Der folgende Artikel über „Die Gefahren des Einfrierens von Wasser & Kessel“, geschrieben von Matt Livingston von HVAC Investigators, erschien ursprünglich in der technischen Notizbuchspalte des Claims Magazine und wurde auch auf Property Casualty 360 veröffentlicht.
Abbildung 1 und eine Innenansicht eines stuck, Low water cutoff in einem Kessel
Wenn wir das Herz des Winters betreten und unsere Aufmerksamkeit auf kalte Wetterbedingungen richten, bei denen gefrierendes Wasser Gewerbe- und Wohnimmobilien verwüsten kann, ist die Gefahr eines katastrophalen Ausfalls von Kesseln groß ( wie in Abbildung 1 zu sehen).
Obwohl Failsafes gegen signifikante Kesselausfälle existieren und sich weiter verbessern, sind sie alles andere als perfekt.
Eine besonders anfällige Ausfallsicherheit ist die niedrige Wasserabschaltung (LWCO) eines Kessels. Ein LWCO soll den Kessel darauf aufmerksam machen, dass er nicht genügend Wasser zum „Feuern“ enthält, und verhindert, dass sich die Brenner des Kessels entzünden, bis ein sicherer Wasserstand wiederhergestellt ist.
Installation von Niedrigwasser-Cutoffs
Da diese Arten von Fehlern zu Verletzungen oder zum Tod führen können, erfordern die meisten staatlichen und kommunalen Codes die Installation von Niedrigwasser-Cutoffs für Wohn- und gewerbliche Kesselanwendungen.
LWCOs gibt es in einem von zwei Designs: Elektronisch-Sonde (eine neuere technologische Einführung) und mechanisch-Schwimmer (eine traditionelle Version mit niedrigerer Technologie, siehe Abbildung 2). In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf Letzteres.
Was ist ein LWCO mit mechanischem Schwimmer?
Mechanisch-schwimmende Niedrigwasserabsperrungen sind die am weitesten verbreitete Wasserstandssicherung in Wohn- und Gewerbeheizungskesselanwendungen. Diese LWCOs sind einfach in design und funktion ähnlich wie füllen arme gefunden in wohn wc tanks. Wenn der Wasserstand in einem Kesselreservoir sinkt, „schwimmt“ der Auftriebsarm nach unten, bis er einen Punkt erreicht, an dem der Kessel unsicher zu betreiben ist, und der Schalter schaltet das Heizsystem aus, wie in Abbildung 3 dargestellt.
Häufige Probleme mit LWCO-Ventilen
Trotz ihres vereinfachten Designs sind LWCOs mit mechanischem Schwimmer anfällig für mehrere Probleme, die katastrophale Auswirkungen haben können, wenn sie nicht behoben werden. Diese Probleme umfassen:
- Festsitzende Ventile: Mechanisch-Schwimmer-LWCO-Ventile stehen in ständigem Kontakt mit Versorgungswasser und sind Mineralien, Schmutz, Rost und anderen gelösten Feststoffen (TDSS) ausgesetzt. Diese längere Exposition gegenüber TDSs kann die entworfene Funktion des Schwimmers beeinträchtigen und verhindern, dass er sich entsprechend dem tatsächlichen Wasserstand frei auf und ab bewegt.
- Verstopfte LWCOs: Manchmal können TDSS und andere Verunreinigungen den freien Wasserfluss durch den LWCO verhindern und den LWCO „austricksen“, um zu melden, dass eine ausreichende Wasserversorgung im Kessel vorhanden ist, wenn tatsächlich der minimale sichere Wasserstand überschritten wurde.
Folgen eines LWCO-Ausfalls
Wenn der Schwimmer daran gehindert wird, sich frei zu bewegen und das entsprechende Signal an die Kesselsteuerung (und den Brenner) zu senden, um den Kessel abzuschalten, wenn der Mindestwasserzufuhrpegel überschritten wurde, kann der Kessel ohne Wasser weiterlaufen (oder ohne Wasser starten).
Wenn ein Kessel ohne die erforderliche Wasserversorgung betrieben wird, überträgt sich die in der Brennkammer des Kessels erzeugte Wärme nicht auf die Wasserversorgung und führt zu einer Überhitzung des Brenners, des Wärmetauschers und / oder der Kesselrohre. Bei längerer oder wiederholter Einwirkung dieses Zustands können die Wände des Brenners, Kessels oder Wärmetauschers schwächer werden und letztendlich reißen, wie in Abbildung 4 dargestellt.
Gefrierbedingungen können in Verbindung mit einem LWCO-Ausfall zu einem katastrophalen Systemausfall führen. Sollten die Speisewasserleitungen für den Kessel gefroren sein (ein häufiges Ereignis in kalten Wintermonaten), wird das System von Wasser ausgehungert. Wenn der LWCO gleichzeitig ausfällt, startet und läuft der Kessel ohne ausreichende Wasserversorgung.
Die Kosten eines LWCO-Ausfalls
Wenn der Wärmetauscher oder die Kesselrohre reißen oder ausfallen, überwiegen die Kosten für die erforderlichen Arbeitskräfte und Teile zur Reparatur des Kessels (vorausgesetzt, die Teile sind noch verfügbar, da Kessel Dutzende von Jahren in Betrieb bleiben können) häufig die Kosten für den Austausch. Der Ausfall einer relativ kostengünstigen Komponente (normalerweise zwischen 200 und 600 US-Dollar plus Installation) kann letztendlich zu einer Wohnsiedlung von mehr als 10.000 US-Dollar führen.
Vermeidung von mechanischen Schwimmerfehlern
Mechanisch-Schwimmer LWCO-Ventile sollten regelmäßig „gespült“ werden, um TDSS zu entfernen, die verhindern können, dass sich der Schwimmer frei bewegt, wenn sich der Wasserstand im Kessel ändert. Die meisten Hersteller empfehlen, den Kessel mindestens einmal pro Saison zu spülen (einige technische Experten sagen so oft wie wöchentlich), indem sie das „Blow Down Valve“ öffnen, das sich unter der LWCO-Leitung befindet und schädliche Ablagerungen entweichen lässt. Kesselspeisewasser sollte chemisch behandelt werden, um Ablagerungen zu vermeiden und den richtigen pH-Wert für einen optimalen Kesselwirkungsgrad und eine optimale Leistung aufrechtzuerhalten.
Die Verbreitung von Heizkesseln in Wohn- und Gewerbeheizungsanwendungen macht die Gefahr eines LWCO-Ausfalls real.
Möchten Sie weitere Informationen zu Kesseln und Niedrigwasserabschaltungen? Schauen Sie sich unseren Kesselplan, die Übersicht über die Niedrigwasserabschaltung und das Whitepaper zur Niedrigwasserabschaltung an.