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Dampfverteilung

Grundregeln für die Leitungsentwässerung

Das Rohrleitungssystem einer Dampfanlage hat die Aufgabe, die Verbraucher zuverlässig mit Dampf von bestmöglicher Qualität zu versorgen. Dafür muss anfallendes Kondensat schnell und effektiv durch Kondensatableiter an geeigneten Entwässerungsstellen ausgetragen werden.

Kondensatableiter dürfen jedoch nicht beliebig installiert werden. Bestimmte Grundsätze sind dabei einzuhalten. Um eine wirksame Entwässerung sicherzustellen, müssen bestimmte Einbauprinzipien beachtet und die Entwässerungsstellen sorgfältig ausgewählt werden.

Die Strömungeschwindigkeit von Dampf in der Rohreitung ist in der Regel wesentlich höher als im Dampfverbraucher und kann bis zu 30 m/s betragen. Wenn der Rohrleitungsquerschnitt ganz mit Kondensat gefüllt ist, können Wasserpfropfen mit hoher Geschwindigkeit mitgerissen werden. Die Folge sind Wasserschläge, die die Sicherheit des Personals gefährden und zu Schäden an Rohrleitung, Armaturen und Dampfverbrauchern führen können. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes muss daher auch für die richtige Auswahl der Entwässerugsstellen und deren Ausführung berücksichtigt werden.

Die folgenden vier Grundregeln sind Richtlinien für eine wirksame Leitungsentwässerung, mit der typische Probleme wir Wasserschläge und Luftabschluss vermieden werden können.

Grundregel 1: Entwässerungsstellen mit Bedacht auswählen

Selbst wenn die Rohrleitung über eine lange Srecke gerade verläuft, sollten Kondensatableiter zur Leitungsentwässerung mindestens alle 30 bis 50 Meter sowie vor und nach Leitungssprüngen vorgesehen werden. Darüber hinaus muss überall dort entwässert werden, wo sich Kondenat ansammeln kann und dann womöglich mit hoher Geschwindigkeit als Wasserpfropfen in der Dampfströmung mitgerissen wird.

Kondensatableiter sollten in folgenden Fällen installiert werden:

Alle 30 bis 50 Meter

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Kondensatableiter sollten in Abständen von 30 bis 50 Metern an der Dampfleitung installiert werden.
Vor Druckminderventilen und Regelventilen.

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Ein Kondendsatableiter sollte unmittelbar vor einem Druckminderventil / Regelventil installiert werden, um Kondensatansammlung bei geschlossenem Ventil zu verhindern. Dadurch werden auch Auswaschungen durch Kondensat im Ventil vermieden.
Vor Absperrventilen, die für längere Zeit geschlossen werden.

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Kondensatableiter sollten vor Ventilen installiert werden, die für längere Zeit geschlossen bleiben. Andernfalls sammelt sich dort Kondensat an, das beim nächsten Öffnen des Ventil mit hoher Geschwindigkeit mitgerissen wird. Entsprechend muss auch das Ende jeder Dampfleitung entwässert werden.
Vor und nach Leitungssprüngen

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Ein Kondensatableiter sollte an Tiefpunkten von senkrechten Leitungsabschnitten installiert werden

Grundregel 2: Geeignete Rohrhalterungen vorsehen und auf Leitungsgefälle achten.

Wenn die Abstände zwischen den Rohrleitungshalterungen zu groß sind, kann die Leitung aufgrund ihres Eigengewichts durchhängen. Dabei können sich Wassersäcke bilden, selbst wenn die Leitung ein leichtes Gefälle aufweist. Daher ist zu beachten:

  • Rohrleitungshalterungen in geeignten Abständen anbringen
  • Leitungsgefälle von mindestens 1% vorsehen

Vorsicht ist geboten, wenn die Traufrinnen von Gebäuden für die Ausrichtung einer Dampfleitung herangezogen werden. Diese können selbst eine Neigung haben, so dass letztendlich der Kondensatfluss behindert wird.

