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Schutzoptionen für Rückkühler

Rückkühler  sind serienmässig produzierte Kühlsysteme, die eine präzise Temperaturkontrlle und/oder Kühlung unterhalb der Umgebungstemperatur bieten. Sie werden zur Kühlung von verschiedenen Anlagen, einschliesslich MedizinsystemenLaser, Elektronenmikroskope, analytische Instrumente, HalbleiterequipmentStromversorgungen und viele weitere eingesetzt. Rückkühler bieten eine grosse Anzahl an Optionen zur Konfiguration Ihres Anwendungssystems. Diese Kühler Optionen umfassen Schutz-, Komfort-, Spezialanwendungs-, und Flüssigkeitskompatibilitätsfunktionen.

Die weiter unten aufgeführten Schutz- und Komfortfunktionen umfassen Aussenströmungsventile, Überdruckventile, Anti-Siphon-Systeme, Luftfilter, Wasserfilter und Fernstartansteuerungen. (Spezialanwendungs- und Flüssigkeitskompatibilitätsfunktionen werden in einem späteren Anwendungshinweis illustriert.) Die Wahl der geeigneten Option kann den Betrieb und die Wartung Ihres Kühlsystems vereinfachen, das Risiko eines vorzeitigen Systemausfalls minimieren und eine optimale Systemkühlleistung gewährleisten.

Ventile und Filter werden als Schutzfunktionen betrachtet. Ventile unterstützen die Regelung des Durchflusses und des Förderdrucks.

Abbildung 1 - Konfiguration eines Aussen-strömungsventils auf Lytrons Standard- Kodiak® RöckköhlerAbbildung 1 - Konfiguration eines Aussen-
strömungsventils auf Lytrons Standard- Kodiak® Röckköhler

Eine äusserst empfehlenswerte Option ist das Aussenströmungsventil. Es handelt sich hierbei um ein manuell einstellbares Kugelventil, das zur Regelung der Kühlmitteldurchflussmenge zu der Anwendung eingesetzt wird. Wird das Ventil geöffnet, weicht mehr Durchfluss der Systemanwendung aus und wird direkt zurück in den Kühler geleitet.

Das Aussenströmungsventil ist auf der Rückseite des Kühlers parallel zur Kühlmittelzuleitung/-rückleitung angebracht. Abbildung 1 zeigt die serienmässige Konfiguration des Aussenströmungsventils an Lytrons Kodiak® Rückkühler.

Diese Option ist nützlich in Anwendungen, bei denen der Prozessdruckabfall nicht bekannt ist oder bei dem ein bestimmer Druck erforderlich ist. Sie bietet auch die grösstmögliche Flexibilität für den Rückkühler, da er für verschiedene Durchflussmengen eingesetzt werden kann.

Äusseres Überdruckventil

Abbildung 2 - Konfiguration eines serien-mässigen externen Überdruckventils auf Lytrons Standard-Kodiak® RöckköhlerAbbildung 2 - Konfiguration eines serien-
mässigen externen Überdruckventils auf
Lytrons Standard-Kodiak® Röckköhler

Eine weitere Option ist das äussere Überdruckventil. Dieses Ventil erlaubt den Kühler weiter zu arbeiten und die Temperatur beizubehalten, wenn die Strömung zur Anwendung unterbrochen wird. Es kann zum Beispiel eingesetzt werden, wenn Ihre Anwendung zyklisch an- und abgeschaltet wird. Das Ventil kann auch verwendet werden, um die Kühlmittelzuleitung bei Überschreiten des voreingestellten Drucks zu unterbrechen. Das Aussenströmungsventil und das äussere Überdruckventil sollten nicht gleichzeitig gewählt werden, da deren Interaktion u.U. schwierig zu regeln ist.

