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Grundlagen der Dampftechnik
Heizprobleme durch Luft im Dampfraum
Hat der Heizdampf zwar den richtigen Druck, aber seltsamerweise eine zu niedrige Temperatur? Kann das Produkt wider Erwarten nicht auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt werden? Luft im Dampfraum kann sich beim Anfahren oder während des Betriebs mit dem Dampf vermischen. Damit wird der Dampfdruck vermindert und die Wärmeübertragung verschlechtert. Dieses Phänomen kann durch das Dalton'sche Gesetz der Partialdrücke erklärt werden.
Das Dalton'sche Gesetz der Partialdrücke
Das Dalton'sche Gesetz der Partialdrücke besagt:
Wenn verschiedene Gase gemischt werden, setzt sich der Gesamtdruck aus der Summe der Partialdrücke der einzelnen Gase zusammen.
Daher trägt jedes Gas im Dampfraum zum Gesamtdruck bei, der am Manometer angezeigt wird.
| Anmiation: Dalton'sches Gesetz der Partialdrücke |
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Warum die erwartete Temperatur nicht erreicht wird
Die meisten Dampfverbraucher füllen sich mit Luft, wenn sie außer Betrieb sind. Diese Luft muss beim Anfahren ausgeschleust werden, um einen effizienten Betrieb zu ermöglichen. Wenn dies nicht geschieht , hindert sie den einströmenden Dampf daran, den Dampfraum ganz auszufüllen. Der angezeigte Manometerdruck entspricht dem Gesamtdruck des Dampf-Luft-Gemisches:
Bei einem Dampf-Luft-Gemisch kann aus dem gemessenen Druck (PTotal) nicht auf die genaue Dampftemperatur (entsprechend P2) geschlossen werden
Die tatsächliche Temperatur wird daher immer niedriger sein als die erwartete Sattdampftemperatur, so dass es zu Heizproblemen kommen kann.
Berechnung des prozentualen Luftanteils im Dampf
Wenn die Temperatur im Dampfraum bekannt ist, kann der Volumenanteil der Luft in % leicht mit dem TLV Online Berechnungstool "Technische Berechnungen" auf unserer Hompage ermittelt werden.
| Technische Berechnungen |
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| Geben Sie einfach den gemessenen Druck und die Temperatur des Dampf-Luft-Gemisches ein, um den prozentualen Volumenanteil der Luft sowie die Sattdampftemperatur bei diesem Druck zu berechnen. |
Anmerkung
Neben der Bedeutung der Partialdrücke nach dem Dalton'schen Gesetz soll auch erwähnt werden, dass Luft ein äußerst schlechter Wärmeleiter ist und damit den Wärmeübergang drastisch reduziert. Außerdem kann Luft zu langen Anfahrzeiten führen, indem sie den Dampfstrom behindert. Schließlich kann sie in Verbindung mit Wasser oder Kondensat Korrosion hervorrufen. Diese Eigenschaften treffen übrigens nicht nur für Luft zu, sondern auch für andere nichtkondensierbare Gase, wie sie z.B. manchmal als Nebenprodukte bei der Wasseraufbereitung entstehen.