Elbesparelser ved kalk-, fouling- og friktionsnedsættende materialer

Projektperiode: 2005 - 2007
Industri
Korrosion på ubehandlet veksler 334-008

Efter test hos Vestas Aircoil viste den ubehandlede veksler kraftig korrosion-dannelse. Foto: Projektgruppen. 

Det vurderes, at sol-gel belægning af blæserhjul til tørretumblere er nu en kommerciel aktivitet. Laboratorieforsøg med en luft/vand varmeveksler belagt med sol-gel dokumenterer ingen målbar forskel i varmeovergangsegenskaber for en varmeveksler behandlet med sol-gel.

Projektbeskrivelse

Med afsæt i positive erfaringer fra projekt 334-008 videreføres arbejdet med kalk-, fouling- og friktionsnedsættende overfladebehandling inden for pumper og varmevekslerplader. Desuden skal projektet bl.a. optimere ladeluftskøleres varmeovergang og klarlægge de relevante fysiske og kemiske parametre.

Resultat

I projektets fase 2 er der blevet gennemført test på produkter med både tribologiske og sol-gel overflader. Der er gennemført flere tests med overflader, som viste de bedste kalkafvisende egenskaber i fase 1 (projekt 334-008), og der er suppleret med en række nye overflader. Afprøvningerne er blevet udvidet med såvel flere laboratorietestss som afprøvninger af supplerende produkter i felten. Det er demonstreret ved feltafprøvning, at en velegnet sol-gel belægning kan reducere rengøringsintervaller og driftsforstyrrelser kraftigt på en vand/vand varmeveksler hos et mejeri.

Den nye belægning har fået en FDA godkendelse, og resulterer i betydelige drifts-, energi- og miljøbesparelser. Hele gevinsten er ikke beregnet endnu, da veksleren stadig kører i skrivende stund (4 gange så lang tid som normalt) uden tegn på et behov for rengøring, men et konservativt bud fra mejeriet er besparelser i størrelsesordenen 10.000 kr. alene baseret på besparelser på driftsomkostninger. Det er desuden demonstreret ved feltafprøvning af en svejsesål behandlet med en tribologisk overfladebelægning, at dette giver helt nye muligheder for lang driftstid og rengøringsvenlighed. Der findes et enormt antal svejsesåle i produktionsvirksomhedernes tappelinier og derved et betydeligt besparelsespotentiale. Efter ca. et halvt år med problemfri drift vurderer mejeriet at det årlige besparelsespotentiale er ca. 60.000 kr. pr. år.

Det vurderes, at sol-gel belægning af blæserhjul til tørretumblere er nu en kommerciel aktivitet. Laboratorieforsøg med en luft/vand varmeveksler belagt med sol-gel dokumenterer ingen målbar forskel i varmeovergangsegenskaber for en varmeveksler behandlet med sol-gel. Dette underbygges af feltafprøvning. Feltafprøvning af sol-gel belægninger af en ladeluftskøler har vist en imponerende modstand mod korrosion. Dette betyder væsentlig længere driftstid med besparelser i materialer, energi til produktion m.m. Sol-gel behandling af små plast flow- og tryksensorer har ikke resulteret i entydeige resultater. Sol-gel behandlinger af keramiske aksler til pumper var ikke en succes.

Tolerancerne er så stramme, at belægningen blev hurtigt slidt og blokerede for bevægelserne. Tribologiske behandlinger har vist bedre egenskaber og producenten vurderer at det er nødvendigt, at der i fremstillingsprocessen tages højde for belægningens lagtykkelse for at opnå optimale testbetingelser.

Gentagne laboratorieprøvninger af testrør med forskellige overflader har vist gode slidegenskaber for både tribologiske og sol-gel behandlinger. Kalkbelægninger kan dog se voldsomme ud, selvom de har en dårlig vedhæftning til overfladen, dvs. kalken danner en ring eller krave rundt om røret, som kan sidde mere eller mindre løs. Der er behov for at finde metoder til at få kalken til at springe af eller krakelere inden laget blev for tykt.

Mere information

Projekt nummer

337-092

Projektansvarlig
Teknologisk Institut

Projektdeltagere

SPX Flow Technology Danmark A/S
Arla Foods a.m.b.a.
Electrolux Professional A/S
Grundfos A/S
Vestas Aircoil A/S

Økonomi

Bevillingsår
2005
Tilskud
Kr. 1.065.000
50%
Egenfinansiering
Kr. 1.065.000
50%
Total budget
Kr. 2.130.000
Timer
2.593