Die Rohrleitung für den Transport von Kondensat wird im Allgemeinen als Kondensatleitung oder Kondensatrückführleitung bezeichnet. Die Auslegung dieser Leitungen erfordert besondere Sorgfalt, da sie für Zweiphasenströmung ausgelegt sein müssen. Sie dürfen keinesfalls als reine Wasserleitungen ausgelegt werden, da sie dafür zu klein dimensioniert wären.

Zweiphasenströmung bedeutet, dass eine Dampfphase (entweder Entspannungsdampf, Frischdampf oder beides) zusammen mit einer flüssigen Phase (Kondensat) durch die Leitung strömt. Dabei bilden sich nicht notwendigerweise zwei getrennte Fluidschichten aus, sondern die beiden Phasen können sich auch vermischen, wie in der folgenden Animation dargestellt.

Die Berücksichtigung von Dampf in einer Kondensatleitung mag auf den ersten Blick verwundern, ist aber tatsächlich notwendig.

Der Grund dafür ist das Phänomen der Nachverdampfung, das immer dann auftritt, wenn heißes Kondensat von einem höheren Druckniveau auf ein niedrigeres Druckniveau entspannt wird. Dies geschieht beim Durchströmen des Kondensatableiters und der Entspannung des Kondensats in der Kondensatleitung am Austritt des Ableiters. Dabei verdampft ein Teil des Kondensats zu so genanntem Nachdampf oder Entspannungsdampf.

Weitere Informationen zum Thema Entspannungsdampf finden Sie im Artikel:

• Entspannungsdampf

Bei niedrigeren Drücken kann das spezifische Volumen des Entspannungsdampfs bis zu 1000 mal größer sein als das des Kondensats. Selbst bei höheren Entspannungsdrücken kann dieses Volumenverhältnis noch 90:1 betragen. Der Anteil des Entspannungsdampfs hängt also von den Druckverhältnissen ab und hat erheblichen Einfluss auf die Auslegung der Kondensatleitungen.

Fällt kein Entspannungsdampf an, kann die Kondensatleitung hinsichtlich Strömungsgeschwindigkeit und Druckverlust wie eine Wasserleitung behandelt werden. Ist der Anteil an Entspannungsdampf jedoch hoch, erfolgt die Auslegung nahezu wie bei einer Dampfleitung. Es ist also immer zuerst die Menge des Entspannungsdampfs zu ermitteln und dann die Leitung nach Strömungsgeschwindigkeit und Druckverlust für die Flüssigkeits- und Dampfphase auszulegen.

Beispiel für eine Kondensatleitung
Bei einem Eintrittsdruck von 10 bar ü und einem Entspannungsdruck am Austritt von 6 bar ü beträgt der Entspannungsdampfanteil (in Gewichtsprozent) ca. 4 % bzw. 1:24. Vergleicht man jedoch das spezifische Volumen von Nachdampf und flüssigem Kondensat nach der Entspannung, so beträgt das Verhältnis 10:1 (Dampf zu Kondensat). Eine Kondensatleitung ist also volumenmäßig oft überwiegend mit Dampf gefüllt.

Beispiel: Kondensatrückführung über einen Kondensatsammler
Wenn ein Kondensatsammler nah am Austritt des Kondensatableiters installiert ist, so dass Entspannungsdampf und Kondensat getrennt und in separaten Leitungen transportiert werden, kann die Kondensatleitung wie eine Wasserleitung behandelt werden.