem Thermometer oder Manometer nachmessen), ob der Wert realistisch ist oder nicht.

 

Manuell Ausgangsrelais schalten

Ähnlich wichtig wie die Eingänge sind natürlich auch die Ausgänge des Reglers. Um speziell diesen Punkt bei der Inbetriebnahme zu vereinfachen, bietet das Reglermenü die Möglichkeit, die Ausgänge für das „AKV“- Ventil, das Magnetventil und den Alarmausgang manuell zu übersteuern. Typisch für Regelprobleme ist die Frage, ob der Regler den Ausgang nicht schaltet, weil er dies aus irgendwelchen Gründen nicht für erforderlich hält, oder weil der den Ausgang z.B. wegen eines Defekts nicht schalten kann. Dieser Punkt hat selbst erfahrene Monteure schon Stunden und Tage an Fehlersuche gekostet. Aus diesem Grundempfiehlt es sich, bei einer Inbetriebnahme grundsätzlich die entsprechenden Ausgangsrelais einmal gezielt einzeln auszuprobieren. So werden auch schnell Verdrahtungs- und Zuordnungsfehler aufgeklärt.

 

Stetige elektronische Ventile

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, mit einem „ETS“-, „ICM“- oder einem „AKV“- Ventil zu arbeiten. Diese Stellglieder unterscheiden sich wie folgt:

 

Das „ETS“- und „ICM“-Gerät ist ein stetiges Ventil, das z.B. gerne bei Kaltwassersätzen mit dem Kältemittel R407C eingesetzt wird, wenn jedes Grad Überhitzung zählt und selbst geringste Schwankungen des Verdampfungsdrucks vermieden werden sollen. Der Regler kann als P-, PI- oder PID-Regler eingesetzt werden. Bei der P-Regelung handelt es sich um eine Standardregelung gemäß der Abweichung (Beispiel: Wird die Überhitzung zu groß, wird der Öffnungsgrad des Ventils immer mit der gleichen Geschwindigkeit erhöht). Bei der PI-Regelung kann die „Nachstellzeit“ („I- Anteil) gesondert verändert werden. Das heißt, die Reaktionsgeschwindigkeit der Regelung kann verändert werden, mit anderen Worten, die Regelung wird nervöser oder träger. Beides kann erforderlich sein. Der „D-Anteil“ bei der PID-Regelung optimiert außerdem die Regeleigenschaften bei plötzlicher Sollwertänderung. Dieser Regelmodus ist besonders dann ratsam, wenn das Einspritzsystem mit einer externen Überhitzungssollwertschiebung – z.B. von einer übergeordneten Regelung – betrieben wird. Beim Einsatz eines „ETS“- bzw. „ICM“-Ventils sollte zusätzlich ein Magnetventil in der Flüssigkeitsleitung vorgesehen werden, das ebenfalls vom „EKC“ ansteuerbar ist. Falls tatsächlich auf das Magnetventil verzichtet werden muss, dann ist es unabdingbar, eine USV (unabhängige Spannungsversorgung)an das Stellglied („ICM“) bzw. an den Regler („ETS“) anzuschließen. Das ist unbedingt notwendig, da ein „ICM“ oder „ETS“ im Fall eines plötzlichen Spannungsausfalls auf seiner momentanen Öffnungsposition stehen bleibt und damit weiter Kältemittel in den Verdampfer einspritzt, was zu größeren Schäden bis hin zum Verdichterausfall führen kann. Mit einer USV kann das Ventil selbst in einem solchen Fall immer noch geschlossen werden.

 

Pulsweitenmodulation

Bei Pulsweitenmodulation und dem Einsatz eines „AKV“-Ventils kann auf ein zusätzliches Magnetventil in der Flüssigkeitsleitung verzichtet werden, da dies den Durchfluss der Flüssigkeitsleitung auch dauerhaft schließen kann und bei Spannungsausfall automatisch in die geschlossene Position zurückfällt.