Es handelt sich um ein manuell einstellbares Kontrollventil, das zwischen 3.4 bis 6.9 bar eingestellt werden kann. Wird die Strömung unterbrochen, öffnet sich das Ventil und die Kühlflüssigkeit wird direkt zum Kühler umgeleitet. Das Ventil wird normalerweise aussen auf der Rückseite des Kühlers parallel zur Kühlmittelzuleitung/-rückleitung angebracht. Wenn eine Verdrängerpumpe in Verbindung mit einem äusseren Überdruckventil eingesetzt wird, stellt man das integrale Überdruckventil der Pumpe auf 6.2 bar ein. Das verhindert die Umleitung der Strömung und beugt somit der Auslösung eines Niederdruckzustands auf der Rückleitung vor, das zur Abschaltung des Kühlsystems führen würde. Die Mindestdurchflussmengen von 1.9 l/min für Lytrons RC006 bis RC022 und 5.6 l/min für Lytrons RC030 bis RC045 Rückkühler sind erforderlich, um einen Niederdruckzustand zu verhindern. Abbildung 2 zeigt die Konfiguration eines serienmässigen äusseren Überdruckventils auf der Rückseite eines Rückkühlers.

Abbildung 3 - Anti-Siphon Kontrollventil im Zentrum des Bilds, angebracht direkt über dem Motor.Abbildung 3 - Anti-Siphon Kontrollventil im
Zentrum des Bilds, angebracht direkt über
dem Motor.

Anti-Siphon System

Eine Ventiloption, die sowohl Schutz- als auch Komfortfunktion darstellt, ist das Anti-Siphon-System. Das System ermöglicht es, den Kühler auf einer Höhe unterhalb des Anwendungssystems zu installieren. Der Tank wird geflutet, d.h. wenn der Kühler abgeschaltet wird läuft die Kühlflüssigkeit in den Schläuchen, die sich zwischen Anwendung und Kühler befinden, zurück in den Tank, wenn sich die Anwendung oberhalb des Kühlsystems befindet. In dieser Situation kann die rücklaufende Kühlflüssigkeit den Tank überlaufen lassen, wenn das Anti-Siphon-System nicht gewählt wurde.

Das Anti-Siphon hat den grössten Nutzen, wenn Platz limitiert ist und das Kühlsystem deshalb nur unterhalb der Anwendung oder in einer Reinraumanwendung aufgestellt werden kann. Dieses Anti-Siphon-System besteht aus internen Kontroll- und Elektromagnet-Ventilen, die auf der Zuführung- und der Rückführungsleitung installiert werden. Das Kontrollventil erlaubt die Zuleitung des Kühlmittels zur Anwendung und verhindert gleichzeitig den Rückfluss ins Kühlaggregat. Das Elektromagnet-Ventil ist geöffnet und erlaubt den Durchfluss der Kühlflüssigkeit, wenn das System angeschaltet ist und schliesst sich, wenn das Kühlsystem abgeschaltet ist und verhindert somit den Rückfluss des Kühlmittels in den Tank. Abildung 3 illustriert ein Anti-Siphon Kontrollventil.

Filter schützen ebenso wie Ventile das Kühlsystem und ihre Anwendung:

Luftfilter

Abbildung 4 - Installation eines Luftfilters an einen RückkühlerAbbildung 4 - Installation eines Luftfilters an
einen Rückkühler

Ein Luftfilter ist äusserst empfehlenswert, wenn das Kühlsystem unter staubigen bzw. unreinen Bedingunen betrieben wird. Er filtert die in der Kondensatorspule des Kühlers einströmende Luft und verhindert Staubbildung, die zu einer schlechteren Leistung führen kann. Diese Option verringert auch die Notwendigkeit, regelmässig die Kondensatorspule und andere Kühlkomponenten zu säubern. Die Befestigung des Luftfilters erfolgt intern direkt hinter dem Vordergrill und ist sehr einfach zugänglich. Lytron empfiehlt den regelmässigen Austausch des Luftfilters, abhängig vom Staubniveau der Luft. Zum Beispiel ist der Austausch eines Luftfilters in einem Reinraum, z.B. ein klimatisiertes Labor, vielleicht nur alle 6 Monate nötig. Auf der anderen Seite kann ein Austausch dieser Komponente einmal im Monat nötig sein, wenn der Kühler unter sehr staubigen Bedingungen betrieben wird, wie zum Beispiel auf einem Werksflur. Abbildung 4 zeigt die Installation eines Luftfilters.

