Reinigungsmethode in kritischer Prozessumgebung

Wärmetauscher spielen eine entscheidende Rolle in zahlreichen industriellen Prozessen. Sie sind verantwortlich für die Übertragung von Wärmeenergie auf verschiedene Medien. Im Laufe der Zeit können sich jedoch Ablagerungen von Abgasrückständen, Staub oder chemischen Partikeln auf den Wärmetauscherflächen ansammeln. Dadurch sinkt die Effizienz und Leistung der Anlage deutlich. Hier kommen Hochfrequenz-Klopfer vom Typ NHK von NetterVibration zum Einsatz. Diese Geräte lösen stark anhaftendes Material effektiv und reinigen Wärmetauscher kontinuierlich. Auf diese Weise lassen sich die Durchlaufzeiten reduzieren, die Effizienz des Kessels steigern und die Revisionskosten deutlich senken.

Aufbau und Wirkungsweise des NHK

Im Hochfrequenz-Klopfer NHK erzeugt ein frei schwingender, selbstumsteuernder Kolben sinusförmige, lineare Schwingungen. Der Kolben bewegt eine schwere Masse, die mit bis zu 50 Prellschlägen pro Sekunde auf das Bauteil wirkt. Dadurch wird die Oberfläche besonders gründlich gereinigt. Im Vergleich zu konventionellen Klopfern des Typs PKL wirken beim NHK geringere Schlagenergien, dafür aber deutlich häufiger. Während ein PKL einen einzelnen, kräftigen Schlag ausführt, verteilt der NHK viele leichtere Schläge pro Sekunde. Dadurch wird das Bauteil geschont und dennoch effektiv gereinigt.

Die Schlagfrequenz kann mithilfe eines Druckreglers stufenlos angepasst werden. Ein weiterer Vorteil des NHK ist seine Vielseitigkeit: Je nach Druckeinstellung kann er vibrieren oder schlagen. Er hebt sich dabei leicht vom Bauteil ab und kehrt wieder zurück. Damit entstehen je nach Anwendung sehr wirkungsvolle Reinigungsergebnisse.

Besondere Eignung für den Einsatz an Wärmetauschern

Ein Hauptmerkmal des NHK ist seine robuste Konstruktion, die speziell für den Einsatz in prozesskritischen Umgebungen entwickelt wurde. Der Gesamtaufbau ist für ein korrosives Umfeld mit Einfluss von Rauchgasen und hohen Temperaturen ausgelegt. Der NHK kann an einer Vielzahl von Wärmetauscher-Anlagen genutzt werden, wobei seine Platzierung von den Anwendungsingenieuren von Netter-Vibration im Einzelfall genau festgelegt wird. Typischerweise wird der NHK an kritischen Stellen, wie etwa an Rohrbündel- oder Plattenwärmetauschern, angebracht, wo Ablagerungen die Wärmeübertragung einschränken und konventionelle Reinigungsmethoden wie chemisches Spülen oder manuelle Eingriffe nicht praktikabel oder effizient sind.

Das Abreinigen mit einem NHK verursacht einen geringen Verschleiß, erfordert wenig Wartung und ist – insbesondere durch die einzigartige Kombination von Vibrieren und Schlagen – besonders flexibel. Die gründliche Säuberung bei geringerer Belastung der Bauteile erhöht die Standzeiten und verlängert die Anlagenverfügbarkeit. Ablagerungen und Verkrustungen werden zuverlässig gelöst, ohne zum Beispiel die Strukturen des Wärmetauschers zu beschädigen. Die Abreinigung erfolgt während des laufenden Betriebes, wodurch Stillstandzeiten minimiert werden. Die Kosten der Revision lassen sich deutlich senken.

Anwendungen in der Praxis

In diversen Verbrennungsanlagen zur Gewinnung von Prozess- oder Fernwärme setzen Kunden von NetterVibration den NHK an Wärmetauschern ein. Zu Beginn des Prozesses werden z. B. Schadholz, Altholz bzw. Müll verbrannt. Im Abgasstrom wird ein geschlossener Wärmetauscher bspw. in Form eines Rohrsystems (Bündel oder zylindrisch in Form von Körben) installiert, der für einen Wärmeaustausch zwischen dem Abgas und dem Wärmetauscher-Medium (häufig Thermalöl) sorgt. Während des Betriebes lagern sich Rauchgase, Staub, Kalk etc. auf der Oberfläche des Wärmetauschers ab. Folglich strömt das Abgas ungenutzt vorbei, es lässt sich weniger Wärme übertragen und die Energieeffizienz des Systems sinkt deutlich ab.

Zur Prävention werden die Rohre des Wärmetauschers mittels NHK in hochfrequente Schwingungen versetzt und je nach Bedarf zusätzlich mit Schlägen versehen, um die Oberfläche von Ablagerungen zu befreien bzw. freizuhalten. Der Wärmeaustausch wird folglich nicht beeinträchtigt und die Gesamtdurchlaufzeit, die Zeit zwischen zwei Stillständen und Revisionen, wird spürbar erhöht. Der NHK wird vor Inbetriebnahme durch Mitarbeitende von NetterVibration justiert und an die Prozesse vor Ort angepasst, was natürlich bei jeder Revision kontrolliert werden sollte. Meist wird hierbei eine Mischung aus Vibrationen und Prellschlägen eingestellt, um ein bestmögliches Ergebnis zu generieren.

Exkurs: Vielseitiger Einsatz des NHK möglich

Gießereien verwenden Vibrationstechnik u.a. beim Entkernen von Gussteilen und Verdichten von Formstoff bei der Herstellung von Gussformen. Der Hochfrequenz-Klopfer NHK wird zu diesen Zwecken unterhalb eines Vibrationstisches verbaut. Durch die Vibration wird der Formstoff in sehr kurzer Zeit besser verteilt und vor allem hoch verdichtet, Lufteinschlüsse werden minimiert, was in Summe zu einer höheren Präzision und Oberflächengüte der Gussstücke führt.

Aufgrund seiner robusten und langlebigen Bauform wird der NHK weiterhin an Vibrationstischen beim Lösen von Sintermetall-Teilen aus Formen, für Dauerformverfahren beim Kokillenguss und zum Verdichten von Stampfmasse für Industrieöfen eingesetzt.

Lesen Sie den kompletten Artikel hier, erschienen in Schüttgut & Prozess 4/2025.

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