Die Kombination „EKC-AKV“ arbeitet nach dem Prinzip der Pulsweitenmodulation. Das bedeutet, dass das „AKV“-Ventil je nach Öffnungsgrad des Ventils für eine bestimmte Zeit komplett geöffnet und für den Rest der Periodenzeit wieder vollständig geschlossen wird. Bei einem Öffnungsgrad von 50 % und der Standard-Periodendauer von 6 s (diese Größe ist veränderbar) hieße das beispielsweise, 3 Sekunden offen und 3 Sekunden zu (bei 20 % Öffnungsgrad entsprechend 1,2 s auf und 4,8s zu).

 

Dimensionierung der Flüssigkeitsleitung

Speziell beim Einsatz pulsweitenmodulierter Ventile sollte der Dimensionierung der Flüssigkeitsleitung ein hoher Stellenwert eingeräumt werden. Allgemein wird in der einschlägigen Fachliteratur bei der Auslegung des Durchmessers der Flüssigkeitsleitung eine Geschwindigkeit von 0,5 m/s als Richtwert genannt. Schaut man sich jedoch real existierende Kälteanlagen an, so liegt dieser Wert eher bei ca. 1 m/s. Da dies für normale (stetige) thermostatische Expansionsventile in der Regel kein Problem darstellt, hat sich dieser Richtwert weitgehend eingebürgert. Bei pulsweitenmodulierten Ventilen sieht es jedoch anders aus. Hier sollte man sogar soweit gehen und die 0,5 m/s auf die maximale Ventilleistung und nicht nur auf die Verdampferleistung auslegen. So würden die meisten Anlagenbauer wohl bei einem 7 kW-Verdampfer mit R404A und -10 °C Verdampfung (ohne besondere Unterkühlung) ein 12er-Kupferrohr als Flüssigkeitsleitung auslegen. Die Strömungsgeschwindigkeit wäre mit 0,92 m/s durchaus im üblichen Rahmen. Bei „strikt 0,5 m/s“ wäre dann jedoch ein 15 mm- bzw. 16 mm- Rohr mit ca. 0,5 m/s erforderlich. Wird zu guter Letzt noch die Ventilleistung statt der Verdampferleistung berücksichtigt, könnte sogar ein 18 mm-Rohr notwendig sein (Beispiel: Ventilleistung 10 kW. „AKV“-Ventile werden nie auf 100 % Öffnungsgrad ausgelegt – Öffnungsgrade zwischen 30 und 70 % sind anzustreben). Berücksichtigt man diesen Grundsatz, so treten in der Regel keine beschleunigten Flüssigkeiten im System auf, welche sonst gerne zu röhrenden Geräuschen und zu schwingenden Rohrleitungen führen können. Dann steht ein solches System elektronischer Einspritzung auch in Punkto Langlebigkeit und Zuverlässigkeit einem traditionell thermostatischen System in nichts nach.

 

Feuchte

Kältefachleute wissen, dass das Thema „Feuchte“ in der Kältetechnik und ganz besonders bei unverpackter Ware, Fleisch, Gemüse und Obst eine wichtige Rolle spielt. Trotzdem wird dieses Thema hier nicht so offensiv angepackt wie in der Komfort-Klimatechnik, in der entsprechende Hygrostate und besonders Dampfbefeuchter bei zu geringer Feuchte flächendeckend genutzt werden. Dennoch kann es auch in Kälteanlagen je nach Situation erforderlich sein zu entfeuchten. Hierfür werden üblicherweise indirekte Maßnahmen eingesetzt wie z. B. die Veränderung der Verdampferlüfterstufen bzw. der Verdampfergeschwindigkeit. (D.h. langsamere Ventilatorgeschwindigkeit = tiefere Verdampfungstemperatur = Entfeuchtung und umgekehrt). Mit einem elektronischen Einspritzsystem kann dieser Punkt direkt beeinflusst werden: Einfach den Überhitzungssollwert mit einem externen Signal von 4-20 mA schieben und schon wird bei kleinstmöglichen Überhitzungswerten keine oder kaum Entfeuchtung bzw. bei großen Überhitzungswerten hohe Entfeuchtung erzielt. Natürlich gilt auch hier, dass der Taupunkt für eine Entfeuchtung immer unterschritten werden muss. Die Einjustierung eines solchen Systems kann durch die ausgeschiedene Kondensatmenge am Verdampfer stets recht einfach vorgenommen werden. Ein solches System eignet sich neben Gemüse- und Obstlagerung im Übrigen auch für Komfortklima-RLT-Anlagen und Klimaschränke.