Probleme durch Rohrleitungen mit unzureichender Halterung

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Wenn Dampfleitungen nicht ausreichend gehaltert sind, können sie durchhängen und Wassersäcke bilden.
Probleme durch Rohrleitungen ohne Gefälle

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Dampfleitungen sollten nicht genau waagerecht verlegt werden, da dadurch der Kondensatfluss erschwert wird.
Rohrleitung mit Gefälle verlegen

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Die Dampfleitung sollte ein Gefälle von mindestens 1% aufweisen.

Grundregel 3: Kondensatsammelstutzen richtig ausführen

Kondensatableiter für die Leitungsentwässerungen haben oft nur eine kleine Anschlussnennweite (DN 15 bis DN 25). Manchmal wird fälschlicherweise die selbe Nennweite für den direkten Anschluss an die Dampfleitung verwendet. Diese Praxis ist nicht zu empfehlen. Bei Dampfleitungen mit wesentlich größerer Nennweite wird das schnell fließende Kondensat zum Großteil über die Entwässerungsstelle mit kleinem Öffnungsquerschnitt hinweggeschoben, so dass der Kondensatableiter kaum Wirkung hat. Daher sollte ein ausreichend bemessener Kondensatsammelstutzen vorgesehen werden, der eine effektive Entwässerung sicherstellt.

Richtlinien für die Bemessung von Kondensatsammelstutzen finden sich in der untenstehenden Tabelle. Der Anschluss des Kondensataleiters sollte etwa 50 bis 100 mm über dem Boden des Sammelstutzens abzweigen, damit Schmutz und Ablagerungen nicht direkt in den Ableiter gelangen. Am Boden sollte ein Ablassventil installiert werden, um den angesammelten Schmutz gelegentlich abzublasen.

Beispiele für Abmessungen von Kondensatsammelstutzen
Nennweite der Dampfleitung Nennweite des Kondensatsammelstutzens Gesamtlänge
DN 50 DN 50 700 mm
DN 100 DN 100 700 mm
DN 250 DN 150 700 mm
DN 500 DN 250 750 mm

Bei der Bemessung des Kondensatsammelstutzens sollte darauf geachtet werden, dass ausreichend Volumen für Schmutzablagerungen zur Verfügung steht. Der Sammelstutzen wirkt auch als Puffervolumen beim Anfahren der Anlage, wenn große Kondensatmengen durch die Erwärmung der Rohrleitung anfallen.

Unsachgemäß ausgeführte Kondensatsammelstutzen

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Die Größe des Kondensatsammelstutzens muss richtig gewählt und die Anschlüsse sorfältig bedacht werden, um eine wirksame Entwässerung zu ermöglichen.
Richtig ausgeführte Kondensatsammelstutzen

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Vier Punkte sind bei der Auslegung von Kondensatsammelstutzen zu beachten: Durchmesser, Gesamtlänge, Länge des Totraums für Schmutzablagerungen und die Position des Abzweigs für den Kondensatableiteranschluss.

Grundregel 4: Effektive Entlüftung und Entwässerung am Leitungsende

Das Ende von Dampfleitungen muss entlüftet werden, um beim Anfahren die eingeschlossene Luft auszuschleusen.

Entlüftung von Dampfleitungen

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Dampfleitungen werden mit Hilfe von Dampfentlüftern enlüftet.

Ebenso muss am Leitungsende ein Kondensatsammelstutzen zur Entwässerung vorgesehen werden.

Entwässerungsstelle am Leitungsende

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Kondensat am Leitungsende gelangt in den Sammelstutzen, von wo es effektiv abgeleitet werden kann.

Fazit: Eine effektive Entwässerung erfordert zumindest folgende Punkte:

  • Sorgfältige Auswahl der Entwässerungsstellen
  • Ausreichende Rohrleitungshalterung und Gefälle der Dampfleitung
  • Richtige Ausführung von Kondensatsammelstutzen für eine effektive Entwässerung
  • Entüftung und Entwässerung von Leitungsenden

Die Sicherheit ist ein wichtiger Aspekt bei der Ausführung einer Dampfleitung. Bei Ungewissheit und Fragen sollten Sie einen Fachmann konsultieren. Ihr TLV Ansprechpartner wird Ihnen gerne behilflich sein.