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Nachverdampfung

Entspannungsdampf und seine physikalisch bedingte Entstehung-warum eine gewisse Dampfmenge hinter dem Kondensatableiter noch kein alleiniges Anzeichen für eine Fehlfunktion ist.

An einem mit Wasserdampf betriebenem Wärmeübertrager ist zur Kondensatausschleusung kondensatseitig ein Schwimmerkondensatableiter installiert. Bei richtiger Systemeinbindung des Wärmeübertragers wird unmittelbar nach dem Kondensatableiter die Kondensatleitung um ein bis zwei Nennweiten erweitert.

Welche physikalische Gesetzmäßigkeit erfordert diese Maßnahme?
Und warum wird eine Kondensatleitung eher wie eine Dampf- und nicht wie eine Flüssigkeitsleitung ausgeführt?

Diesen Sachverhalt wollen wir nachfolgend anhand des Wärmediagramms (Ts-Diagramm) allgemeinverständlich erläutern. Anhand des Wärmediagramms werden die Zustände "siedende Flüssigkeit", "Nassdampfgebiet", "trocken gesättigter Dampf" und "Wärmemenge" zueinander in Beziehung gestellt. Dabei stellt der Linienverlauf links vom kritischen Punkt den Zustand „siedende Flüssigkeit“ und der Linienverlauf rechts vom kritischen Punkt den Zustand "trocken gesättigter Dampf", umgangssprachlich Sattdampf, dar.

Der dazwischenliegende Bereich kennzeichnet das Nassdampfgebiet.Folgt man dem Linienverlauf der Zustandsänderung von p1 und h1 (siedende Flüssigkeit) nach p2 bzw. p3 so ist unmittelbar ersichtlich, dass die Zustandsänderung im Nassdampfgebiet endet.
Somit wird aus einem einphasigen Zustand, 100 % Flüssigkeit, im Endzustand der Zustandsänderung ein zweiphasiges Gemisch, bestehend aus x % Flüssigkeit und y % Dampf.
Bei diesem Dampf handelt es sich um den sogenannten Entspannungs- bzw. Nachdampf der nach dem Kondensatableiter in der Kondensatleitung entsteht und folglich ins Kondensatnetz entweicht.
Die Nachdampfentstehung ist ein unumgänglicher, physikalischer Vorgang und keine Fehlfunktion eines Kondensatableiters.

Daraus resultiert die Notwendigkeit, dass man Kondensatleitungen wie Dampfleitungen und nicht wie Flüssigkeitsleitungen dimensioniert.