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Grundlagen Dampftechnik
Entweicht aus meinem Kondensatableiter Frischdampf?
Haben Sie sich schon einmal gefragt, woher die Dampfschwaden am Austritt von Kondensatableitern kommen? Sie können entweder von Frischdampfverlusten bei Leckagen oder von einer Nachdampfentwicklung stammen. In diesem Artikel werden die grundlegenden Unterschiede erläutert.
Frischdampf im Vergleich zu Entspannungsdampf
Frischdampf, also trockener Sattdampf, ist unsichtbar. Man sieht den mit relativ hoher Geschwindigkeit ausströmenden Dampf erst mit etwas Abstand vom Austritt des Kondensatableiters. Wenn man dagegen unmittelbar am Austritt Dampf mit eher niedriger Strömungsgeschwindigkeit sieht, handelt es sich höchstwahrscheinlich um Nach- bzw. Entspannungsdampf. Eine Prüfung des Kondensatableiters schafft darüber Klarheit.
| Kondensatableiter mit freiem Ablauf |
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| Durch die Entspannung von Kondensat, das ins Freie abgeleitet wird, entsteht immer eine gewisse Menge Nachdampf. |
Ohne eine Prüfung des Kondensatableiters können die Dampfschwaden leicht als Leckage fehlinterpretiert werden, obwohl es sich dabei in Wirklichkeit um Entspannungsdampf handelt, der von fein verteilten Kondensattröpfchen begleitet wird.
Wie entstehen die Dampfschwaden am Kondensatableiteraustritt?
Siedekondensat, das von einem höheren Druck auf atmosphärischen Druck entspannt wird, verdampft teilweise. Dieses Phänomen wird als Nachverdampfung bezeichnet.
| Nachverdampfung bei der Kondensatableitung |
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| Kondensat, das durch den Ventilsitz eines Kondensatableiters strömt, verdampft an dieser Stelle teilweise aufgrund des Druckabfalls (siehe Abbildung). |
Die sichtbaren Dampfschwaden am Kondensatableiteraustritt entstehen, wenn der Nachdampf an der Umgebungsluft kondensiert und feine Kondensattröpfchen bildet. Durch den Druckabfall des Siedekondensats beim Durchströmen des Kondensatableiters entsteht immer etwas Entspannungsdampf.
Das Erscheinungsbild des Nachdampfs unterscheidet sich je nach Strömungsbild und -geschwindigkeit von dem des durchschlagenden Frischdampfs. Bei einer Dampfleckage strömt nämlich vor allem trockener Sattdampf mit relativ hohem Druck aus, der zunächst unsichtbar ist. Nachdampf bzw. Entspannungsdampf ist dagegen die Begleiterscheinung von ausströmendem Kondensat, das durch den Druckabfall nur zu einem geringen Anteil verdampft und meist unmittelbar sichtbar ist.
Wieviel Dampf ist zu viel ?
Die Nachdampfmenge wird häufig überschätzt, da das spezifische Volumen von atmosphärischem Entspannungsdampf um mehr als das 1.500-fache größer ist als das des Kondensats. Je höher der Druck und die entsprechende Temperatur des Kondensats vor der Entspannung sind, desto größer wird der Entspannungsdampfanteil und somit die Menge der sichtbaren Nachdampfwolken.
Beispiel:
Werden 10 kg/h Kondensat bei 10 bar ü in einem Kondensatableiter auf atmosphärischen Druck entspannt, resultieren daraus etwa 1,6 kg/h Nachdampf. Das entspricht einem Volumen von ca. 2,7 m³ (mehr als der Inhalt von zwei Badewannen). Wenn dieser Nachdampf frei ausströmt, entstehen Dampfwolken mit relativ großem Volumen. Wichtig ist, sich klarzumachen, dass dies keine Dampfleckage bedeutet, sondern dass der Nachdampf eine natürliche Begleiterscheinung der Kondensatableitung ist.
Beispiel für einen normal funktionierenden Kondensatableiter
| Leitungsentwässerung mit einem Freischwimmer-Kondensatableiter |
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Fazit: Bei normal funktionierenden Kondensatableitern kann irrtümlicherweise eine Leckage vermutet werden, da am Austritt eine Dampfwolke zu sehen ist. Diese entsteht durch die Nachverdampfung des austretenden Kondensats. Schwankt der Kondensatdurchsatz, ändert sich auch die Nachdampfmenge. Bei Zweifeln, ob ein Kondensatableiter undicht ist, sollte er mit einem geeigneten Messgerät geprüft werden.
Anmerkung
Einige Bauarten von Kondensatableitern, wie beispielsweise Bimetallableiter, leiten das Kondensat mit Unterkühlung, d. h. manchmal weit unter der Siedetemperatur, ab. Diese Unterkühlung führt dazu, dass weniger Entspannungsdampf entsteht. Dabei kann es jedoch auf der Eintrittseite zu einem starken Stau des Kondensats kommen. Kondensatableiter dieser Bauart sind für Leitungsentwässerungen, Hochtemperatur-Begleitheizungen und Heizprozesse daher nicht zu empfehlen. Auch wenn eine Verringerung der Nachdampfentwicklung am Austritt des Kondensatableiters wünschenswert erscheint, sollten bei solchen Anwendungen nur Bauarten ohne Kondensatunterkühlung für einen sicheren und störungsfreien Betrieb eingesetzt werden.
Weitere Informationen zum Thema Nachverdampfung finden Sie im Artikel: Entspannungsdampf.


