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Dichtheitsprüfung von großvolumigen Wärmetauschern mit Durchflussmessung

Aufgabenstellung

Bei einem Hersteller von Pelletheizungen sollen Wärmetauscher mit einem Volumen von 120 bis zu 170 l pneumatisch auf Dichtheit geprüft werden. Es wird ein Prüfstand mit kurzen Prüfzeiten gesucht, bei dem die Erkennung einer Grenzleckrate von 5 ml Luft/min gefordert ist.

Realisierung

Zur Prüfung der Wärmetauscher realisierte Furness Controls einen manuellen Prüfplatz auf Basis des pneumatischen Durchflussmessgeräts FCO 732 als Stand-alone-System. Der Wärmetauscher wird dem Prüfplatz auf einer Palette zugeführt. Der Werker schließt die Druckluftzuführung der Prüfeinrichtung über die Fittings an einen Wasseranschluss des Wärmetauschers an, der zweite Anschluss wird abgedichtet. 
Dann startet der Werker den Prüfablauf, wofür dem Wärmetauscher Druckluft aufgegeben wird. Zur schnelleren Befüllung wird der Wärmetauscher über ein Bypassventil mit erhöhtem Querschnitt befüllt, was eine Füllzeit von 16 s ermöglicht. Wenn der Prüfdruck von 1,5 bar erreicht ist, wird das Bypassventil geschlossen. Um durch die Befüllung entstandene Turbulenzen zu reduzieren sowie Temperaturunterschiede zwischen Prüfling, der Prüfeinrichtung mit einem Laminarflusselement und der Prüfluft auszugleichen, schließt sich eine Beruhigungsphase von 100 s an. Am Ende der Beruhigungsphase erfolgt die eigentliche Messung durch das Laminarflusselement, bei dem ein Differenzdruckaufnehmer den Druckunterschied zwischen Anfang und Ende der laminaren Messstrecke erfasst. Anhand des Druckunterschiedes kann die Strömungsgeschwindigkeit und damit die Durchflussmenge mit einer Auflösung im Bereich von 0,1 ml/min ermittelt werden.
Das Prüfergebnis wird dem Werker mit Angabe des Messwertes als grünes IO- oder rotes NIO-Signal angezeigt. Im Falle einer NIO-Meldung wird vom Werker mit Hilfe von Lecksuchspray eine manuelle Leckortung durchgeführt und der Prüfling der Nacharbeit zugeführt.

Kundennutzen

Durch die gefundene Lösung mit Durchflussmessung konnte die Prüfzeit gegenüber einer Differenzdruckmessung halbiert werden. Der Ausbau des Prüfplatzes mit dem Durchflussmessgerät FCO 732 als Stand-alone-Gerät ermöglichte eine schnelle, zuverlässige und sehr kostengünstige Lösung ohne zusätzlichen PC oder eine SPS.