Schützen Sie Prozesskühlsysteme vor kostspieliger Sommerermüdung

Die heißen Sommer- und Herbstmonate stellen hohe Anforderungen an die Kühlsysteme. Wenn Ihr Kühlturm und die zugehörige Ausrüstung also nicht in einem guten physischen Zustand sind, kann dies einen schrecklichen Preis in Form von Verlusten an Prozesseffizienz, Schäden an nachgeschalteten Geräten und Produktionsausfällen zur Folge haben.

Wie die Überhitzung des Motors in Ihrem Auto kann der Verlust der Kühlleistung von Industriekühltürmen während der heißen Sommermonate zu einer Reihe schwerwiegender „systemischer“ Folgeprobleme führen, darunter Lähmungen und teure Schäden wie übermäßige Ausfallzeiten, Zerstörung von Ausrüstung und Verlust von Produkt aufgrund von Qualitätsproblemen.

„Wenn Sie einen Kühlturm im ,Roten‘ betreiben, werden Sie wie Ihr Auto Folgeschäden sehen“, rät Tom Ryder, langjähriger Spezialist für Kühlturm-Kundenbetreuung. „Wenn Sie während der Sommerhitze ständig rote Zahlen schreiben, setzen Sie sich einer Reihe von hitzebedingten Problemen aus, darunter beschädigte Dichtungen, vorzeitiger Zylinderverschleiß, verzogene Zylinderköpfe und sogar katastrophale Motorschäden. Wenn ein Kühlturm unter einem Mangel an vorbeugender Wartung leidet, kann es zu einer Überhitzung der Ausrüstung, einer Zunahme des Schrottmaterials, Kälteverlusten, Ineffizienz des Wärmetauschers und anderen schwerwiegenden Folgen für den Betrieb kommen.“

Ryder, ein erfahrener Vertriebsingenieur bei Delta Cooling Towers (Rockaway, NJ), einem Hersteller, der sich auf wartungsarme Kunststoffkühltürme spezialisiert hat, verwendet die Auto-Analogie, weil er sagt, dass die meisten Leute damit etwas anfangen können, während viele dies nicht ganz zu schätzen wissen Verhältnis der Kühltürme Einfluss auf die Gesamtprozesskühlung, einschließlich der Produktionsverluste und der Möglichkeit von Geräteschäden.

Kühltürme spielen eine entscheidende Rolle bei der Kühlung von Prozessanlagen, die in der Zellstoff- und Papierherstellung verwendet werden; petrochemische Verarbeitung; die Herstellung von Kunststoffen, Metallen und Textilien; die Verarbeitung und Lagerung von Nahrungsmitteln, Getränken und pharmazeutischen Produkten; und viele HVAC-Systeme.

Werden Kühltürme nicht in Schuss gehalten und präventiv gewartet, verringert die Umgebungswärme der Sommermonate ihre Kühlleistung und macht sie „ermüdet“, was wiederum die Anlagentechnik belasten kann und nachgelagerte Prozesse.

Auch wenn die nachgeschalteten Geräte nicht direkt von heißem Wetter betroffen sind, ist es der Kühlturm, erklärt Ryder. „Sofern der Kühlturm nicht gut gewartet wird, kann das Wasser, das er für Geräte wie Wärmetauscher, Produktionsmaschinen und HLK-Systeme liefert, weniger Wärme ableiten. So erhält beispielsweise die „kalte Seite“ eines Wärmetauschers Wasser, das nicht so kühl wie optimal ist. Daher kann der Wärmetauscher weniger Wärme aus den Prozessflüssigkeiten abziehen.“

Wenn die Kühlturmhülle in einem schlechten Zustand ist oder zu viele sich wiederholende Wartungen erfordert, sollte das System vielleicht durch eines der fortschrittlicheren Modelle von heute ersetzt werden, wie beispielsweise nahtlose Kunststoffkühltürme.

"Wie Ihr Auto, wenn Sie einen Kühlturm im 'Roten' betreiben, werden Sie Folgeschäden sehen", rät Tom Ryder, ein langjähriger Kundensupport für Kühltürme Spezialist.

Ein hoher Preis
Fast unabhängig von der Anwendung können die Kosten für das Übersehen der Wartung eines Kühlturms hoch sein, warnt Ryder. In der Zellstoff- und Papierindustrie zum Beispiel kann eine Prozessunterbrechung für einen ungeplanten Service Hunderttausende von Dollar kosten.

„Das Gleiche kann bei der chemischen Verarbeitung passieren. Wenn Sie diese Ausrüstung nicht ausreichend kühlen, vergessen Sie die normalen Ängste vor Ausfallzeiten“, sagt Ryder. „Sie werden Hardware reparieren und ersetzen, was sowohl Produktionsausfälle als auch den Verlust von Investitionsgütern zur Folge hat.“

Die Auswirkungen können in Anwendungen verstärkt werden, in denen Kühltürme mit manchmal Dutzenden von Geräten in Reihe geschaltet sind.

