Dampftechnik 1. Grundlagen der Dampftechnik Was versteht man unter Wasserdampf? Hauptanwendungen von Dampf Dampfzustände Entspannungsdampf Wie Sie eine Dampftabelle lesen. 2. Grundlagen der Kondensatableitung Wie arbeiten mechanische Kondensatableiter? Funktionsmechanismen und Vorteile 3. Auswahl von Kondensatableitern Auswahl von Kondensatableitern nach Anwendungsfall Auswahl von Kondensatableitern nach Spezifikation Auswahl von Kondensatableitern: Sicherheitsfaktor und Lebenszykluskosten Schwimmer-Kondensatableiter und Ventilsitzgröße (Teil 1) Schwimmer-Kondensatableiter und Ventilsitzgröße (Teil 2) Gießen oder Schmieden? Kondensatableiter-Bauarten und ihre Anwendungen 4. Probleme an Kondensatableitern Bläst mein Kondensatableiter durch? Reihenentwässerung Gruppenentwässerung Dampfabschluss und Luftabschluss Luftabschluss 5. Überwachungssystem für Kondensatableiter Kosten durch Dampfleckage Kondensatableiterprüfung Wirtschaftlich und energieeffizient - Prüfservice für Kondensatableiter 6. Wasserschlag Wasserschlag: Wie entsteht Wasserschlag? Wasserschlag: Der Entstehungsmechanismus Wasserschlag: Ursache und Ort des Auftretens. Wasserschlag: In Dampfleitungen Wasserschlag: An Dampfverbrauchern Wasserschlag: In Kondensatleitungen Wasserschlag: Zusammenfassung 7. Dampfqualität Nassdampf und trockener Sattdampf: Die Bedeutung des Trockenheitsgrades Dampftrockner und ihre Verwendung in Dampfsystemen Reindampf und Reinstdampf Heizprobleme durch Luft im Dampfraum Entlüftung von Dampfverbrauchern Dampfentlüfter 8. Dampfverteilung Grundregeln für die Leitungsentwässerung Hinweise zur Installation von Kondensatableitern an Hauptdampfleitungen Erosion in Dampf- und Kondensatleitungen Korrosion in Dampf- und Kondensatleitungen 9. Kondensatrückführung Einführung in die Kondensatrückführung Kondensatrückführung mit und ohne Pumpe Kondensatrückführung: Offene und geschlossene Systeme Kondensatleitungen Was bedeutet "Absaufen"? Maßnahmen zur Vermeidung von Kondensatrückstau Kavitation in Kondensatpumpen Optimale Energiebilanz Dank Kondensatrückführung 10. Energieeffizienz Isolierung von Kondensatableitern Dampfverdichter Abwärmerückgewinnung 11. Andere Ventile Bauarten handbetätigter Ventile Bypassventile Gründe für die Installation von Rückschlagventilen Druckminderventile für Dampf Einführung in die Kondensatrückführung Inhalt: Was ist Kondensat? Als Kondensat bezeichnet man die Flüssigkeit, die beim Übergang einer Dampfphase in die flüssige Phase entsteht. In einem Heizprozess entsteht Kondensat, wenn Dampf einen Teil seines Wärmeinhalts, die latente Wärme, an ein zu beheizendes Produkt überträgt. Beispiel für einen Heizprozess Wenn die latente Wärme des Dampfes an ein zu beheizendes Produkt übertragen wird, verwandelt sich der Dampf in Wasser, das Kondensat. Latente Wärme und fühlbare Wärme Die latente Wärme ist die Energiemenge, die benötigt wird, um Wasser bei Siedetemperatur vollständig zu verdampfen. Sie wird daher auch als Verdampfungsenthalpie bezeichnet. Beim umgekehrten Prozess, der Kondensation, gibt der Dampf diese gespeicherte Energie wieder ab. Es entsteht Wasser bei Sattdampftemperatur, das Kondensat. Wenn Dampf kondensiert ist die Temperatur des Kondensats zunächst gleich der Dampftemperatur, weil beim Phasenübergang (Kondensation) nur die latente Wärme freigesetzt wird, während die fühlbare Wärme im Kondensat verbleibt. Das Kondensat hat also den Zustand des Wassers am Siedepunkt beim entsprechendem