 

Stephan Bachmann,

Danfoss Kältetechnik, Offenbach

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Wie ist ein solches Magnetventil aufgebaut?

Allgemein setzt sich ein Magnetventil aus einer Spule und aus einem Ventilgehäuse zusammen. Die Spule ist auf einem Ankerrohr montiert. Bei kleineren, direktgesteuerten Ventilen öffnet und schließt der bewegliche Anker das Ventil, indem er direkt den Ventilsitz freigibt oder schließt. Um bessere interne Dichtigkeit zu erreichen, ist der Teil des Ankers, der auf den Ventilsitz trifft, mit einem Teflondichtplättchen versehen. Beispiele für solche direktgesteuerten Magnetventile sind die Danfoss-Typen „EVR 2“ und „3“. Bei servogesteuerten Magnetventilen erfolgt die Ankerbewegung in gleicher Weise. Allerdings wird nun anstelle des gesamten Ventilsitzes eine Servobohrung geschlossen oder geöffnet. Bei Servoventilen mit Membrane führt dies zu einer Bewegung der Membrane über die am Ventil anstehenden Differenzdrücke, die dann dem Öffnungs- bzw. Schließvorgang des Ventils entspricht. Bei Servomagnetventilen mit Kolben und ohne Membrane ist das Prinzip gleich. Auch hier wird das Ventil über die Servobohrung geöffnet und geschlossen – allerdings mittels Kolbenmechanismus und nicht mit Membrane. eine grobe Clusterung nach Leistungsgrößen ist durchaus sinnvoll. So sind die Magnetventile kleinster Leistungsgröße, wie beispiels- weise „EVR 2“ und „3“, direktgesteuert. Beiden größeren Anlagen schließen sich dann die Baugrößen „EVR 6“ bis „EVR 22“ an, die allesamt mit Membrane ausgestattet und servogesteuert sind. Schließlich ndet man bei ganz großen Leistungen mit Trockenexpansion die Magnetventile „EVR 25“ bis „40“. Dieses sind dann servogesteuerte Kolbenventile. Sollten diese Größen auch nicht mehr ausreichen, so werden Hauptventile (z.B. Danfoss „ICS“- oder „PM-Ventile“) einfach mittels Magnetventilaufsatz (EVM) zu einem Magnetventil gemacht. Diese Kombinationen lassen dann hinsichtlich der Größe der Anlage kaum mehr Wünsche offen.

Praxistipp:

Öffnet man ein Magnetventil und findet darin weder eine Membrane noch einen Kolben, dann handelt es sich in aller Regel um ein direktgesteuertes Ventil. Dies wird dann auch kleinere Anschlüsse haben, wie 6, 8 oder 10 mm.

 

