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Probleme an Kondensatableitern

Wasserschlag - Ursache und Ort des Auftretens

Wasserschläge können in schwerwiegenden Einzelereignissen Ventile o.ä. beschädigen oder in schwächerer Form ihre schädigende Wirkung über eine längere Zeitspanne ausüben. Beide Formen können jedoch zu Unfällen oder Anlagenstillständen führen, so dass geeignete Gegenmaßnahmen unerlässlich sind.

Bedeutung der genauen Bestimmung der Ursache und des Ortes des Auftretens

Bei der Vermeidung von Wasserschlägen ist die genaue Bestimmung des Ortes und des Zeitpunktes wichtig, um die genaue Ursache ermitteln zu können.

Typische Ratschläge vor Ort lauten wie folgt: "Bei Wasserschlag sollte man sofort das Absperrventil schließen." und "Behutsames Öffnen und Schließen des Absperrventils."

Ein sofortiges Schließen unterbindet den Dampffluss, und der Wasserschlag mag verschwinden. Ein langsames Öffnen und Schließen des Absperrventils hingegen zielt auf folgende Effekte ab:

  • Der verlangsamte Dampffluss schwächt die resultierende Trägheitskraft und damit die Stärke des Wasserschlags.
  • Vermeidung von plötzlicher Kondensatbildung und damit Begrenzung des Kondensatstroms pro Zeiteinheit.

Bei einem langsamen Öffnen des Ventils fließt auch Kondensat nur langsam. Dies mag helfen, die erste Form des Wasserschlages zu vermeiden, Aufschlag beschleunigter Kondensatpfropfen auf die Rohrwandung.

Was jedoch, wenn das behutsame Öffnen und Schließen nicht hilft?

Wasserschlag stoppt nach dem Schließen von Absperrventilen

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Nach dem Schließen von Absperrventilen halten Wasserschläge an.

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Nach dem Schließen oder behutsamen Öffnen von Ventilen auftretende Wasserschläge gehören zu dessen 2. Form, Kondensationsschläge durch die Implosion von Dampfblasen.

”Wellen” im Kondensat lösen diese Art des Wasserschlages aus, indem diese Dampfblasen durch die Isolation des Dampfes vom Hauptstrom in der Leitung bewirken. Durch den ausgelösten Schlag bilden sich weitere Wellen, die neue Dampfblasen isolieren und somit zur Ausbreitung weiterer Wasserschläge beitragen.

Durch Wellen ausgelöster Wasserschlag.

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Dampfblasen können sich bilden, wenn das Niveau des Kondensats in der Leitung hoch genug ist, um Dampf gegen eine Rohrwandung hin zu isolieren. In bei TLV durchgeführten Versuchen bildete sich Wasserschlag ab einer Füllung der Rohrleitung mit Kondensat in Höhe von etwa 80% des Innendurchmessers.

Vorhandene Wellen, aber geringe Kondensatmenge - Kein Wasserschlag

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Große Kondensatmenge, aber keine vorhandenen Wellen - Kein Wasserschlag

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Große Kondensatmenge und vorhandenen Wellen - Auftreten von Wasserschlag

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Wasserschlag in Dampfleitungen

In Dampfleitungen tritt Wasserschlag üblicherweise beim Anfahren auf. Die zuvor beschriebene Methode des behutsamen Öffnens der Absperrventile kann helfen, wenn der Wasserschlag durch den Aufschlag beschleunigter Kondensatpfropfen auf die Rohrwandung verursacht ist. Liegt die Ursache des Wasserschlages jedoch in Kondensationsschlägen begründet, kann so keine Abhilfe geschaffen werden.

Da nur das Vorhandensein von Kondensat beide Arten von Wasserschlägen ermöglicht werden, ist eine ausreichende Entwässerung die effektivste Methode, Wasserschläge zu unterbinden. Eine richtige Installation einer ausreichenden Anzahl von Kondensatableitern stellt eine schnelle und vollständige Entwässerung sicher.

Treten Wasserschläge weiterhin auf, ist die Ursache meist in einer ungenügenden Neigung der Dampfleitung oder im Kondensatrückstau in nichtentwässerten Tiefpunkten zu suchen, sogenannten Wassersäcken.

Gerade bei langen Dampfleitungen kann selbst ein leichtes Ansteigen von Dampfleitungen zu Wasserschlägen führen. Besonders bei der Installation unter der Hallendecke oder auf dem Boden sollte die Neigung sorgfältig überwacht werden.

Aufwärts geneigte Dampfleitung: Wasserschlag tritt auf

Steam piping slopes downwards: No water hammer

Abwärts geneigte Dampfleitung: kein Wasserschlag

Steam piping slopes upwards: Water hammer occurs

Ein weiterer Grund für Wasserschläge kann der Kondensatstau am Ende von Dampfleitungen sein, welche daher ebenfalls immer entwässert werden sollten. Dies gibt nur einen kurzen Abriß über die vielfältigen Ursachen des Wasserschlages. Bei unvermindertem Auftreten empfehlen wir eine sorgfältige Prüfung des gesamten Dampfleitungsnetzes, um die wahren Ursachen zu identifizieren und geeignete Gegenmaßnahmen ergreifen zu können.

Ausführen von Abzweigen, die Wasserschlag verursachen oder diesen verhindern können.

Water hammer based on Branch Piping Methods