Reinigungsmethode in kritischer Prozessumgebung

Effiziente Abreinigung von Wärmetauschern mit Hochfrequenz-Klopfern

Aus der Schüttgut & Prozess 4/2025

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.

Maschine zum Abreinigen von wärmetauschern
NHK 25 zum Abreinigen von Wärmetauschern in der Müllver- brennung (sämtliche Fotos: © NetterVibration)

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.

Metallturm aus dem viele zylinderförmige schallschutzhauben herrauskgucken
Zylinderförmiger Schallschutz der aus einer Wand herrausguckt

Für NHK sind Schallschutzhauben erhältlich, die für eine verbesserte Arbeitsumgebung sorgen

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.

Metallkolben mit der Ausschrifft NHK 25 NV
Der pneumatische Antrieb des NHK ist nahezu wartungsfrei

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.

In zwei geteiltes Bild. Links stark verstaubte wand. Rechts leicht verstaubte Wand
Im Vergleich nach 6 Monaten: Abreinigung mit Fallhammer (links) und mit NHK (rechts)

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.

Über NetterVibration

NetterVibration steht seit 1953 für „Vibration im Dienst der Technik“ und ist auch dank dieser großen Erfahrung international führend auf dem Gebiet der Vibrationstechnik. Produktive und intelligente Lösungen, technisches Know-how und Qualität „Made in Germany“ sind seither die Basis des erfolgreichen Werdegangs. Die Vibratoren werden in zahlreichen Industriebereichen, z. B. der Chemie, Lebensmittelindustrie, Bauindustrie und dem Maschinenbau, eingesetzt. Komplette Vibrationsanlagen, wie Vibrationstische Dosier- und Förderrinnen gehören zum Leistungsspektrum. In enger Zusammenarbeit mit Kunden entwickelt man maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Anwendungen. Zu effizienten und betriebssicheren Lösungen zählen das Fördern, Trennen, Dosieren, Lockern, Verdichten, Sortieren und Sieben von Schüttgütern.

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