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Regelmäßige Wartung hält Wärmetauscher in Betrieb

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Molkereiverarbeiter könnten kostspielige Ausfallzeiten durch regelmäßige und langfristige Wartungspläne für ihre Wärmetauscher vermeiden

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Geblasene Dichtungen. Nicht ausgerichtete Platten. Burn-on. Wärmetauscher, die Wärme zwischen Flüssigkeiten übertragen, sind für die Verarbeitung in Molkereien von entscheidender Bedeutung, können aber auch bei unsachgemäßer Wartung eine Welt voller Kopfschmerzen verursachen.

Durch die Berücksichtigung der Wartung bei der Auswahl eines Wärmetauschers und die Weiterverfolgung eines Plans zur Pflege der Anlagen konnten die Verarbeiter Stillstandszeiten und Ersatzkosten vermeiden.

Betriebskosten

Der Umgang mit defekten Wärmetauschern kann zu kostspieligen Ausfallzeiten führen. Deshalb ist es wichtig, die Gesamtbetriebskosten - einschließlich Wartungszeit und -kosten - von Anfang an beim Kauf eines Wärmetauschers zu berücksichtigen, sagte Erica Perez, Vertriebs- und Marketingkoordinatorin bei AGC Heat Transfer Inc. in Bristow, Va

Bruce Hanke, Vertriebsleiter für den nordamerikanischen Aftermarket, SPX Flow Inc. in Charlotte, N.C., stimmte zu. Er sagte, dass bestimmte Modelle von Wärmetauschern sich für schnellere Clean-in-Place-Prozesse (CIP) und einfachere Wartung eignen.

"Die Betriebszeit der Anlage ist für Milchproduzenten von größter Bedeutung, weshalb die Auswahl von Wärmetauschereinheiten, die leicht zu inspizieren, zu reinigen und zu reparieren sind, von entscheidender Bedeutung ist, um Ausfallzeiten zu minimieren, die Produktivität zu maximieren und die Sauberkeit der Anlagen zu gewährleisten", fügte er hinzu. "Designs, die eine verbesserte hygienische Leistung und einfache Reinigung bieten, werden helfen, Ausfallzeiten zu reduzieren."

Zum Beispiel können hydraulische Plattenwärmetauscher im Voraus viel teurer erscheinen, sagte Perez, aber sie führen auch zu weniger Ausfallzeiten, weil sie schneller öffnen und schließen und ein geringeres Verletzungsrisiko für das Personal darstellen. Daher sollten Verarbeiter Gesundheit und Sicherheit als zusätzliche Kosten über den anfänglichen Preis hinaus im Auge behalten

"Obwohl die Anschaffungskosten von[hydraulischen Wärmetauschern] etwas höher sind als bei Standard-Platteneinheiten, fördern sie präzise, wiederholbare Öffnungs-/Schließvorgänge", sagte Hanke. "Manuelle Einheiten sind arbeitsintensiver und können anfällig für Fehlausrichtungen und Überpressungen sein. Dies kann zu erheblichen Schäden, Produktionsausfällen und in manchen Fällen sogar zu einem kostspieligen Produktrückruf aufgrund eines ausgefallenen CIP-Prozesses führen."

Ein weiterer Faktor, der bei einem ersten Wärmetauscherkauf zu berücksichtigen ist, ist die Verfügbarkeit von Ersatzteilen und Reparaturzentren, sagte Hanke. Während die meisten Unternehmen Gleichteile wie Dichtungen auf Lager haben, sind andere nicht so weit verbreitet oder können lange dauern, bis sie an das Werk geliefert werden.

Einen Plan haben

Nach dem Kauf eines Wärmetauschers sollten Molkereiverarbeiter über eine kurz- und langfristige Wartung der Anlagen nachdenken. Vorbeugende Pflege, die täglich oder wöchentlich durchgeführt wird, hilft dem Verarbeiter, einige kostspielige Reparaturen zu vermeiden, während vierteljährliche und jährliche Prozesse dem Verarbeiter helfen können, zu erkennen, ob Teile abgenutzt sind oder ersetzt werden müssen.

"Es ist viel einfacher - und kostengünstiger - vorbeugende Wartung durchzuführen, als Schäden zu reparieren, die entstanden sind und hätten vermieden werden können. Dies ist wahrscheinlich eine der schwierigsten Lektionen für Unternehmen", sagte David M. Miles, Executive Vice President bei MicroThermics Inc. in Raleigh, N.C..