Druck. Dieser Wärmeinhalt im Kondensat sollte nicht verloren gehen, sondern weitestgehend genutzt werden. Das ist einer der Hauptgründe für die Kondensatrückführung. Phasenübergänge bei Wasser (1 bar abs.) Eine Temperaturänderung in einem Feststoff, einer Flüssigkeit oder einem Gas entspricht einer Änderung der fühlbaren Wärme. Eine Phasenänderung eines Stoffes von fest in flüssig oder flüssig in gasförmig und umgekehrt führt dagegen zur Umsetzung der latenten Wärme. Was bedeutet Kondensatrückführung? Wenn 1 t/h Dampf in einen Dampfverbraucher strömt, entsteht dieselbe Menge an Kondensat, also auch 1 t/h. Kondensatrückführung bedeutet die Wiederverwertung des Wassers und der darin enthaltenen fühlbaren Wärme aus dem abgeleiteten Kondensat. Dadurch lassen sich erheblich Einsparungen von Energie, Frischwasser und chemischen Zusatzstoffen für die Wasseraufbereitung und erzielen. Kondensat kann auf verschiedene Weise genutzt werden, wie z.B.: Als vorgeheiztes Kesselspeisewasser, das zum Speisewasserbehälter zurückgeführt wird. Als Wärmeträger zur Beheizung von Prozessen Als Dampf, durch die Nutzung des Nachdampfes Als Heißwasser zum Reinigen Nutzen aus der Kondensatrückführung Die Nutzung von heißem Kondensat kann zu beträchtlichen Einsparungen von Energie und Wasser führen und dabei die Arbeitsumgebung verbessern sowie die CO2-Emissionen senken. Reduzierte Brennstoffkosten Heißes Kondensat hat einen hohen Wärmeinhalt, der 10-30 % des ursprünglichen Wärmeinhalts im Dampf ausmachen kann. Die Verwendung von heißem Kondensat als Kesselspeisewasser kann die Kesselleistung erhöhen, weil weniger Energie zur Erhizung des Wassers vor der Verdampfung aufgebracht werden muss. Bei effektiver Nutzung kann dies zu einer Senkung des Brennstoffbedarfs um 10 bis 20 % führen. Geringere Kosten für Abwasser und Wasseraufbereitung Sofern Verunreinigungen im Kondensat entfernt werden, kann dieses als Kesselspeisewasser wiederverwertet werden. Damit werden Kosten für Frischwasser, Wasseraufbereitung und evtl. erforderliches Kühlwasser zur Abkühlung des Kondensats vor der Verwerfung gesenkt. Positive Auswirkungen auf Sicherheit und Umwelt Durch die Verringerung des Kessel-Brennstoffverbrauchs durch Kondensatrückführung werden schädliche Emissionen von CO2, NOx und SOx reduziert. Außerdem können im Betrieb durch Kondensatrückführung Dampfwolken, Wasserlachen und Geräuschbelastungen durch ausströmendes Kondensat vermieden werden, so dass sich die Arbeitsumgebung verbessert. Je nach Menge des zurückgeführten Kondensats können weitere positive Effekte auftreten, wie z.B. eine Verringerung der Absalzung und Abschlämmung im Kessel durch die verbesserte Speisewasserqualität sowie weniger Korrosion im gesamten Dampfysystem. Vergleich: Kondensatrückführung / keine Kondensatrückführung Ohne Kondensatrückführung Wenn Kondensat nicht wiederverwertet wird, geht Wärme und Wasser verloren und mehr chemische Konditionierungsmittel werden benötigt, so dass höhere Kosten für Energie und die Wasserwirtschaft entstehen. Mit Kondensatrückführung Die Wiederverwertung des Kondensats als Kesselspeisewasser hilft, Kosten für Frischwasser und chemische Konditionierungsmittel zu senken. Die damit verbundenen Energieeinsparungen können die Brennstoffkosten für den Kessel erheblich reduzieren. Korrosion in Dampf- und Kondensatleitungen Kondensatrückführung mit und ohne Pumpe Ebenfalls auf TLV.com Kondensatheber für offene Systeme TLV Kolleg Technische Berechnungen