Dimensionierung

Warum ist es für den Praktiker überhaupt wichtig zu wissen, ob er es mit einem direkt- oder servogesteuerten Magnetventil zu tun hat? Tatsächlich ist dieser Punkt für die Dimensionierung der Ventile von entscheidender Bedeutung. Direktgesteuerte Magnetventile benötigen keinen Mindestdruckabfall für den Betrieb. Aus diesem Grund haben diese Ventile eine extrem gute Teillastfähigkeit, die es ermöglicht, einen moderaten Druckabfall für den Volllastfall zu projektieren (Ventile „EVR 2“ und „EVR 3 “). Bei zwangsservogesteuerten Ventilen (z.B. Typen wie „EVRAT“ oder „EVRST“ – der Buchstabe „T“ steht hier für die Zwangsservosteuerung) gelten die gleichen Auslegungskriterien wie für die direktgesteuerten. Auch hier gibt es keinen Mindestdruckabfall, dem Rechnung getragen werden muss. Bei servogesteuerten Ventilen („EVR 6“, „10“, „15“, „20“, „22“, „25“, „32“ und „40“) hingegen muss neben dem maximalen Druckabfall auch der minimaleTeillastfall betrachtet werden. So darf bei minimaler Teillast die minimale Druckdifferenz, die das Ventil braucht, um stabil arbeiten zu können, nicht unterschritten werden. Diese Mindestdruckdifferenz des Ventils ist aus den entsprechenden technischen Datenblättern ersichtlich. Beispiel: ein „EVR 10“ hat einen benötigten Mindestdruckabfall von 0, 05 bar. Bei 20 kW kälteleistung, R134a und -10 °CVerdampfung, also Normalkühlung, und einem Einbau in der Flüssigkeitsleitung wäre das „EVR 10“ zunächst keine schlechte Wahl, denn 0,06 bar Druckabfall in der Volllast liegt über 0,05 bar und ist somit in Ordnung. Sollten jetzt jedoch z.B. zwei gleich große 10 kW-Verdichter im Verbund geschaltet auf diesen Kältekreis drücken, dann wird der Mindestdruckabfall bei Betrieb von nur einem Verdichter unterschritten. Rechnerisch wäre dann nur noch 0,02 bar Druckabfall gegeben. Somit sollte in diesem Fallbeispiel dem „EVR 6“ der Vorzug gegeben werden. Bei „eVR 6“ ist der Mindestdruckabfall des Ventils auch 0, 05 bar. Der Volllastdruckabfall ist 0,36 bar und der Teillastdruckabfall 0,09 bar. Beide Werte sind größer als 0,05 bar. Somit arbeitet das Ventil in jedem anzunehmenden Betriebszustand stabil. Sollten einmal trotz intensiver Anstrengungen für Volllastkälteleistungen, bei denen üblicherweise Magnetventile ab der Größe „EVR 6“ einzusetzen wären, aufgrund einer zu niedrigen Teillast keine passenden Ventile zu finden sein, so kann technisch auf ein entsprechendes Hauptventil ausgewichen werden.

Praxistipp:

Kleine Hauptventile der Baureihe „PM“ oder „ICS“ mit Pilotventil „EVM“ sind sehr gut teillastfähig und oft auch dann noch einsetzbar, wenn mit den Standard-Magnetventilen „EVR“ die entsprechenden Teillasten nicht mehr gefahren werden können. Nachteil dieser Ventilkombinationen ist der höhere Preis im Vergleich zum Standard „EVR“. eine weitere Lösung für solche Teillastfälle können zwangsservogesteuerte Ventile (Mindestdruckabfall 0 bar) sein. Diese Ventile wie „EVRAT“ und „EVRS T “ wurden ursprünglich für Ammoniak konzipiert, sind aber auch für die „Kupferkälte“ einsetzbar.

 

Anordnung

Der Haupteinsatzbereich von Magnetventilen ist die Flüssigkeitsleitung. Geschätzte 95 % aller Magnetventile in der Kältetechnik werden dort verbaut. Dabei ist eine Platzierung des Magnetventils nahe am Expansionsventil ratsam, aber nicht zwingend erforderlich. Man minimiert so die Gefahr des Auftretens beschleunigter Flüssigkeiten. Da aber dieser Effekt (er macht sich bemerkbar durch schwingende Rohrleitungen und Schlaggeräusche beim Öffnen des Magnetventils) in gewerblichen Kälteanlagen eher selten ist, kann das Magnetventil beliebig angeordnet werden, wenn dies die baulichen Gegebenheiten nahelegen. Die Frage, ob ein Magnetventil zwingend vor oder hinter der Trockner-Schauglas-Gruppe montiert werden sollte, ist eher eine „Glaubensfrage“. Setzt man das Magnetventil in Flussrichtung vor dem Schauglas, so kann man den Absaugvorgang beobachten, falls die Anlage in „Pump down“ oder „Pump out“ geschaltet ist. Diese Anordnung ist aber nicht zwingend so vorgeschrieben.