Laut Cameron Creech, General Manager, HRS Heat Exchangers USA, Marietta, Ga. sollten Unternehmen eine Standardpraxis für die regelmäßige CIP-Reinigung haben. Es wird je nach Unternehmen unterschiedlich sein, aber nicht mehr als zwei bis drei Tage sollten ohne einen vollständigen KVP-Prozess vergehen.

"Und das treibt es voran; die meisten Pflanzen sind weit weniger als das", fügte er hinzu. "Einige verwenden zwei vollständige KVP-Prozesse an einem Tag."

Neben der regelmäßigen Reinigung sollten Unternehmen Überwachungssysteme einsetzen, um auf Anomalien zu prüfen, sagte Lor Vang, Vertriebsingenieur für West Bend, Wis.-based Pick Heaters Inc. Dazu gehört auch die routinemäßige Überwachung von Prozessbedingungen wie Durchflussraten, Drücken und Temperaturen während des normalen Betriebs der Anlage.

"Wenn abnormale Messwerte zu sehen sind, ist dies ein Indikator, dass sich im Laufe des Prozesses etwas geändert haben könnte, das sofortige Aufmerksamkeit erfordert", sagte er.

Tetra Pak, Lausanne, Schweiz, entwickelte eine Überwachungstechnologie namens Integrity Tester, die Prozessoren bei der Identifizierung von Leckageproblemen in Wärmetauschern unterstützt. Löcher bis zu einer Größe von 1 Mikrometer werden in einer 0,6-Millimeter-Platte erkannt.

"Bei Wärmetauschern sind interne und externe Leckagen die häufigsten Probleme, um Produktkontaminationen und -verluste zu verursachen", sagt Ping Zhao, Cluster-Produktmanager bei Tetra Pak. "Mit Integritätstests werden nicht nur tatsächliche Lecks erkannt, sondern auch potenzielle Lecks festgestellt, so dass der Hersteller seinen Service effektiver planen kann."

Langfristige Perspektive

Über kurzfristige Wartungsschritte hinaus sagte Creech, dass die Verarbeiter vierteljährlich oder jährlich Zeit für die Inspektion ihrer Wärmetauscher haben sollten. Dies wird es Unternehmen ermöglichen, ein Problem proaktiv zu finden, bevor es viel größer wird. Er sah einmal die Folgen, wenn eine Anlage nicht den Zustand ihrer Anlagen überprüft: Die Schaber ihrer Wärmetauscher hatten sich nicht mehr bewegt, was zu noch mehr Problemen führte.

"Genug vom Produkt, das in das Innenrohr des Wärmetauschers eingefroren ist, dass es beim Wiedereinschalten von Abstreifern zu Anhaftungen kam, die Schäden verursacht hatten", sagte er. "Wenn das während der regulären Produktion passiert, besteht die Möglichkeit, dass es nicht gemeldet oder als großes Problem angesehen wird."

John Coppieters, Service Manager, AGC Heat Transfer, sagte, er folge dem Motto "Sehen ist Glauben", wenn es um die Wartung von Wärmetauschern gehe: Unternehmen müssen sich Zeit nehmen, um den Status ihrer Geräte zu überprüfen. Er empfiehlt, dies alle drei bis vier Monate zu tun.

"Wenn Verarbeiter oder Anlagen ihre Plattenwärmetauscher nicht öffnen, haben sie wirklich keine Ahnung, was der Zustand der Platten und der Dichtung[sind] und ihre CIP-Reaktion ist", sagte Coppieters. "Viele Male öffnen wir den Wärmetauscher und stellen fest, dass ihr CIP-Prozess sehr, sehr schlecht ist. Sie reinigen die Platten nicht richtig und hinterlassen viel Anbrennen und Produktreste."

Um Unternehmen bei der Wartung zu unterstützen, bietet AGC Heat Transfer einen Plattenprüfservice an, bei dem Coppieters und sein Team von Technikern persönlich kommen werden, um die Einheiten zu färben, indem sie sie an einen lebensmitteltauglichen Farbstoff anschließen und auf Lecks und Platten prüfen, sagte Perez.

