A hőcserélők az ipari folyamatok, az épületgépészet és az energetika egyik legfontosabb alapelemei. Működésük lényege, hogy két különböző hőmérsékletű közeg között hőátadást tesznek lehetővé anélkül, hogy a közegek fizikailag érintkeznének egymással.

Ebben a rendszerben a tömítések kulcsszerepet játszanak: ők felelnek azért, hogy a lemezek között átáramló forró és hideg közeg ne keveredjen össze, és ne szivárogjon ki a rendszerből. Egy meghibásodott, vagy nem megfelelően megválasztott tömítés nemcsak üzemzavart okoz, hanem komoly anyagi kárt, sőt balesetveszélyes helyzetet is teremthet. Éppen ezért a hőcserélő tömítések kiválasztása, beszerelése és karbantartása olyan szaktudást igényel, amelyet nem szabad alábecsülni.

A hőcserélő tömítések szerepe és típusai

A lemezes hőcserélők tömítései jellemzően préselt vagy ragasztott kialakításban kerülnek a lemezekre. Feladatuk háromrétű: egyrészt hermetikusan le kell zárniuk a lemezek közötti csatornákat, másrészt biztosítaniuk kell a két közeg áramlási útjának szétválasztását, harmadrészt pedig mechanikai szempontból stabil összeköttetést kell alkotniuk a csomagon belül.

Az anyagválasztás szempontjából a leggyakrabban alkalmazott tömítőanyagok a következők:

• NBR (nitril-butadién gumi): Olaj- és üzemanyag-álló, vízrendszerekben és alacsony nyomású alkalmazásokban széles körben elterjedt.
• EPDM (etilén-propilén-dién monomer): Kiváló hő- és öregedésállósága miatt gőz- és forróvizes rendszerekben preferált.
• FKM / Viton: Extrém vegyi és hőállóság jellemzi, agresszív vegyszerek, savak és lúgok melletti alkalmazásokban nélkülözhetetlen.
• PTFE (teflon): Szinte minden vegyszerrel szemben ellenálló, élelmiszeripari és gyógyszeripari rendszerekben előszeretettel használják.

A tömítések rögzítési módja szintén meghatározó. A hagyományos ragasztásos eljárás mellett egyre inkább teret nyernek a klipszes, rögzítőelemmel ellátott megoldások, amelyek a csere idejét és a karbantartási költségeket jelentősen csökkentik.

Sonderlock

A SONDEX lemezes hőcserélőkhöz fejlesztett Sonderlock tömítések a gyártó saját, új generációs rögzítési rendszerét képviselik. A SONDEX hőcserélőkben többféle tömítéstípust alkalmaznak: ragasztott tömítéseket, „Sonder Snap”, „Sonder Lock” (új generációs tömítések), valamint „Hang-on” kialakítású tömítéseket. A lemezekbe mart horony fogadja a speciális tömítést, amelynek feladata a közegek keveredésének és a külső szivárgásnak a megakadályozása. A tömítések Viton, Nitril vagy EPDM anyagból elérhetők, és a tényleges hőmérséklet-, vegyi ellenállás- és egyéb feltételek kombinációjának megfelelően kerülnek kiválasztásra.

A Sonderlock rendszer számos lemezmérethez elérhető – így például az S8, S21, S22, S37, S38, S43, S47, S64, S65, S100 és S121 típusokhoz –, ami széles körű alkalmazhatóságot biztosít.

ParaClip

A ParaClip rögzítési rendszert az SPX FLOW fejlesztette ki APV típusú lemezes hőcserélőihez. Az SPX FLOW új R5 véglapos tömítést fejlesztett ki az APV R5 hőcserélőhöz, amelynek portjain csúcs található, amely kompressziós tömítést biztosít.

Ez egy egydarabos kialakítású tömítés, amely könnyen felszerelhető. A termékfejlesztés részeként ParaClip hosszúkás lyukak kerültek az R5 véglapokba, az új véglapos tömítés pedig illeszkedő fröccsöntött elemekkel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a lap és a tömítés ParaClip-es rögzítését. A régi típusú, ötdarabos R5 véglapos tömítések fokozatosan kivonásra kerülnek. Az új ParaClip véglapos tömítések három elasztomer-változatban elérhetők: perox-vulkanizált FDA-megfelelő nitrilből, perox-vulkanizált FDA-megfelelő EPDM-ből, valamint gyanta-vulkanizált EPDM-ből.

SigmaFix

A SigmaFix az API Heat Transfer által gyártott Schmidt® Sigma lemezes hőcserélők ragasztómentes tömítésrögzítő rendszere. A Sigma lemezes hőcserélőknél a tömítések rögzítése mechanikusan rögzített (SIGMAFIX) vagy ragasztott kivitelben lehetséges, és ez egyaránt érvényes a gázketes lemezekre és a félhegesztett SIGMADUAL modulokra.

A tömítőanyagok körébe tartoznak az elasztomerek (nitril, EPDM, FKM/Viton® és egyebek), PTFE-burkolt elasztomerek (SIGMACOAT), aramidszál-tömítések, ipari és élelmiszeripari alkalmazásokhoz megfelelő anyagok. A Sigma sorozat szabványos egységeknél 25 bar-ig terjedő üzemi nyomást és 170 °C-ig terjedő hőmérsékletet támogat, több mint 40 különböző változatban, több mint 100 000 alkalmazásban bizonyítva.

