Kondensatableiter

ND= Nassdampf, WD=Wasserdampf, W=Wasser

Kondensatableiter (auch Kondensomat genannt) sind Regelarmaturen, die selbsttätig das sich in Dampfleitungen und Umformungsprozessen bildende Kondensat in eine meist parallele Rohrleitung ableiten, ohne dass Wasserdampf selbst in nennenswertem Umfang aus der Leitung austritt. In den meisten Anlagen der chemischen, pharmazeutischen und energietechnischen Industrie wird Wasserdampf als Wärmeträgermedium verwendet. Dieses wird meist zentral in verschiedenen Druckstufen, beispielsweise von einem Kraftwerk, zur Verfügung gestellt. Durch Leitungsverluste, sowie durch die jeweiligen Anwendungen führt Energieabgabe zur Kondensation eines Teils des Dampfes. Um Dampfschlag zu verhindern und um für einen effektiven Energieeinsatz zu sorgen, muss Kondensat frühzeitig aus dem System genommen werden. Auch bei der Rückführung des Kondensats in das System kommen Kondensatableiter zum Einsatz, um zu gewährleisten, dass sich in den noch immer unter Überdruck stehenden Rückleitungen ausschließlich Wasser befindet.

Funktion

Zur Unterscheidung zwischen den verschiedenen Aggregatszuständen und deren Trennung machen sich die verschiedenen Kondensatableiter unterschiedliche physikalische Eigenschaften des Gases / der Flüssigkeit eines Stoffes zu Nutze:

• Schwimmer-Kondensatableiter benutzen das höhere spezifische Gewicht von Wasser, um es vom Dampf zu trennen.

• Kapsel-Kondensatableiter arbeiten mit dem allein vom Druck abhängigen Siedepunkt von Wasser und öffnen bei Temperaturen unterhalb dessen.

• Thermodynamische Kondensatableiter machen sich thermische und strömungstechnische Phänomene zu Nutze, um mit geringen Verlusten Kondensat abzuleiten.

• Venturikondensatableiter Beim Venturi-Kondensatabscheider nutzt die Öffnung den Venturi-Effekt. Der Leistungsbereich wird sowohl durch die Größe der Öffnung als auch durch den in der Öffnung erzeugten Gegendruck beeinflusst.

Der vor der Öffnung anstehende Kondensat steht unter Druck und Hitze, enthält also viel Energie. Beim Wandern durch die Öffnung verliert das Kondensat Druck, also Energie. Da diese Energie nicht einfach verschwinden kann, verwandelt sie einen Teil des in der Öffnung befindlichen Kondensats zurück in Dampf.

Je größer der Druckunterschied auf beiden Seiten des Kondensatabscheiders ist, umso mehr Dampf entsteht dabei in der Venturi-Öffnung. Damit entsteht dort aber auch ein Gegendruck, denn dieser Dampf beansprucht tausendmal so viel Volumen wie das Kondensat, aus dem er entstanden ist. Durch diese plötzliche Expansion wird der in der Öffnung entstehende Dampf sehr stark beschleunigt und erzeugt Druck sowohl nach vorne als auch in gleichem Maß nach hinten. Dadurch wird der Durchfluss frischen Kondensats durch den Kondensatabscheider begrenzt.

Weil sich die in der Venturi-Öffnung entstehende Dampfmenge entsprechend den Betriebsbedingungen ändert, reguliert sich der Fluss des Kondensats durch die Öffnung von allein und passt sich so den jeweiligen Betriebsbedingungen an.

Weitere Bauarten sind u.a. Faltenbalg-Kondensatableiter, Bimetall-Kondensatableiter.

Anwendungen

Bauartbedingt weisen die verschiedenen Kondensatableiter-Typen andere Vor- und Nachteile auf, sodass sich je nach Anwendung ein Typ anbietet oder ausschließt. Bei der Wahl des Ableiters sind vor allem Anforderung an Druck- und Temperaturbereich ausschlaggebend, aber auch Faktoren wie Kapazität, Lebensdauer, Effizienz, Belastungen durch Verunreinigungen etc. spielen bei der Auswahl eine Rolle.

Da Kondensat natürlicherweise zu den tiefsten Stellen eines Rohrleitungssytems strebt, ist die Installation dort und vor Steigungen generell angebracht. Da bei jedem Dampfumformungsprozess (Wärmetauscher, ...) in besonderem Maße Kondensat anfällt, muss auch dort für Kondensataustrag gesorgt werden.

Literatur

• Fritz Mayr: Handbuch der Kesselbetriebstechnik. Verlag Dr. Ingo Resch, Gräfelfing 2003, ISBN 3-930039-13-3

Siehe auch

• Wasserschlag
• Fluid

Weblinks

• Arbeitweise Frei-Schwimmer-Kondensatableiter (mit anfänglicher Bimetall-Entlüftung) - TLV Co. Ltd.
• Arbeitweise Thermodynamischer Kondensatableiter - TLV Co. Ltd.
• Arbeitweise Bimetall-Kondensatableiter - TLV Co. Ltd.