Dichtungswerkstoffe im Plattenwärmeübertrager: EPDM, NBR und FKM

Welche Aufgabe hat die Dichtung im Plattenwärmeübertrager?

In einem gedichteten Plattenwärmeübertrager sorgen elastische Dichtungen dafür, dass die einzelnen Plattenkanäle voneinander getrennt bleiben. Sie lenken die Medien durch die vorgesehenen Strömungswege und verhindern, dass Flüssigkeit nach außen austritt oder sich die beiden Medien vermischen.

Der Werkstoff muss deshalb zum Medium und zu den Betriebsbedingungen passen. Eine Dichtung, die für eine bestimmte Flüssigkeit geeignet ist, kann bei einem anderen Medium oder einer abweichenden Temperatur ungeeignet sein. Auch die konkrete Rezeptur und die Ausführung der Dichtung spielen eine Rolle.

Die Bezeichnungen EPDM, NBR und FKM stehen für unterschiedliche Werkstofffamilien. Sie geben eine erste Orientierung, ersetzen aber keine Prüfung der konkreten Einsatzbedingungen. Für eine geeignete Dichtung am Plattenwärmetauscher sind stets die Angaben zur jeweiligen Ausführung entscheidend. Wo gedichtete Apparate im Vergleich zu gelöteten und verschweißten Bauformen stehen und welche Temperaturbereiche für die Dichtungswerkstoffe üblich sind, zeigt der Bauartenvergleich.

EPDM, NBR und FKM im Überblick

Die drei Werkstoffgruppen unterscheiden sich vor allem darin, mit welchen Medien und Belastungen sie üblicherweise zurechtkommen. Die Eignung lässt sich jedoch nicht allein aus dem Kürzel ableiten: Rezeptur, Herstellungsverfahren und die konkrete Betriebsweise beeinflussen die Eigenschaften.

EPDM: häufig für Wasser und wässrige Medien

EPDM wird oft für Wasseranwendungen und ausgewählte wässrige Medien eingesetzt. Der Werkstoff kann sich für Anwendungen eignen, in denen Beständigkeit gegenüber Wasser und bestimmten äußeren Einflüssen gefragt ist. Ob eine bestimmte EPDM-Ausführung passt, hängt unter anderem von der Temperatur und der Zusammensetzung des Mediums ab. Typische Wasseranwendungen finden sich in der Gebäudetechnik, etwa in der Fernwärme-Übergabestation, in der auf beiden Seiten des Apparats Heizwasser strömt.

Bei öl- oder fetthaltigen Medien ist besondere Vorsicht nötig. EPDM ist dafür nicht grundsätzlich geeignet. Die pauschale Annahme, eine Dichtung aus diesem Material könne in jeder Wasseranwendung eingesetzt werden, wäre ebenfalls zu weitgehend: Zusätze im Wasser und die Betriebsbedingungen können die Verträglichkeit verändern.

NBR: oft bei ölhaltigen Medien berücksichtigt

NBR wird häufig für Anwendungen mit Ölen und Fetten in Betracht gezogen. Seine Eignung richtet sich nach der Art des Mediums und der jeweiligen Werkstoffausführung. Eine allgemeine Aussage zur Ölbeständigkeit reicht daher nicht aus, wenn Zusammensetzung, Temperatur oder Betriebszustand abweichen.

Für bestimmte wässrige Anwendungen kann NBR ebenfalls infrage kommen, doch auch hier entscheidet der konkrete Einsatz. Besonders wichtig ist, Angaben zur verwendeten Flüssigkeit nicht durch die allgemeine Bezeichnung des Werkstoffs zu ersetzen. Bei wechselnden Medien sollte die Verträglichkeit für jeden relevanten Betriebszustand geklärt sein.

FKM: für ausgewählte anspruchsvolle Medien

FKM wird häufig dann berücksichtigt, wenn eine hohe Beständigkeit gegenüber bestimmten Ölen, Kraftstoffen oder chemischen Medien gefragt ist. Der Werkstoff ist jedoch kein universeller Schutz gegen Chemikalien. Welche Stoffe verträglich sind, hängt von der Zusammensetzung des Mediums, der Temperatur und der genauen FKM-Ausführung ab.

Auch bei FKM sollte die Bezeichnung nicht als pauschale Freigabe verstanden werden. Eine Dichtung kann unter einer Bedingung geeignet sein und bei veränderter Medienzusammensetzung oder Belastung anders reagieren. Eine verbindliche Auswahl setzt deshalb Angaben zur konkreten Anwendung voraus.

Dichtung für den Plattenwärmeübertrager auswählen

Für die Auswahl hilft es, die Betriebsbedingungen systematisch zu erfassen. Dazu gehören nicht nur die Medien im normalen Betrieb, sondern auch abweichende Zustände, etwa beim Anfahren oder bei einer vorübergehenden Umstellung der Anlage.

Prüfen Sie insbesondere:

• Medien auf beiden Seiten: Welche Flüssigkeiten strömen durch den Wärmeübertrager? Sind Zusätze enthalten, oder ändert sich die Zusammensetzung im Betrieb?
• Temperatur: Welche Temperaturen treten im normalen Betrieb und in möglichen Sonderzuständen auf?
• Druck und Druckwechsel: Welche Belastungen wirken auf die Dichtung, und gibt es häufige Änderungen der Betriebsbedingungen?
• Betriebsdauer: Läuft die Anlage kontinuierlich oder mit regelmäßigen Stillständen und Neustarts?
• Dichtungsausführung: Passt die Dichtung zur Plattengeometrie und zur vorgesehenen Einbauart?
• Herstellerangaben: Ist die konkrete Werkstoffausführung für das Medium und die Betriebsbedingungen freigegeben?

Diese Angaben sollten gemeinsam betrachtet werden. Ein Werkstoff kann gegenüber einem Medium beständig sein und trotzdem für die tatsächliche Anwendung ungeeignet sein, wenn beispielsweise Temperatur oder Druck nicht zur Ausführung passen. Bei Anlagen mit mehreren Betriebszuständen ist der anspruchsvollste relevante Zustand einzubeziehen. Dazu gehört auch die Reinigung: Reinigungsmedien kommen ebenfalls mit den Dichtungen in Kontakt, wie der Beitrag zu Fouling und CIP-Reinigung erläutert.

Warum die Werkstoffbezeichnung allein nicht genügt

EPDM, NBR und FKM umfassen Werkstoffausführungen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Selbst Dichtungen aus derselben Werkstofffamilie müssen daher nicht in jeder Anwendung gleich reagieren. Farbe oder eine allgemeine Materialangabe sind keine verlässliche Grundlage für eine technische Freigabe.

Auch die Konstruktion des Wärmeübertragers ist wichtig. Eine Dichtung muss zur vorgesehenen Plattenform und Einbaulage passen. Ein Werkstoffwechsel ist nicht automatisch mit einem Austausch gegen eine andere Dichtungsart gleichzusetzen. Vor Änderungen sollten die technischen Angaben des Anlagenherstellers oder die Einschätzung einer qualifizierten Fachperson herangezogen werden.

Fazit

EPDM, NBR und FKM unterscheiden sich in ihrer typischen Medienbeständigkeit, doch kein Werkstoff ist für alle Anwendungen geeignet. Entscheidend sind die konkrete Dichtungsausführung, das Medium und sämtliche relevanten Betriebsbedingungen. Eine belastbare Auswahl stützt sich daher auf die technischen Angaben zum Wärmeübertrager und zur Dichtung. Weitere Beiträge zu Bauarten, Auslegung und Betrieb bündelt die Rubrik Wärmeübertragung.