Für viele dampfbetriebene Prozessen ist die Versorgung mit möglichst trockenem Dampf von großer Bedeutung. In der Praxis jedoch enthält der Dampf, sofern er nicht überhitzt ist, meist schon beim Austritt aus dem Dampferzeuger mitgerissene Wassertröpfchen. Beim Transport über das Rohrleitungssystem entsteht durch Wärmeverluste weiteres Kondensat. Kondensatableiter für die Leitungsentwässerung können das am Rohrleitungsboden mitgeführte Kondensat ausschleusen, nicht jedoch fein verteilte Flüssigkeitströpfchen, die im Dampfstrom mitgerissen werden. Für die Gewährleistung eines hohen Trockenheitsgrads, und damit einer hohen Dampfqualität, sind also Kondensatableiter allein nicht auseichend.

Bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten wie 10 m/s, Strömungsumlenkungen und Druckgefällen kann außerdem das am Rohleitungsboden fließende Kondensat vom Dampfstrom mitgerissen werden. Das Abscheiden dieser mitgerissenen Tröpfchen, die sich mit einer Strömungsgeschwindigkeit von bis zu 30 m/s durch das Rohrleitungssystem bewegen, ist die Aufgabe eines Dampftrockners.

Beispiele für mitgerissenes Kondensat im Dampfstrom

Es gibt vier Kriterien, die für die Tröpfchenabscheidung wesentlich sind: Mechanische Strömungsbehinderung, erreichte Strömungsgeschwindigkeit, Strömungsumlenkung und Aufprall. Ein höherer Wirkungsgrad wird erreicht, wenn mehrere dieser Techniken kombiniert werden.

Der unten abgebildete Trockner verwendet z.B. Prallbleche, um eine Strömungsumlenkung herbeizuführen und dabei einen Teil des mitgeführten Kondensats abzuscheiden. Die Strömungsgeschwindigkeit kann dabei aber auch zu gering sein, um eine wirksame Trocknung zu ermöglichen, so dass ein Großteil der mitgerissenen Tröpfchen im Dampfstrom bleibt.

Eine weitere Methode ist die Verwendung der Zentrifugalkraft in einem Zyklonabscheider. Dabei wird die unterschiedliche Dichte von Dampf oder Gas und den mitgeführten Flüssigkeitströpfchen genutzt, um die beiden Phasen zu trennen. Der Dampf wird hierbei zu einer spiralförmigen Strömung verwirbelt, so dass die schwereren Kondensattröpfchen nach außen an die Innenwand des Zyklon-Leitapparats geschleudert werden. Von dort aus fällt das abgeschiedene Kondensat nach unten in den strömungsberuhigten Raum des Dampftrockners und wird über einen Kondensatableiter ausgetragen.

Der Zyklontrockner von TLV vereint alle vier genannten Abscheidetechniken und erreicht dabei eine Abscheideleistung von bis zu 98 %.

Eine verbreitete Anwendung von Dampftrocknern ist die Versorgung von direkt beheizten Prozessen mit trockenem Dampf, wie z.B. bei der Vulkanisierung von Gummi, Dampfbüglern oder Kochprozessen mit Dampfgarern. Andere Anwendungen sind Dampfzerstäuber, katalytische Prozesse oder das Pökeln von Fleisch. Bei solchen Systemen wird der Dampftrockner unmittelbar vor dem Verbraucher installiert, um die maximale Wirksamkeit zu erzielen.

Außer direkten Dampfbeheizungen profitieren auch andere Anwendungen von trockenem Dampf, wie z.B. Dampfstrahlpumpen, Turbinen und Heizregister zur Erzeugung von überhitztem Dampf.

Mit der verbesserten Dampfqualität durch den Einsatz von Dampftrocknern wird gleichzeitig das Risiko für Wasserschläge und Erosionsschäden durch Einwirkung von mitgerissenen Wassertröpfchen verringert.

Die Verwendung von Tröpfchenabscheidern / Trocknern ist nicht auf Dampfsysteme beschränkt. In Druckluftsystemen bildet sich Kondensat, wenn die Lufttemperatur unter den Taupunkt sinkt. Die enstehenden Wassertröpfchen können mit dem Druckluftstrom mitgersisen werden und zu Effizienzeinbußen und anderen Problemen führen. Luftblasesysteme und Sprühpistolen sind nur zwei Anwendungsbeispiele, die trockene Versorgungsluft erfordern.

Während für Dampftrockner ein Kondensatableiter benötigt wird, ist für Drucklufttrockner ein geeigneter Druckluftentwässerer vorzusehen. Ansonsten ist die Verwendung von Zyklontrocknern ebenso wie bei Dampf die beste Wahl für eine effektive Tröpfchenabscheidung.

Die Abscheideleistung eines Trockners sinkt, wenn die Fließgeschwindigkeit den der Auslegung zugrundegelegten Maximalwert übersteigt. Anstelle einen Trockner einfach nur nach den Anschlussmaßen entsprechend der umgebenden Rorleitung auszuwählen, müssen alle Betriebsparameter berücksichtigt werden, um eine effiziente Wirkungsweise zu erzielen. Es sollte immer geprüft werden, ob der Druckverlust und die Strömungsgeschwindigkeit innerhalb der zulässigen Grenzen liegt.

Tröpfchenabscheider / Trockner gibt es sowohl mit integriertem Kondensatableiter als auch ohne. Wenn kein Ableiter beinhaltet ist muss ein separater vorgesehen werden.

Je nach Einauort und Anwendung des Trockners kann der Kondensatanfall im Trocknergehäuse ziemlich groß werden. Wenn kein Trockner mit integriertem Kondesatableiter verwendet werden kann, muss ein separater Ableiter mit der benötigten Durchsatzleistung ausgewählt werden.