 

Montage

Magnetventile für die „Kupferkälte“ sind entweder mit Bördelanschlüssen oder mit Lötanschlüssen ausgestattet. Die Rohranschlüsse der Bördelanschlüsse können klassisch mittels Bördelglocke am Montagerohr oder unter Verwendung von Bördeladaptern angeschlossen werden. Bördeladapter bieten den Vorteil, dass diese Schraubverbindung dann nicht mehr als Bördelverbindung gilt und somit gewisse Einschränkungen, die in der norm EN 378 aufgeführt sind, nicht mehr greifen. Außerdem ist im Servicefall ein Austausch ohne Lötvorgang möglich. ein Nachteil ist, dass dann trotzdem noch an beiden Anschlussenden Lötungen ausgeführt werden müssen. Bei Lötanschlüssen wird klassisch direkt am Ventil hartgelötet. Dazu ist ein Zerlegen des Magnetventils in der Regel nicht notwendig. Die Verwendung eines kühlenden nassen Lappens reicht normalerweise aus. Magnetventile „EVR “ sollten in einen horizontalen Rohrabschnitt vorzugsweise mit der Spule (Ankerrohr) nach oben eingebaut werden. Unter schwierigen Montageverhältnissen darf das Ankerrohr auch bis zur horizontalen gedreht werden. (Rohrleitungsanschlusse waagerecht und Richtung Ankerrohr, das zur Seite wegschaut). Zwischenstellungen zwischen diesen beiden Extremstellungen sind auch denkbar.

 

Anwendung

„EVR“-Magnetventile für Kältemittel können aber nicht nur in der Flüssigkeitsleitung eingesetzt werden. Auch die Anwendung in der Heißgas-, Kondensat-, Saug- und Heißgasbypassleitung ist möglich. im Heißgas-, Heißgasbypassleitungsbetrieb und in Heißgasspeiseventilen für Heißgasabtauung sollte besonders auf die maximal zulässigen Medientemperaturen der Magnetventile geachtet werden. Beim „EVR“ sind dies 105 °C. Bei Magnetventilen für die Saugleitung ist der interessantere Wert die minimale Medientemperatur. Diese ist bei „EVR“ -40 °C. Dabei ist zu berücksichtigen, dass hier selbst Verdampfungstemperaturen von -45 °Ckein Problem sind, da das Kältemittel in der Saugleitung bereits überhitzt ist. Das heißt, zu der Verdampfungstemperatur von -45 °Csind mindestens 7 k zu addieren. Mit diesen rechnerischen -38°Cliegt man wieder voll im Anwendungsbereich. Falls ein Heißgasbypassmagnetventil zusätzlich zu einem Heißgasbypassregler eingebaut werden soll, kann getrost ein „EVR“ ausgewählt werden. Soll dieses Magnetventil jedoch auch Regelaufgaben übernehmen und minütlich getaktet werden, dann sollte ein spezielles Magnetventil Typ „EVRP “ für hohe Taktraten eingesetzt werden.

 

MOPD

Ein interessanter Punkt bei Magnetventilen ist der „MOPD“. „MOPD“ heißt „maximum opening pressure differential“ und steht für den maximalen Öffnungsdifferenzdruck, der von der betreffenden Ventil- Spulenkombination gehalten werden kann. Dieser „MOPD “ hängt maßgeblich von dem Magnetventiltyp, aber auch von der verwendeten Spule ab. So kann beispielsweise ein „EVR 3 “ mit einer 10 W- Wechselstromspule 21 bar und mit einer 12 W-Wechselstromspule schon 25 bar halten. Dieser Punkt ist beim Einsatz in der Flüssigkeitsleitung und im normalen Kühlbetrieb kein Problem. Wird dann aber z.B. durch Schließen des Magnetventils abgesaugt und über den Niederdruckschalter die Anlage abgeschaltet, muss vom Magnetventil der volle Differenzdruck zwischen Hoch- und Niederdruckseite gehalten werden. ein Beispiel hierfür wäre bei normalkühlung R134a -10 °CVerdampfungstemperatur = 1 bar Manometerdruck(Überdruck) und 45 °C Ver üssigungstemperatur = 10,5 bar. Damit muss das Magnetventil (10,5 – 1 =) 9,5 bar halten können. Das ist meist problemlos möglich. Bei R404 A oder R507 sind diese Druckwerte meist höher. in diesen Fällen sollte man die „MOPD “- Thematik im Hinterkopf behalten. Als Praxistipp kann gelten, im Zweifelsfall eine 10 W-Standardspule durch die „stärkere “ 12 W-Spule zu ersetzen. Dies ist kein großer Aufwand, hat nie negative Auswirkungen und hilft eventuell in einem Grenzfall.

