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ePTFE-Dichtungsband für Wärmetauscher Wärmetauscher zuverlässig dicht halten

| Autor / Redakteur: Christian Wimmer* / Wolfgang Ernhofer

Trotz seiner hohen chemischen Resistenz wird Polytetrafluorethylen (PTFE) für Verbindungen an Rohrbündelwärmetauschern kaum als Dichtungsmaterial eingesetzt, weil die Kriechneigung des Materials eine zuverlässige Dichtung gefährdet. Ein spezielles Verfahren, um PTFE zu expandieren und so seine Kriechbeständigkeit zu steigern, verbessert die Zuverlässigkeit der abgedichteten Verbindung.

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Verlauf der Dichtflächenpressung über die Zeit: Basierend auf EN13555, PQR , unter Verwendung von 15mm x 3mm Bändern, gelegt zu einem geschlossenen Ring (Ø150mm). Werte wurden bei 30MPa und 150˚C (302˚F) ermittelt.
Verlauf der Dichtflächenpressung über die Zeit: Basierend auf EN13555, PQR , unter Verwendung von 15mm x 3mm Bändern, gelegt zu einem geschlossenen Ring (Ø150mm). Werte wurden bei 30MPa und 150˚C (302˚F) ermittelt.
(Quelle: Gore, Grafik: PROCESS; Bild: © Robert Kneschke - Fotolia)

Rohrbündelwärmeübertrager (RWÜ) verfügen in der Regel neben mehreren Stutzen u.a. für Medienanschlüsse auch über einen Hauptflansch mit deutlich größerer Nennweite. Der Hauptflansch dichtet zum Rohrbodenflansch und dieser zum Mantelflansch. Diese Verbindungen werden mit dem vollen Betriebs- beziehungsweise Prüfdruck von mehreren Dutzend bar belastet und dichten gegen die Umgebung ab.

Häufig sind die Rohbündel zudem in mehreren Zügen angeordnet, die mithilfe von Stegblechen umgelenkt werden. Dies erfordert eine Abdichtung am Kopf des Wärmetauschers und zwischen den Zügen an den Stegblechen, wo die Druckdifferenz jedoch deutlich niedriger ist. Die unterschiedliche Anordnung der Züge erfordert speziell angepasste Dichtungsformen.

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Die dichtungstechnischen Herausforderungen an der Hauptflanschstelle bestehen in der Kombination mehrerer Umstände:

  • hohe Temperaturen und Drücke
  • Temperaturlastwechsel, etwa durch An- und Abfahren des Anlagenteils
  • komplexe Dichtungsgeometrien durch Trennstege, oft zusammen mit großen Nennweiten
  • chemisch aggressive Medien
  • beschädigte Dichtflächen, etwa durch Korrosion oder Verzug
  • die wirtschaftliche Notwendigkeit, Stillstandszeiten zu minimieren
  • die Anforderung, Rechtskonformität zu dokumentieren.

Zur Abdichtung der statischen Verbindungen an RWÜ werden in einigen Fällen Banddichtungen eingesetzt – Dichtungsmaterialien mit definierter Breite und Dicke, aber undefinierter Länge. Sie verfügen über eine Methode, Stoßstellen funktional zu verbinden, und können direkt am Bauteil wie gewünscht geformt werden. Hierfür ist keine vollständige Zerlegung des Wärmetauschers, etwa das Herausnehmen von Rohrbündeln, notwendig. Es müssen nur die Dichtflächen ausreichend zugänglich sein. Banddichtungen existieren seit vielen Jahrzehnten in verschiedenen Industriebereichen. Den breiten Einsatz auf Rohrbündelwärmetauschern hat jedoch erst die multiaxial expandierte PTFE-Technologie vereinfacht.

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