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Grundlagen der Dampftechnik
Dampfentlüfter
Im vorangegangenen Artikel Entlüftung von Dampfverbrauchern ging es hautptsächlich um die Dichte von Dampf und Luft sowie den Einfluss des Aufbaus eines Dampfverbrauchers auf die geeigneten Einaustellen für Dampfentüfter. Der folgende Artikel beschäftigt sich mit den Thermischen Dampfentlüftern.
Wie heiße Luft aus dem Dampfraum ausgeschleust wird
Für die Entlüftung von Dampfräumen sind Thermische Entlüfter mit Kapselelement zu empfehlen. Es gibt auch Bimetallentlüfter. Diese sind jedoch weniger gut geeignet, da die Temperatur, bei der das Ventil öffnet, mehr oder weniger konstant ist. Demgegenüber liegt die Öffnungstemperatur bei den Thermischen Entlüftern mit Kapselelement immer um einen bestimmten Betrag unter der Sattdampftemperatur. Die Entlüftungsfunktion ist also unabhängig von Dampfdruckschwankungen immer gewährleistet.
Thermischer Dampfentlüfter mit Kapselelement (X-Element)
| Grafik: Thermischer Dampfentlüfter mit Kapselelement (X-Element) |
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Thermische Dampfentlüfter beinhalten ein Kapselelement, das mit einer Alkohol-Wasser-Mischung gefüllt ist. Diese Mischung ist so gewählt, dass sie um eine bestimmte Temperaturdifferenz unterhalb der Sattdampftemperatur siedet. Wenn sich die Temperatur bei einem beliebigem Druck dem Siedepunkt von Wasser nähert, beginnt die Füllflüssigkeit zu sieden, erzeugt einen Damfdruck im Inneren der Kapsel und führt zu deren Ausdehnung. Das Ventil wird zum Ventilsitz hin bewegt und schließt den Entlüfter. Dieser Mechanismus reagiert schnell auf Temperaturunterschiede und führt zu dampfdichtem Abschluss
| Funktionsweise des X-Elementes |
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| Das X-Element (mit mehrlagiger Membran und Füllflüssigkeit) bildet das Ventil, das bei Temperaturen unter dem Siedepunkt von Wasser öffnet und schließt. Damit werden Luft und nichtkondensierbare Gase ausgeschleust. |
| Funktionweise des Dampfentlüfters LA21 |
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| Beim Anfahren des Dampfverbrauchers ist das X-Element in geöffneter Position, so dass große Luftmengen schnell ausgeschleust werden können und sich damit die Anfahrzeit bedeutend verringert. Sobald Dampf einströmt schließt das X-Element umgehend. Das Ventil bleibt solange geschlossen wie die Temperatur in der Umgebung des X-Elements nahe an der Sattdampftemperatur liegt. Bei Einströmen von Luft wird diese Temperatur verringert. Das Ventil öffnet wieder und führt zur Entlüftung. |
Das Ausschleusen von Luft und nichtkondensierbaren Gasen aus Dampfverbrauchern ist beim Anfahren wie auch im Betrieb sehr wichtig. Während des Betriebs können Gase z.B. als Folge unzureichender Speisewasseraufbereitung entstehen. Dabei gelangt Kohlendioxid oder andere nichtkondensierbare Gase in das Dampfsystem. Es kann sich auch Restluft im Dampfverbraucher ansammeln und zu stark reduziertem Wärmeübergang führen. Wenn die Luft und/oder nichtkondesierbare Gase nicht vollständig ausgeschleust werden, kann das sehr negative Einflüsse auf den Heiprozess haben. Die Entlüftung des Dampfraums sollte daher sowohl beim Anfahren als auch während des Betriebs sichergestellt sein.
Dampfentlüfter sind vor allem dort wichtig, wo es zu Luftansammlungen im Dampfraum kommen kann oder die Entlüftungskapazität eines Kondensatableiters nicht ausreicht (vor allem beim Anfahren). Thermische Entlüfter mit Kapselelement sollten Bimetallentlüftern vorgezogen werden. Sie sollten an den Stellen vorgesehen werden, wo beim Anfahren die Luft vom Dampfstrom hingedrängt wird.