Wie ist der Produktionsprozess von gelöteten Plattenwärmetauschern?

Plattenwärmetauscher, der in einem Vakuumbrennofen gelötet ist

Ein gelöteter Plattenwärmetauscher ist ein Gerätetyp, der in einem speziellen modernen Vakuumbrennofen gelötet wird, in dem die Temperatur oft bis zu 450 Grad Celsius erreicht. Wie die meisten vielleicht wissen, besteht er aus Metallblechen, normalerweise aus Stahl. Sie werden einfach Wärmetauscher-Platten genannt. Sie sind gewellt. Zwischen ihnen bleibt ein kleiner Raum, der regelmäßige Kanäle bildet, durch die die Medien fließen können, die Wärme austauschen sollen. Der Austausch erfolgt gerade über diese Platten.

Produktion von Wärmetauschern und deren Einfluss auf die Druckbeständigkeit

✅ Wärmetauscher werden während der Produktion auf unterschiedliche Weise verlötet, abhängig von den angestrebten Druckbeständigkeitsparametern. Daher sind einige Wärmetauscher für Standarddrücke von etwa 10, 20 oder 30 bar zugelassen.

✅ Es gibt jedoch auch Modelle, die einer anderen, längeren Verarbeitung unterzogen werden. Dieser Prozess ist zeitaufwendiger und energieintensiver, führt aber zur Herstellung von Hochdruck-Wärmetauschern, die Drücke von bis zu 40 oder 45 bar aushalten. Dadurch gibt es auf dem Markt Geräte, die in der Lage sind, Hochdruckanlagen zu bedienen, beispielsweise solche mit Kältemitteln wie Freon, das in Wärmepumpen eingesetzt wird.

Der gesamte Prozess und das Ergebnis werden gesetzlich durch die sogenannte Druckgeräterichtlinie (auch PED-Richtlinie genannt) geregelt, die einheitliche Anforderungen in dieser Hinsicht für alle in der EU zugelassenen Wärmetauscher festlegt.

Platten eines Plattenwärmetauschers und ihre Effizienz

Der Wärmeaustauschkoeffizient in einem gelöteten Plattenwärmetauscher ist größer als in konventionellen Wärmetauschern (Mantelwärmetauscher, heute immer seltener), wenn wir die Leistungen bei vergleichbaren Durchflüssen betrachten. Da die Platte nur 0,3-0,4 mm dick ist (bei Nordic Tec Wärmetauschern), ist der Wärmeaustausch geradezu hervorragend - insbesondere, da die benötigte Materialmenge für die Herstellung eines Plattenmodells ebenfalls relativ gering ist. Ein Wärmetauscher dieses Typs, manchmal auch als Plattenwärmetauscher bezeichnet, bildet also eine kompakte Struktur, aber mit einer großen Wärmeübertragungsfläche. Daher gibt es einen klaren Trend, alte Wärmetauschertypen durch Plattenmodelle zu ersetzen.

Wie entsteht ein Plattenwärmetauscher? Der Prozess des Verlötens von Stahlplatten

Der Lötprozess kann nur auf modernen, hochtechnologisierten Produktionslinien - speziell in Vakuumöfen - ordnungsgemäß erfolgen. Andernfalls hätten wir keine Garantie, dass das Gerät langlebig und dicht ist. Die Wärmetauscher von Nordic Tec gelten weithin als eine der langlebigsten gelöteten Vorrichtungen.

Die Verbindung der Platten in Wärmetauschern – das Lot

Während des Prozesses in Vakuumöfen wird das Lötmittelmaterial (-> in der Regel Kupfer, seltener Nickel) auf enorme Temperaturen erhitzt, bei denen es plastisch wird. Auf diese Weise können die gewünschten physischen Formen und Eigenschaften erzielt werden, um das Material dann schnell abzukühlen. Je effizienter dieser Prozess ist, desto langlebiger wird der Wärmetauscher in jeder Installation sein. Übrigens erfolgt die Kühlung des Materials ebenfalls über einen Wärmetauscher - aber das ist eine andere Geschichte und immer ein wichtiger Bestandteil des Vakuumofens.

Dieser Prozess, wenn er in einer fortgeschrittenen und modernen Produktionslinie durchgeführt wird, erzeugt Lote, die beständig gegen verschiedene Medien und Drücke sind. Dies ist der Schlüssel zur Schaffung eines Geräts, das in verschiedenen Anwendungen mit unterschiedlichen Arten von Installationen und Parametern arbeiten kann. Dies macht den Wärmetauscher vielseitig einsetzbar.

Rostähnliche Kupferspuren auf den äußeren Platten eines Wärmetauschers

Der Produktionsprozess von Plattenwärmetauschern und insbesondere die Verwendung von Kupferlot führt dazu, dass die Seiten eines Wärmetauschers eine charakteristische rostähnliche Kupferfarbe aufweisen. Zusätzlich finden sich manchmal Kupferspuren auf der vorderen oder hinteren Platte des Wärmetauschers, häufig in der Nähe der Anschlüsse. Diese erscheinen in Form von Punkten oder manchmal Linien, die von einigen als Risse oder Rostspuren interpretiert werden.

Das ist natürlich Unsinn. Wärmetauscher können unmöglich vor der Verwendung mit Wasser rosten, selbst wenn sie aus minderwertigem Stahl gefertigt wären. Ebenso wenig können die vermeintlichen "Risse" echte Risse sein – stellen Sie sich vor, Stahl würde reißen, das wäre nahezu undenkbar.

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Gerillte Platten für Wärmetauscher - Warum und wie funktioniert das?

Wenn die Platten des Wärmetauschers flach wären, wäre der Medienfluss durch das Gerät einfach. Es gäbe kaum Druckabfälle am Eingang des Wassers (oder eines anderen Mediums), was eher vorteilhaft wäre. jedoch haben Jahre der Forschung und Entwicklung von Wärmeübertragungstechnologien, die von verschiedenen Unternehmen durchgeführt wurden, hauptsächlich in Skandinavien, Deutschland und den USA, eindeutig gezeigt, dass gerillte oder profilierte Platten einen turbulenten Fluss (vereinfacht ausgedrückt, stärker verwirrt) erzeugen, was zu besseren Ergebnissen beim Wärmeaustausch führt. Die Leistung des Wärmeaustauschs ist in Bezug auf die Temperatur besser, trotz Verwendung einer Platte mit derselben Oberfläche.

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Aktualisierung: 11-2024