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Grundlagen der Kondensatableitern
Kondensatableiter-Bauarten und ihre Anwendungen
Die wichtigste Aufgabe eines Kondensatableiters ist das schnelle Ableiten des Kondensats, das sich in Dampfleitungen, Begleitheizungen und Dampfverbrauchern gebildet hat. Ein Kondensatableiter soll außerdem Energie einsparen, indem er Frischdampf zurückhält und nichtkondensierbare Gase wie Luft ausschleust.
Kondensatableiter werden je nach Funktionsprinzip in verschiedene Kategorien eingeteilt. Dadurch ergeben sich verschiedene Bauarten. Folgen Sie den untenstehenden Links, um Ihre Auswahl einzugrenzen und finden Sie den passenden Kondensatableiter für Ihre Anwendung.
1. Auswahl von Kondensatableitern nach Spezifikation
2. Auswahl von Kondensatableitern: Sicherheitsfaktor und Lebenszykluskosten
Für weiterführende Informationen zur richtigen Auswahl von Kondensatableitern folgen Sie bitte den obigen Links. Diese Seite gibt einen Überblick, für welche Anwendungen die jeweilige Kondensatableiter-Bauart geeignet ist, ohne dabei alle Einzelheiten zu wiederholen.
Drei verschiedene Kondensatableiter-Bauarten mit jeweils verschiedener Funktionsweise
Jeder Kondensatableiter hat seine bauartbedingten Besonderheiten. Aus seiner Funktionsweise geht hervor, ob der Kondensatableiter für die jeweilige Anwendung geeignet ist oder nicht. Basierend auf ihrem Funktionsprinzip können Kondensatableiter in drei verschiedene Kategorien eingeteilt werden:
Mechanische Kondensatableiter
Zu Mechanischen Kondensatableiter zählen die Freischwimmer-Kondensatableiter, die Schwimmer-Kondensatableiter mit Hebelmechanismus und die Glockenschwimmer-Kondensatableiter. Mechanische Kondensatableiter nutzen die unterschiedliche Dichte von Dampf (oder Luft) und flüssigem Kondensat.
Für weitere Informationen zur Funktionsweise Mechanischer Kondensatableiter lesen Sie bitte den folgenden Artikel:
Thermodynamische Kondensatableiter
Es gibt zwei Varianten Thermodynamischer Kondensatableiter: Solche mit Ventilteller oder mit Kolben. Sie arbeiten aufgrund der unterschiedlichen kinetischen Energie bei schnell strömenden Dampf (gasförmig) und langsamer fließendem Kondensat (flüssig).
Thermische Kondensatableiter
Zu den Thermischen Kondensatableitern zählen die Bimetall-Kondensatableiter und die Kapselkondensatableiter. Thermische Kondensatableiter nutzen die Temperaturunterschiede zwischen Dampf und unterkühltem Kondensat (oder kälterer Luft).
Anwendungen für die jeweilige Kondensatableiter-Bauart
Anwendungsbeispiele für Freischwimmer-Kondensatableiter
Freischwimmer-Kondensatableiter sind generell die erste Wahl für die Entwässerung von Dampfverbrauchern, für die Leitungsentwässerung und für Hochtemperatur-Begleitheizungen.
Der Freischwimmer-Kondensatableiter leitet das Kondensat ab sobald es in die Armatur einströmt, so dass ein Rückstau vermieden wird und das Risiko von Wasserschlag in Dampfleitungen deutlich gemindert wird. Dieser Ableitertyp ermöglicht die maximale Effizienz bei Heizprozessen, da ohne Kondensatrückstau die gesamte Heizfläche zur Wärmeübertragung mit Dampf zur Verfügung steht. Zusätzlich sind Freischwimmer-Kondensatableiter sehr energieeffizient, da auch ohne Kondensatanfall der Ventilsitz unter einer Wasservorlage liegt und dadurch eine Dampfleckage verhindert wird.
Im Gegensatz dazu sind Glockenschwimmer immer mit einer internen Entlüftungsbohrung versehen, um Dampf oder Luft kontinuierlich und bei jedem Arbeitszyklus abzuführen. Diese Bohrung ist meistens klein genug bemessen, um einen signifikanten Dampfverlust zu vermeiden. Dadurch ist aber auch die Entlüftungsleistung gering, so dass das Anfahren der Anlage relativ lange dauert. Außerdem arbeitet der Glockenschwimmer zyklisch und kann sich im Gegensatz zum Freischwimmer-Kondensatableiter nicht schnell an wechselnden Kondensatanfall anpassen.