Häufige Fehler

Fehlschritte bei der Wartung von Wärmetauschern können die Probleme verschärfen und zu noch kostspieligeren Reparaturen führen. Miles sagte, die häufigsten Fehler, die er sieht, beziehen sich auf die KVP-Prozesse der Unternehmen, z.B. zu niedrige Durchflussmengen, keine geeigneten Temperaturen, Überspringen oder Verkürzen von Schritten.

"Wenn dies wiederholt geschieht, führt dies zu Leistungseinbußen des Prozessors und kann zu Problemen bei anderen Gerätekomponenten führen", sagte Miles

Er fügte hinzu, dass die Verarbeiter sicherstellen sollten, dass sie die geeigneten Reinigungsreagenzien für jedes Produkt verwenden, das sie herstellen. Sie sollten auch sicherstellen, dass die Reiniger gedreht werden, um zu sehen, ob die Reagenzien irgendwelche Ablagerungen hinterlassen.

Creech sagte, dass das größte Problem, das er sieht, ist, dass Kunden nicht so oft Teile austauschen, wie angegeben. Verarbeiter sollten Teile im empfohlenen Zeitrahmen austauschen und nicht warten, bis sie keine neuen Teile kaufen. Wenn beispielsweise bei Wärmetauschern mit Abstreifern die Abstreifer nicht häufig genug ausgetauscht werden, verschleißen sie und verlieren ihre Schabfähigkeit (was eine selbstreinigende Wirkung hat).

"Das Produkt beginnt zu brennen oder auf dem Innenrohr des Wärmetauschers einzufrieren, was zu ernsthaften Problemen wie dem Verlust der Wärmeübertragung führen kann", sagte er.

Der rechtzeitige Austausch von Dichtungen sei ein weiteres Problem, da dies dazu führen könne, dass einige Teile einer Dichtung schärfer seien als andere. Dies kann zu Undichtigkeiten führen und die Metallwelle beschädigen, die die Schabbewegung antreibt.

"Diese Stange kann sich abnutzen und das führt zu weniger Leben, wenn Sie das nächste Mal die Dichtung wechseln", sagte Creech. "Es ist ein Problem, das zu mehr Problemen führt."

Coppieters sagte, dass die größten Fehler, die Unternehmen machen, sich auf die Installation von Platten und Dichtungen beziehen.

"Oftmals werden wir Werkspersonal finden, das aufgrund einer geblasenen Dichtung einen Wärmetauscher öffnen muss", fügte er hinzu. "Sie haben gute Absichten, aber am Ende machen sie die Sache noch schlimmer, wenn sie versuchen, sie zu reparieren. Wenn sie die Platten aus der Reihenfolge bringen, verursacht das auf lange Sicht mehr Probleme."

AGC Heat Transfer glaubt, dass mehr Bildung zur Lösung dieses Problems beitragen kann. Deshalb bietet es einen Schulungskurs für Plattenwärmetauscher (PHE) 101 an, sagte Perez. Das Programm hilft den Werksmitarbeitern, sich über das Innenleben von Wärmetauschern zu informieren; es wird in den Vertriebsbüros des Unternehmens in Bristow, Va., Portland, Erz, und Pleasant Prairie, Wis. Das Unternehmen wird auch persönlich in ein Werk kommen, um eine Schulung zu leiten.

"Unser Kurs geht über das Identifizieren einer Platte, das Lesen einer Zeichnung eines Plattenstreaming-Diagramms, einige grundlegende PHE-Kenntnisse, die das Personal daran hindern, die Platten falsch zu installieren, sobald es sie geöffnet hat, usw.", sagte sie.

Coppieters ist einer derjenigen, die den Kurs PHE 101 unterrichten. Und für ihn ist es persönlich. Wenn er kommt, um die Klasse zu leiten, dankt er den Mitarbeitern des aufnehmenden Unternehmens immer für die Möglichkeit, sie zu besuchen und auszubilden.

"Obwohl ich für AGC Heat Transfer arbeite, bin ich ein Verbraucher und meine Familie ist es", sagte er. "Ich liebe ein Unternehmen, das versucht, proaktiv zu sein und seine Mitarbeiter und sein Personal darin zu schulen, die Produkte sicher zu halten. Dieses Produkt geht an Millionen von Menschen aus, und ich liebe es zu wissen, dass die Produkte, die in meinem Kühlschrank sitzen, von Pflanzen stammen, die die besten Schritte unternehmen, um ein Qualitätsprodukt herauszubringen"