 

Spule

Ein wichtiger Teilaspekt bei Magnetventilen ist die Spule. Die Montage der Spule in der aktuellen „clip on “- Ausführung ist denkbar einfach. Spule einfach auf das Ankerrohr des Magnetventilunterteils aufstecken und einmal nachdrücken, bis es einrastet - fertig. Die Spule ist aus einem Stück und oben geschlossen. Wichtig ist dabei zu kontrollieren, ob der O-Ring am unteren ende des Ankerrohrs (am Übergang vom Ankerrohr zum Gehäuse) montiert und unversehrt ist. Dieser O-Ring dient zur Abdichtung der Spule gegen Feuchtigkeit (auch Luftfeuchtigkeit). Von außen ist der Spulenkörper diffusionsdicht, nur von innen (vom Ankerrohr her) kann Feuchtigkeit eindringen. Diese Feuchtigkeit von innen ist der Hauptfeind von Magnetventilspulen. Sollte man ältere Ausführungen dieser Spulen vor sich haben, dann ist auch die Abdichtung am oberen ende des Ankerrohrs zu prüfen. Diese Ausführungen (Bezeichnung „18Z“ = ältere Version, im Gegensatz zu „18F“ = clip on) sind zunächst oben und unten offen und werden mit entsprechendem Montagematerial befestigt (verschraubt) und abgedichtet.

Praxistipp:

Findet man eine geplatzte Spule vor, bei der sich außen bereits „Kunststoffnasen“ gebildet haben, so ist der Grund hierfür meist Feuchtigkeit, die von der Innenseite in die Spule eingedrungen ist. kann man an der Innenseite der Spule braune Rostecken erkennen, dann ist von einer ungenügenden Abdichtung der Spule auszugehen. Bei der instandsetzung sollte dann besonders diesem Punkt Rechnung getragen werden (eine neue Spule montieren und diese mit dem O-Ring abdichten).

 

NC/NO

Magnetventile gibt es in NC- („normally closed “ = stromlos geschlossen) und in NO-Ausführung („normally open“ = stromlos offen). Die üblichen Magnetventile in der Flüssigkeitsleitung sind als NC- Ventile ausgeführt. Das hat den Vorteil, dass bei Stillstand der Anlage und bei spannungsloser Magnetventilspule das Ventil geschlossen ist, was Vorteile hinsichtlich der Vermeidung von Kältemittelverlagerungen bietet. Auch ein Stromausfall des Energieversorgers führt aus diesem Grund zu keinerlei Problemen an der Kälteanlage. Der Einsatz von NO- Ventilen hingegen kann besonders ratsam sein, wenn das Ventil immer nur kurze Zeit geschlossen sein soll. Auch wenn Spulen nicht zu den Hauptstromfressern einer Kälteanlage gehören, kann so über Jahre gesehen doch einiges an Energiekosten eingespart werden. Bei „EVR “-Magnetventilen sind alle Leistungsgrößen („EVR 2 - 40“) in Version NCerhältlich, jedoch nur „EVR 6 - 22“ in NO.

Praxistipp:

Wie erkennt man, ob es sich um ein NO- oder NC-Ventil handelt, falls auf dem Ventil keine Typenbezeichnung mehr erkennbar sein sollte? Am oberen Ende des Ankerrohrs befindet sich bei jedem Magnetventil („EVR“) eine umlaufende Nut, die zur Befestigung der Spule dient. Das ist bei NC und NO gleich. Findet man allerdings noch eine weitere umlaufende Nut am unteren Ende (in der Nähe des restlichen Magnetventilgehäuses) vor, dann handelt es sich um ein NO-Ventil. NC-Ventile haben nur eine Nut im Ankerrohr.

 

  Magnetventil NO    Magnetventil NC

 

 

Stephan Bachmann,

Danfoss Kältetechnik, Offenbach

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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.

 

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 (H2O), 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.

