Ist es bei Ihren dampfbeheizten Prozessen schon einmal zu unerklärlichen Temperaturabfällen gekommen, obwohl das System einwandfrei zu funktionieren scheint? Der Grund dafür könnte ein Zustand sein, der als "Dampfabschluss" (wenn er durch Dampf verursacht wird) oder "Luftabschluss" (wenn er durch Luft oder ein nicht kondensierbares Gas wie Kohlendioxid verursacht wird) bekannt ist.

Die Gegenmaßnahmen für diese beiden Probleme mögen zwar unterschiedlich sein, der Mechanismus ist jedoch derselbe: Dampf oder nicht kondensierbares Gas wie Luft dringt vor dem flüssigen Kondensat in den Kondensatableiter ein und schließt das Ableiterventil, wodurch der Kondensatabfluss behindert wird.

Dieser Artikel befasst sich mit dem Dampfabschluss. Informationen zum Luftabschluss finden Sie hier:

• Luftabschluss

Dampfabschluss wird in der Regel nicht von den Kondensatableitern selbst verursacht, da diese so konstruiert sind, dass sie sich bei Dampfeintritt schließen. Vielmehr ist es die Konfiguration des Dampfverbrauchers oder der Rohrleitungen in der Peripherie des Kondensatableiters, die in der Regel das Problem verursacht.

Dampfabschluss sollte nicht ungelöst bleiben, da sich die Probleme mit der Zeit verschlimmern können. Da es sich um ein schwer zu lokalisierendes Phänomen handeln kann, ist es wichtig, sich mit typischen Konstellationen vertraut zu machen, die zu diesem Problem führen können.

Ein Dampfabschluss kann in einer der beiden folgenden Situationen auftreten:

• Der Aufbau des Dampfverbrauchers führt dazu, dass sich Dampf mit dem auszuschleusenden Kondensat vermischt
• Die Rohrleitungsführung bewirkt, dass der Dampf vor dem Kondensat in einen Ableiter fließt.

Wenn der Dampfabschluss durch ein Dampf-Kondensat-Gemisch verursacht wird, welches in den Ableiter eintritt, sollte ein Kondensatableiter mit einem optionalen "Lock Release"-Ventil oder einem Nadelventil verwendet werden, um eine Bypassfunktion zu ermöglichen, so dass eine kleine Menge Dampf entweichen kann.

Wenn der Dampfabschluss durch die Rohrleitungsführung verursacht wird, muss die Rohrleitung korrigiert werden, damit das Kondensat auf natürliche Weise vor dem Dampf in den Ableiter fließen kann.

Wenn die Anlagenkonfiguration einen Dampfabschluss verursacht, besteht eine Lösung darin, das Dampf-Kondensat-Gemisch zunächst in einen Sammelbehälter wie z. B. einen Entspannungsbehälter zu leiten, bevor das Kondensat über einen Kondensatableiter abgeleitet wird. Der abgetrennte Dampf sollte dann zur Wiederverwendung zum Wärmetauscher zurückgeführt werden.

Bei bestimmten Dampfverbrauchern, wie z. B. Rotationstrocknern, die ein Siphonrohr oder interne Schaufeln zur Ableitung des Kondensats verwenden, kann diese Einrichtung jedoch schwierig sein. Wenn die Wiederverwendung von Dampf nicht infrage kommt, ist eine andere Gegenmaßnahme erforderlich.

Eine weitere Gegenmaßnahme ist der Einsatz eines "Lock Release"-Ventils oder eines Nadelventils, mit dem der Dampf auf die Auslassseite des Ableiters abgelassen werden kann, wodurch das Problem des Dampfabschlusses gelöst wird. Da man mit "Lock Release"-Ventilen und Nadelventilen den gewünschten Dampfschlupf regulieren kann, wird der Dampfverlust minimiert.

Kondensatableiter sollten nicht oben an vertikalen Rohrleitungsabschnitten installiert werden, da dies zu Dampfabschluss führen kann.