Der große Vorteil des Freischwimmer-Kondensatableiters liegt darin, dass die Schwimmerkugel vollständig vom Ventilsitz abheben und dabei frei rotieren kann und schließlich mit einer anderen Stelle der Kugeloberfläche wieder zum Aufliegen kommt. Dadurch ergibt sich im Vergleich zu Schwimmer-Kondensatableiter mit Hebelmechanismus und Glockenschwimmer-Kondensatableitern, bei denen Ventil und Ventilsitz immer wieder die gleiche Kontaktfläche bilden, ein stark reduzierter Verschleiß.
Da bei Schwimmer-Kondensatableitern bei Anlagenstillstand eine signifikante Menge an flüssigem Kondensat im Gehäuse verbleiben kann, besteht das Risiko, dass es bei Frost zum Einfrieren und zur Beschädigung des Kondensatableiters kommt. Um dem entgegen zu wirken müssen Schwimmer-Kondensatableiter in solchen Fällen mit einem Frostschutzventil ausgestattet werden, das den freien Ablauf des Restkondensats im drucklosen Zustand ermöglicht.
Anwendungsbeispiele für Thermodynamische Kondensatableiter mit Ventilteller
Thermodynamische Kondensatableiter sind kompakt gebaut und eignen sich für einen großen Druckbereich. Sie werden häufig für die Leitungsentwässerung oder Hochtemperatur-Begleitheizungen eingesetzt. Allerdings sind Freischwimmer-Kondensatableiter energieeffizienter und langlebiger, so dass Thermodynamische Kondensatableiter meist nur als zweite Wahl zu empfehlen sind.
Dennoch gibt es auch einige Anwendungen, bei denen Thermodynamische Kondensatableiter als erste Wahl gelten. Dazu gehört die Leitungsentwässerung bei sehr hohen Drücken. Spezielle Freischwimmer-Kondensatableitermodelle können zwar bei Dampfdrücken von bis zu 120 bar eingesetzt werden. Für noch höhere Druckbereiche bietet TLV aber Thermodynamische Kondensatableiter mit einem maximalen Betriebsdruck von bis zu 260 bar. Im Hochdruckbereich mit überhitztem Dampf, wie z.B. bei der Turbinenentwässerung, sind Thermodynamische Kondensatableiter daher oft unverzichtbar.
Für Anlagen mit Frostgefahr haben Thermodynamische Kondensatableiter darüber hinaus den Vorteil, dass sich auch bei Anlagenstillstand im Gehäuse keine nennenswerten Kondensatmengen ansammeln können, so dass sie als frostsicher gelten.
Beachten Sie jedoch, dass bei Frost vor allem auch sichergestellt werden muss, dass in der Leitung selbst kein Kondensat zurückbleibt und einfrieren kann. Entsprechende Frostschutzventile können dies verhindern.
Anwendungsbeispiele für thermische Kondensatableiter
TLV empfiehlt Freischwimmer-Kondensatableiter zur Entwässerung von Dampfverbrauchern, Dampfleitungen und Hochtemperatur-Begleitheizungen. Für Begleitheizungen, in denen das Produkt bei einer Temperatur unterhalb der Sattdampftemperatur gehalten werden soll, empfehlen sich jedoch andere Bauarten. Bimetall- oder spezielle Kapsel-Kondensatableiter leiten das Kondensat mit deutlicher Unterkühlung unterhalb der Sattdampftemperatur ab.
In Begleitheizungen, die korrekt verlegt und installiert sind, kann die Unterkühlung durch thermischen Kondensatableiter genutzt werden, um sowohl die Kondensationswärme des Dampfes als auch die fühlbare Wärme des gebildeten Heißkondensats in das Produkt zu übertragen. Durch das Auskühlen des Kondensats wird die Energieeffizienz gesteigert und der Dampfverbrauch reduziert.
Thermische Kondensatableiter werden oft auch als Entlüfter in Dampfsystemen eingesetzt.
Die richtige Wahl des Kondensatableiters für Ihre Dampfanwendung
Dieser Artikel hat gezeigt, welche Kondensatableiter-Bauart für welche Anwendung am besten geeignet ist. Für weitere Informationen zur richtigen Auswahl von Kondensatableitern lesen Sie die Artikel auf unserer Webseite oder kontaktieren Sie TLV.