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 (H2O), 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 weden. 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 eininnenvolumen von 5 inch3 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 vorhan- den, 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 Anlagenbau 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 ausgefilterteFremdstoffe postwendend wieder an die Anlage abgegeben werden.

 

Burnout- und Gehäusetrockner

Wird eigentlich ein Standardtrockner benötigt, aber die Rohrleitungs-Anschlussgrößen be nden 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 Varianteist 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 Säureaufnahme 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.

FaceSeal- 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 desTrockners zu den Rohranschlüssen hin wird mit einem O-Ring realisiert und ist flachdichtend, wie der name „Face seal“, also wörtlich „gesichtsabdichtend “, schon sagt.

 

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.

Praxistipp: Bei einem Filtertrockner mit O- Ring und dem Zusatz FS (z. B. „DML305(FS) “) handelt es sich um einen Face-Seal- Trockner.

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Das Rohrleitungsnetz einer Kälteanlage ist hermetisch geschlossen und verbindet alle notwendigen Komponenten zu einem System. Das in den Rohrleitungen strömende Kältemittel befindet sich je nach Druck und Temperatur in unterschiedlichen Aggregatzuständen. Als Rohrwerkstoff kommt bei Ammoniak-Kälteanlagen ausschließlich Stahl, bei allen anderen Kältemitteln Kupfer und Stahl zum Einsatz.

Die Rohrleitungen werden nach ihrer Funktion eingeteilt in:

  • Saugleitung
  • Druckleitung
  • Flüssigkeitsleitung
  • Einspritzleitung
  • Steuer- und Impulsleitung

 

Dimensionierung von Rohrleitungen

Eine sorgfältige Dimensionierung und die fehlerfreie Verlegung ist Voraussetzung für die einwandfreie Funktion einer Kälteanlage und deren wirtschaftliche Betriebsweise. Betriebsstörungen an einer neu installierten Kälteanlage, insbesondere der Ausfall von Verdichter oder wenn die vertraglich vereinbarte Kälteleistung nicht erreicht wird, sind oft auf falsch bemessene oder unsachgemäß verlegte Rohrleitungen zurückzuführen. Für die Dimensionierung und auch die Verlegung der Rohrleitungen ist der Konstrukteur verantwortlich. Kleine Rohrabmessungen führen zu einem günstigen Material- und Montagepreis, aber auch zu höheren Geschwindigkeiten und damit zu größeren Druckverlusten. Die notwendige Rohrabmessung hängt jedoch entscheidend vom zum Einsatz kommenden Kältemittel und deren volumetrische Kälteleistung ab.

Die Dimensionierung der Rohrleitungen ist somit immer eine Optimierungsaufgabe

Hohe Druckverluste können vermieden werden, wenn:

  • die Geschwindigkeit klein ist
  • die Rohrleitung kurz ist
  • wenig Bögen oder Drosselstellen vorhanden sind

 

Als optimale Stömungsgeschwindigkeiten werden abhängig vom Kältemittel empfohlen:

 

Stömungsgeschwindigkeiten Kältemittel

 

Saugleitung

Der Druckverlust in der Saugleitung führt zu einem äquivalenten Temperaturabfall, der nicht größer als 0,5K bis max. 1K sein sollte. Dieser Temperaturabfall ist von der Sättigungstemperatur des jeweiligen Kältemittels abhängig. So bedingt z. B. ein Druckverlust in der Saugleitung einer Ammoniakkälteanlage von 0,1bar, abhängig vom anliegenden Saugdruck, unterschiedliche Saugdrucktemperaturabsenkungen:

 

DRUCKVERLUST-SAUGLEITUNG

 

Um diesen Temperaturabfall der Rohrleitungen auszugleichen, muss der Druck am Saugstutzen des Verdichters um 0,1bar tiefer eingestellt werden. Eine Absenkung des Saugdruckes führt gleichzeitig zum Verlust an Kälteleistung. Durch Absenkung des Saugdruckes verliert jeder Kältemittelverdichter an Kälteleistung und senkt den COP der Kälteanlage!

 

Flüssigkeitsleitung

Zum Druckabfall in Flüssigkeitsleitungen, durch Strömungsverluste (dynamische Druckverluste), muss zwingend die statische Druckdifferenz der geodätischen Höhenunterschiede (H in m) berücksichtigt werden!