Wie verursacht die Rohrleitungsführung den Dampfabschluss?

Sie erwarten möglicherweise keinen Dampfabschluss, wenn der hydraulische Druck groß genug ist, um die Dampfblockade zu überwinden. Der Vordruck kann dieses Problem jedoch aus den folgenden zwei Gründen nicht lösen:

• Der Druck innerhalb eines Ableiters und in der dorthin führenden Zuleitung ist praktisch gleich.
• Kondensat wird nur bei geöffnetem Ventil abgeleitet.

Kondensat und Dampf haben auf der Eintrittsseite eines Ableiters den gleichen Eintrittsdruck, da die Ableiter so konstruiert sind, dass sie das Kondensat mit minimalem Dampfverlust ableiten. Der Dampf, der eine geringere Dichte als das Kondensat hat, steigt also natürlicherweise über das Kondensat, wenn es einen vertikalen Anstieg gibt, und tritt vor dem Kondensat in den Ableiter ein, wodurch das Ventil geschlossen wird. Die Bereitstellung von zusätzlichem Druck, um das Kondensat zwangsweise abzuleiten, wird das Problem nicht lösen, da das mit Dampf gefüllte Ventil geschlossen bleibt. Der Kondensatableiter hält den Dampf zurück.

Ein Ableiter mit Dampfeinschluss kann schließlich wieder Kondensat ablassen, wenn der "eingesperrte" Dampf kondensiert ist. In der Zwischenzeit kann es jedoch zu Kondensatrückstau in Rohrleitungen und Dampfverbrauchern kommen. Wenn das Problem nicht behoben wird, kann es bei jedem folgenden Entwässerungszyklus erneut auftreten.

Wie sieht es mit dem Durchfluss am Auslass des Kondensatableiters aus?

Es mag merkwürdig erscheinen, dass Dampfabschluss nur in vertikalen Abschnitten auf der Einlassseite eines Ableiters auftritt, nicht aber am Auslass.

Entspannungsdampf an der Auslassseite eines Ableiters steigt tatsächlich bis zur Oberseite vertikaler Rohrleitungsabschnitte auf. Da jedoch keine weiteren Ableiter folgen, steht dem Ausströmen des Dampfs aus der Rohrleitung nichts mehr im Wege.

Dies gilt auch für Leitungen, die an einen offenen oder geschlossenen Behälter zum Sammeln von Kondensat angeschlossen sind, da diese bereits eine negative Druckdifferenz benötigen, um zu funktionieren und einen reibungslosen Fluss von Kondensat und Entspannungsdampf zu ermöglichen.

Andere Probleme mit Rohrleitungen

Dampfabschlussprobleme aufgrund der Rohrleitungsführung sind nicht auf vertikale Abschnitte von Rohrleitungen beschränkt, sondern können auch bei anderen Rohrleitungskonfigurationen auftreten. So können beispielsweise auch schräg verlegte oder aufgrund mangelnder Unterstützung gebogene Rohrleitungen zu Dampfabschluss führen.

Selbst wenn die Rohrleitungen parallel zum Boden verlegt sind, können lange, schmale Rohrstrecken vor einem Ableiter zu Dampfabschluss führen, wenn der Rohrdurchmesser nicht groß genug ist, damit sich das Kondensat vor dem Dampf bewegen kann.

Anmerkung

Lufteinschlüsse sind ein ähnliches Problem wie Dampfabschlüsse, werden aber durch Luft verursacht. Sie können sowohl in Kondensatableitern als auch in Druckluft- und anderen Gassystemen auftreten und erfordern in der Regel eine Ausgleichsleitung. Weitere Informationen zu diesem Problem finden Sie im nächsten Artikel. Auch die Gruppenentwässerung kann zu ähnlichen Problemen führen, wie sie durch den Dampfabschluss verursacht wird. Für weitere Informationen zum Thema Gruppenentwässerung klicken Sie bitte hier:

• Gruppenentwässerung