5 Mikrometer-Filter

Abbildung 5 - Auf der Rückseite eines Rückkühlers angebrachter WasserfilterAbbildung 5 - Auf der Rückseite
eines Rückkühlers angebrachter
Wasserfilter

Ein Wasser- oder Kühlflüssigkeitsfilter ist ebenso wichtig wie ein Luftfilter. Wie der Name bereits impliziert, entfernt der 5 Mikrometer-Filter Partikel bis zu einer Grösse von 5µ (0.197 mils / 0.005 mm) aus dem Kühlflüssigkeitskreislauf. Dadurch wird das Anwendungssystem von Blockierungen oder Schäden geschützt, die durch Partikelbildung hervorgerufen werden können. Er befindet sich in der Kühlmittelzuleitung des Kühlsystems. Infolgedessen wird die gesamte Kühlflüssigkeit durch diesen Filter geleitet. Wenn ein Rückkühler sowohl ein Filter als auch ein Überdruckventil oder Strömungsventil verwendet, wird der Filter nach dem Ventil installiert. Durch diesen Aufbau wird gewährleister, dass 100% der Kühlflüssigkeit durch den Filter strömt. Lytron empfiehlt eine Kontrolle der Filters einen Tag nach der Erstinstalllation und anschliessend im Wochenrythmus. Das Versäumnis eines Filterwechsels kann zu einer Verminderung des Kühlmittelzuflusses führen und infolgedessen zu einer Verringerung der Kühlleistung oder Systemabschaltung.

Diese Filter können mit Turbinen- und Verdrängerpumpen betrieben werden. Sie sind besonders nützlich, wenn eine Verdrängerpumpe verwendet wird, da diese Komponenten äusserst empfindlich gegenüber Partikel sind. Kühlflüssigkeitsfilter werden nicht im Zusammenhang mit Zentrifugalpumpen empfohlen, weil der Druckabfall des Filters zu hoch ist. Abbildung 5 stellt eine Standard-Wasserfilterkonfiguration dar.

Die Fernstartfunktion wird als Komfortfunktion betrachtet.

Fernstartansteuerungen

Die Fernstartfunktion ermöglicht es einem externen Kreislauf, die Ein/Aus-Funktion des Kühlers über potentialfreie Kontakte auf der Rückseite des Kühlers zu regeln. Die automatische Neustartfunktion ist zwar in der Steuereinheit eines Standardkühlers vorhanden, jedoch ist die Fernstartfunktion von Nutzen, wenn der gleichzeitige Start bzw. Abschaltung des Anwendungssystems und Rückkühlers durch einen Computer oder ein Relais erwünscht ist. Die Fernstartfunktion kann auch den unbeabsichtigen Betrieb des Anwendungssystems ohne die nötige Kühlung (und umgekehrt) verhindern, was Schäden, umbeabsichtigtem Energieverbrauch, etc., vorbeugt.

Zusammenfassung:

Es gibt viele verfügbare Optionen für Rückkühler. Ventile, Filter und Fernstartfunktionen sind nur einige von mehreren Optionen, die für Standardkühlsysteme verfügbar sind. Die Auswahl der richtigen Option unterstützt den Betrieb des Systems, vereinfacht Wartung und Service und reduziert Kosten. Kühlsysteme können selbstverständlich modifiziert werden, um weitere Spezifikationen zu erfüllen. Zum Beispiel können kundenspezifische Kühlsysteme für eine geringstmögliche Geräuschbelastung, zusätzliche Kühlleistung, unterschiedliche Formen und Grössen, mit oder ohne Verkleidung und vieles mehr, entwickelt werden. Sprechen Sie Ihren Kühlsystemhersteller für weitere Information über Kühleroptionen an und erkundigen Sie sich wie Ihre Spezifikationen mit einem serienmässigen oder kundenspezifischen Kühlsystem entsprochen werden kann.