EcoLoc

A Kelvion által kifejlesztett EcoLoc tömítésrendszer a karbantartás egyszerűsítésére összpontosít. A Kelvion EcoLoc tömítések a lemezekkel tökéletes kombinációban működnek, biztosítva a zavartalan üzemelést. A lekerekített kialakítású nyílás lehetővé teszi, hogy minden tömítés a helyére simuljon, és megakadályozza a rögzítőfül elvágódását.

A tömítések szerszám vagy ragasztó nélkül is felszerelhetők, és a szorítás során önmaguktól pozicionálják be magukat. Egy tömítés cseréje mindössze néhány másodpercet vesz igénybe, így a karbantartás gyors és egyszerű. Az EcoLoc rendszer előnyei közé tartozik a könnyű rögzítés és eltávolítás, a tömítéscsere rövidebb időigénye, valamint a csökkentett gyártási leállási idő.

Concitherm

A Kelvion Concitherm egy speciális rendeltetésű, párologtatóként alkalmazott lemezes hőcserélő-sorozat. A Kelvion Concitherm hatékony, párologtatóként használt tömítéses lemezes hőcserélő. Optimalizált lemezterve széles áramlási réseket tesz lehetővé kevés érintkezési ponttal, akár 3 m²-es lemezfelülettel lézerhegesztett kazettánként.

Az alacsony nyomásveszteség a hőcserélőben szükségtelenné teszi a közbenső szivattyút, ami csökkenti a telepítési és üzemeltetési költségeket. A hagyományos csöves párologtatókhoz képest a Kelvion Concitherm közel 100%-kal magasabb hőátadási teljesítményt nyújt. A Concitherm lemezpárologtatók hagyományos párologtatók kiegészítéseként, illetve önálló alkalmazásként is működhetnek a cukor-, élelmiszer- és vegyiparban.

Varitherm

A Kelvion Varitherm sorozat a lemezes hőcserélők egyik legsokoldalúbb termékvonala, amelyet széles alkalmazási spektrumra terveztek. A Kelvion Varitherm tömítéses lemezes hőcserélők meggyőző megoldást kínálnak akár folyadékok fűtéséhez vagy hűtéséhez – beleértve a legfeljebb 2 mm méretű részecskéket tartalmazó közegeket –, gőzök kondenzálásához, illetve speciális esetekben gázhűtéshez és gázpárátalanításhoz is.

A termékskála VT 04-től VT 80-ig rozsdamentes acél kerettel is elérhető, a lemezek különböző méretekben, korrugációs mintázatokban és anyagminőségekben rendelhetők. A sorozat jelenlegi portfóliója a VT 04-es kisméretű egységektől a VT 2508-as nagyipari változatig terjed, így mind az épületgépészeti, mind az ipari felhasználók igényeit lefedi.

Gyártástechnológia és minőségi követelmények

A modern hőcserélő tömítések gyártása rendkívül pontosságigényes folyamat. A tömítőprofilokat precíziós szerszámokban préselik, vulkanizálják, majd szigorú minőségellenőrzési eljárásoknak vetik alá. A legfontosabb vizsgálatok közé tartozik a nyomáspróba, a hőöregedési teszt, a vegyi kompatibilitási vizsgálat és a mérettartási ellenőrzés.

A minőségi tömítésnél elvárás, hogy ne csak az előírt hőmérséklet- és nyomástartományban teljesítsen megbízhatóan, hanem hosszabb üzemidőn át is megőrizze rugalmasságát és tömítési képességét. Az ipari szabványok – mint az ISO 9001, az ATEX vagy az élelmiszeripari FDA-megfelelőség – fontos hivatkozási pontok a megfelelő termék kiválasztásakor.

Karbantartás és csere

A tömítések élettartama erősen függ az üzemi körülményektől. Általánosan elfogadott iparági ajánlás, hogy lemezes hőcserélők tömítéseit 3–7 évente érdemes ellenőrizni és szükség esetén cserélni – de intenzív üzem, agresszív közeg vagy magas hőmérséklet esetén ez az időköz jóval rövidebb lehet. A szivárgás első jelei – nyomásveszteség, hőteljesítmény-csökkenés, közegkeveredés – azonnal kivizsgálandók, mivel az elhúzódó tömítési hiba általában súlyosabb és drágább meghibásodáshoz vezet.

A csere során alapvető fontosságú a lemezfelület alapos megtisztítása a ragasztómaradványoktól és a korróziótól, az új tömítés megfelelő méretének és anyagminőségének ellenőrzése, valamint a szorítóerő egyenletes elosztása a csomag összeszorításakor.

Összefoglalás

A hőcserélő tömítések látszólag apró, mégis kritikus elemei az ipari és épületgépészeti rendszereknek. A megfelelő termék kiválasztása – figyelembe véve az anyagkompatibilitást, a hő- és nyomástartományt, valamint a karbantarthatóságot – közvetlenül befolyásolja a rendszer megbízhatóságát és élettartamát. A piacon elérhető márkák mind különböző igényekre kínálnak optimalizált megoldásokat. A gépészeti szakemberek feladata, hogy ezek közül az adott alkalmazáshoz leginkább illőt válasszák ki, és szakszerű beszereléssel, rendszeres karbantartással biztosítsák a hőcsere-rendszer hosszú távú, megbízható működését.