Bei einer Strömung von oben nach unten (Fallleitung) wird der dynamische Druckverlust um den statischen Druck reduziert! Bedeutet: es kommt praktisch zu einer Druckerhöhung (abhängig vom Höhenunterschied) welche sich eher positiv auswirkt.

Bei einer Strömung von unten nach oben (Steigleitung) addieren sich die Druckverluste. Der Druck ist somit am obersten Punkt in der Steigleitung niedriger als am untersten Punkt (abhängig vom Höhenunterschied). Diese Druckabsenkung führt bei geringer Unterkühlung des Kältemittels zur Vorverdampfung.

Wird aufgrund des Druckabfalls der Sättigungsdruck (Punkt auf der Siedelinie) unterschritten, so kommt es bereits vor dem Drosselorgan zu einer Vorverdampfung des Kältemittels. In einem Schauglas wären dann bereits Blasen (Flashgas) sichtbar. Um diese Teilverdampfung als Folge von unvermeidbaren Druckverlusten zu verhindern, ist eine Unterkühlung der Kältemittelflüssigkeit unbedingt erforderlich.

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Vorisolierte Rohrleitungen

Das Konzept vorisolierter Rohre zielt darauf ab die geförderten Medien unverändert in den thermischen Eigenschaften zu transportieren. Der Ursprung der konstruktiven Gestaltung liegt in der Technik von Fernwärmerohrleitungen, deren Zielsetzung der Transport von Wärme über weite Strecken ist. Der Einsatz von vorisolierten Rohren oberhalb der Erde verändert die Anforderungen an das Produkt. Das Klima (Wind, Regen, Schnee u.a.), Verarbeitungsvorschriften bei der Installation, sowie technische Spezifikationen im Bereich der Anlagenbetreibung- und Instandhaltung sind nennenswerte Einflussfaktoren.

Die optimale Verbindung aus metallischem Außenmantel, hochfester und energieeffizienterSchaumisolierung und einem Mediumrohr, das auf die Eigenschaften des transportierten Produktes abgestimmt ist, gewährleisten einen sicheren Betrieb, kontinuierlichen Materialfluss, Schutz vor Kondensation und lange Lebensdauer.

Die Rohrabschnitte werden in der Regel in 6m oder 12m Längen ausgeliefert und sind installationsfertig für die Montage vor Ort. Die hohe mechanische Stabilität des Isolierverbundes erlaubt die Installation von Rohrhalterungen am Außenmantel, Kälte- und Wärmebrücken können somit sicher verhindert werden, ein wesentlicher Faktor bei der Betrachtung der Betriebskosten.

 

Thermische Eigenschaften von vorisolierten Rohren

Die Wärmedämmung vorisolierter Rohre besteht aus einer Schaumstruktur mit in sich geschlossenen Zellen. Aus diesem Material erhalten die vorisolierten Rohre ein-, zwei- oder mehrschichtige Isolierungen. Entscheidend für die Auslegung ist die Betriebstemperatur die Feuerbeständigkeit, der Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich sowie mechanische Einflüsse auf das Rohr.

Die Wirksamkeit der Wärmedämmung steht in Abhängigkeit zur Schaumdichte. Eine hohe Schaumdichte der Isolierung schafft eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Mediumrohr und dem Außenmantel, vermindert aber die Isolierwirkung. Im Gegenzug steigert eine geringere Schaumdichte die thermische Isolierwirkung der Wärmedämmung, die mechanische Festigkeit wird nur unwesentlich verändert. Die optimale Abstimmung dieser Einflussfaktoren ist die Herausforderung bei der Schaffung einer spezifischen Produktlösung.

Unterstützt wird das Produktkonzept durch das Baukasten-Prinzip, die Auslegung wird in enger Anlehnung an die Forderungen des Kunden und des Betriebes ermittelt.

Der Außenmantel wird als Wickelfalzmantel mit innenliegender Falz gefertigt, diffusionsdicht gegenüber Feuchtigkeit oder Staub und mit einer glatten Außenfläche versehen.

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