„Das ist in der Spritzgussindustrie oft der Fall“, sagt er. „Sie müssen sich also Sorgen um Ausfallzeiten und den Verlust von Maschinen machen, die für Ihre Anwendung von entscheidender Bedeutung sind. Kühlt der Kühlturm nicht ausreichend und führt zur Überhitzung einer Reihe von Spritzgießmaschinen, produzieren die sehr teuren Spritzgießmaschinen Schrottteile oder gehen einfach wie ein festgefahrener Motor aus. Es kann Wochen dauern, die Ausrüstung gegebenenfalls auszutauschen, und sicherlich Tage, um sie zu reinigen – wenn keine katastrophalen Schäden aufgetreten sind.“

In der Lebensmittelindustrie, wo ein Kühlturm kritische Lebensmittelverarbeitungsmaschinen, das HLK-System sowie Kühl- und Gefriergeräte unterstützt, kann der Verlust auch nur eines Teils der Kühlleistung zu erheblichen Verlusten an gefrorenen Produkten, Produkten oder anderen verderblichen Produkten führen.

Kühltürme spielen eine entscheidende Rolle bei der Kühlung von Prozessanlagen, die in der Zellstoff- und Papierherstellung, der petrochemischen Verarbeitung, der Herstellung von Kunststoffen, Metallen und Textilien, der Verarbeitung und Lagerung von Lebensmitteln und Getränken verwendet werden und pharmazeutische Produkte sowie viele HLK-Systeme.

Sowohl routinemäßig als auch präventiv
Genau wie bei Automobilen ist der Bedarf an routinemäßiger und präventiver Wartung von Kühltürmen im Sommer stärker ausgeprägt. Füllmaterial oder nasse Terrassendielen sollten in Kühltürmen gewartet oder ersetzt werden. Verschmutztes Füllmaterial erhält nicht genügend Luftvolumen, das mit dem Wasser des Systems in Kontakt kommt, um die Wärme effizient abzuleiten. Daher werden Lüfter und Motoren härter arbeiten, was die Energiekosten erheblich erhöht oder – noch schlimmer – die erforderlichen Kühltemperaturen nicht erreichen können.

„Wenn Sie Wasser durch verschmutzte Nassdecks des Kühlturms laufen lassen, erhalten Sie nicht die erforderliche Wärmeableitung und das Wasser, das in den Turmsumpf gelangt, ist nicht kalt genug für die Verarbeitungsgeräte“, fügt Ryder hinzu. „Lüftungsjalousien sollten abgewaschen werden, ebenso wie die nassen Terrassendielen, was den kühlenden Verdunstungsprozess erleichtert. Tropfenabscheider sollten überprüft werden, um unnötigen Wasserverlust zu vermeiden. Außerdem sollten alle Reparaturen wie Ausbessern, Schweißen oder Reinigen der Kühlturmverkleidung nach Bedarf durchgeführt werden.“

Kühltürme kühlen Wasser durch Wärmeübertragung und Verdampfung. Bei einem Verlust von 1 Prozent Wasser pro 10 Grad Kühlung kann der Verdampfungsfaktor sehr hoch sein – 20 oder 30 Gallonen pro Minute sind bei kleinen Türmen keine Seltenheit. Wenn Verdampfung auftritt, bleibt Kalk zurück, der die Kühlturmeffizienz beeinträchtigen und teure Wartung oder Säurereinigung erforderlich machen kann. Da Kühltürme aus Kunststoff gegenüber Restsalzen unempfindlich sind, kann der Turm nicht beschädigt werden und das Füllmaterial kann mit den meisten aggressiven Entkalkern gereinigt werden. Metalltürme hingegen können durch Entkalker irreparabel beschädigt werden, was zu einem vorzeitigen Wiederaufbau oder Austausch des gesamten Turms führt.

Ersetzen vs. reparieren
Ryder sagt, dass die vorbeugende Wartung manchmal nicht ausreicht oder vielleicht zu lange übersehen wurde, was den Austausch eines Kühlturms zur praktischsten Lösung macht.

„Um das Automobil-Beispiel zu verwenden:Wenn Sie mehr als ein paar tausend Dollar pro Jahr für die Wartung Ihres Autos ausgeben, können Sie diese Ausgaben gegen die Ausgaben von ein paar tausend Dollar pro Jahr für Zahlungen für ein brandneues Auto abwägen“, er sagt. „Die gleiche Überlegung kann für Kühltürme gelten, insbesondere für die alten, metallverkleideten Konstruktionen, die häufige chemische Behandlungen, Flicken und Schweißen erfordern und sehr empfindlich sind.“

Er fügt hinzu, dass Delta-Kühltürme, die auf einer nahtlosen Konstruktion aus Polyethylen basieren, viel niedrigere Betriebskosten bieten, da die Gesamtwartung minimal ist und die Turmhülle keine vorbeugende Wartung erfordert und nie neu ausgekleidet werden muss oder repariert.

„Aber selbst ein so langlebiger Kühlturm wie diese nahtlosen technischen Kunststoffmodelle sollte in Vorbereitung auf heißes Wetter noch einer gewissen Inspektion und Wartung unterzogen werden“, sagt Ryder. „Sie sollten Ihre PVC-Füllung oder das Verpackungsmaterial weiterhin reinigen, Sie sollten dennoch sicherstellen, dass Ihre Luftschlitze sauber sind, um einen optimalen Luftstrom zu erzielen und den Bedarf an Elektrogebläse auf ein Minimum zu reduzieren, und Sie sollten weiterhin sicherstellen, dass die Tropfenabscheider betriebsbereit sind. Das wird einen großen Beitrag dazu leisten, die „Ermüdung“ des Kühlturms für viele Jahre zu vermeiden.“

Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie auf der Website von Delta Cooling Towers, www.deltracooling.com, oder rufen Sie 800-289-3358 an.

Über den Autor:
Ed Sullivan ist ein Technologieautor mit Sitz in Hermosa Beach, Kalifornien.