1. Funktion und Betrieb von Kondensatableitern

    

   1. Abscheidung von Kondensat und Luft

 

In Dampfsystemen können sich Kondensat und Lufteinschlüsse bilden. Letztere müssen sofort aus dem System entfernt werden, da sie neben folgenden Problemen Korrosion in den Maschinen verursachen.

 

 

1. Verringerte Effizienz der Wärmeübertragung

    

   Kondensat und Luft bilden eine dünne Schicht auf der Wärmeübertragungsfläche des Wärmetauschers, wodurch sich die Effizienz der Wärmeübertragung verringert.

    

   Tabelle 2.1: Beispiele für Unterschiede bei der Wärmeleitfähigkeit

   Substanz	Wärmeleitfähigkeit (W/mC)
   Luft	0.025
   0.025	0.5
   Kondensat	50
   0.5	400

    

   Tabelle 2.1 zeigt die ungefähre Wärmeleitfähigkeit von Luft, Kondensat, Stahl und Kupfer. Je größer dieser Wert ist, desto höher ist die Wärmeleitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer ist achtmal so hoch wie die von Stahl. Die Wärmeleitfähigkeit unterschiedet sich bei Wärmeübertragungsplatten aus Kupfer und Stahl erheblich und wird deutlich schlechter, wenn Luft und Kondensat beteiligt sind. Die Wärmeleitfähigkeit von Luft beträgt 1/2000 und die von Kondensat nur 1/100 derjenigen von Stahl. Wenn die Stärke der Kondensatschicht 0,1 mm beträgt, entspricht dies einer Erhöhung der Stärke des Stahls um 10,0 mm (0,1 mm × 100). Beträgt die Stärke der Luftschicht 0,1 mm, entspricht dies einer Erhöhung der Stärke des Stahls um 200 mm (0,1 mm × 2.000). Wenn die Stärke der Wärmeübertragungsplatte 10,0 mm beträgt, sinkt die Wärmeleitfähigkeit aufgrund des Kondensatfilms um 50 %, aufgrund des Luftfilms jedoch nur um 5 %. Wenn die Wärmeübertragungsplatte aus Kupfer besteht, ist die Zunahme der Stärke noch höher: 80 mm für die Kondensatschicht und 1.600 mm für die Luftschicht. Luft und Kondensat führen zu einer merklichen Verringerung der Effizienz der Wärmeübertragung.

2. Senkung der Heiztemperatur

    

   Das Vorhandensein von Luft verringert nicht nur die Effizienz der Wärmeübertragung sondern auch die Heiztemperatur. Dies lässt sich anhand des Dalton-Gesetzes leicht nachvollziehen. Das Dalton-Gesetz besagt, dass der Druck eines Gasgemischs aus zwei oder mehr Gasen gleich der Summe der Partialdrücke der einzelnen Gase ist.

    

   Wenn zum Beispiel 0,4 MPa Dampf 0,1 MPa Luft enthält, beträgt der Druck des Gemischs 0,3 MPa. In diesem Fall beträgt die Sättigungstemperatur nicht 144 ℃ (0,4 MPa), sondern 134 °C (0,3 MPa) oder weniger. Das Manometer zeigt jedoch 0,4 MPa an. Maschinenanwender sind sich dessen nicht bewusst, was zu Produktproblemen führt.

3. Wasserschlag

 

 

Wenn Kondensat im System verbleibt, kann es bei der Wiederinbetriebnahme des Systems zu Beschädigungen durch Wasserschlag kommen. Wasserschlag ist ein Phänomen, bei dem im mit hoher Geschwindigkeit strömenden Dampf ein wachsende Menge Wasser mitgerissen und auf Biegungen der Rohrleitungen und anderen Komponenten wie Ventile trifft. Der hierbei entstehende hohe Schalldruck kann Ausrüstung beschädigen bzw. zerstören.