Für uns als Dampfexperten bei JUMAG ist eines schon lange klar: Dampf ist ein Kernelement der modernen Industrie. Und wie jeder weiß, besteht Dampf aus Wasser. Was viele jedoch nicht wissen: Je höher der Restwassergehalt im Dampf, desto geringer die Dampfqualität und desto höher der Ressourcenverbrauch und die Betriebskosten. Die Lösung sind industrielle Dampftrockner, die den Wassergehalt im Dampf minimieren und so trockenen Dampf erzeugen, der eine effiziente und nachhaltige Produktion garantiert.
Im Folgenden erfahren Sie alles, was Sie über die Funktionsweise von industriellen Dampftrocknern und die gängigen Modelle wissen müssen.
Warum Dampftrockner?
Wie bereits erwähnt, ist die Qualität umso besser, je weniger Wasser im Dampf enthalten ist. Aber warum? Die Antwort ist einfach: Mit dem Wasser gelangen auch Salze in das System, die den Dampf verunreinigen und zu einem erhöhten Materialverschleiß führen. Die Ursache hierfür ist die so genannte Wasserverschleppung. Wie der Name schon sagt, wird Wasser aus dem Druckbehälter zusammen mit dem Dampf mitgerissen. Dieses Wasser wird als Primärkondensat bezeichnet.
Aber warum wird Wasser überhaupt mitgerissen? Hier sind zwei Gründe zu nennen:
- Durch die ständige Verdampfung des Wassers im Druckbehälter verdicken sich die Salze. Dadurch steigen der pH-Wert und die Wahrscheinlichkeit der Schaumbildung. Und da sich die Salze auf dieser vergrößerten Oberfläche befinden, werden sie beim Abziehen des Dampfes leicht mitgerissen und gelangen so in das System.
- Wenn der Dampf stark abfällt, sinkt der Druck im Druckbehälter so drastisch, dass das Wasser zusammen mit dem Dampf wie ein Wirbelsturm nach oben gefegt wird.
Jede Wasserverschleppung bedeutet gleichzeitig einen Energie- und Wasserverlust, der unbedingt vermieden werden sollte.
Dampftrockner (kontinuierliche Entsalzungsanlagen) werden häufig eingesetzt, um das System vor Wassereintritt zu schützen. Sie leiten das Ausgangskondensat in einen Abschlämmtank ab oder gewinnen es zur Wiederverwendung zurück.
Die Folgen der Wasserverschmutzung
Die Folgen des anfänglichen Kondensats in der Dampfleitung führen zu einer hohen Salzkonzentration, die z. B. Siebe verstopfen kann. Dadurch können nachgeschaltete Komponenten nicht mehr richtig funktionieren, und das gesamte System wird gestört.
Ein weiteres Problem sind Wasserschläge, d. h. der Dampf drückt das anfängliche Kondensat nach vorne, so dass es auf Rohrbögen und Ventile trifft. Weitere Materialschäden werden durch Abrieb verursacht: Das Kondensat, das vom Dampf durch die Rohre "getrieben" wird, hat eine abrasive Wirkung auf das Material. Dadurch wird die Rohrwand dünner und damit anfälliger für Materialschäden.
Außerdem wirkt das Kondensat wie ein Isolator auf die Rohre. Dies beeinträchtigt häufig den Wärmeaustausch. Dies wiederum wirkt sich negativ auf die Effizienz aus.
Wie kommt es zur Wasserverschleppung?
Die Ursachen für einen so hohen Wassereintrag können unterschiedlich sein und müssen individuell untersucht werden. Konventionelle Dampftrockner bekämpfen oft nur die Symptome und nicht die Ursachen, was zu erheblichen Energieverlusten führt.
Der Schikanenplatten-Dampftrockner
Nun kommt ein Gerät ins Spiel, das nicht nur bei jedem Henker gut ankommen würde, sondern auch effizient trocknen kann 😉 Das Prinzip des Prallplatten-Dampftrockners ist einfach: Der zu trocknende Dampf trifft zunächst auf eine Prallplatte. Dieses scheidet das Wasser durch einen geeigneten Kondensatablauf ab. Da der Dampf nach oben steigt, streift er die restliche Feuchtigkeit an den inneren Lamellen ab. Dadurch wird weiteres Wasser abgeschieden. Der nun gründlich getrocknete Dampf kriecht über das Prallblech und entweicht durch einen an der Rückseite angebrachten Flansch.
Dank seiner kompakten Bauweise benötigt der Prallplatten-Dampftrockner nur wenig Platz, was für viele Unternehmen ein großer Vorteil ist. Allerdings ist dieses System nicht ganz unproblematisch: Der Abscheidegrad ist abhängig von der Durchsatzleistung und kann dadurch erheblich reduziert werden. Darüber hinaus muss die Dampfgeschwindigkeit genau eingestellt werden. Ist der Dampf zu schnell, "springt" er mit dem Wasser über die Prallplatte. Ist er zu langsam, "kriecht" er mit dem Wasser darüber. In beiden Fällen wird die Abscheiderate weiter negativ beeinflusst. Die kompakte Bauweise des Prallplatten-Dampftrockners führt auch zu einem geringen Abstand zwischen Ableiter und Dampfeintritt. Dies hat den Nachteil, dass übermäßige Wasserstöße nicht rechtzeitig abgeführt werden können. Dies kann dazu führen, dass das Ausgangskondensat über den eintretenden Dampf in das System gelangt.
Wie Sie sehen, ist dieses System trotz seiner Wirtschaftlichkeit nicht für jede Anwendung gleichermaßen geeignet.
Der Zyklon-Dampftrockner
"Zyklon" bedeutet "rotierend" und ist ein Begriff für Wirbelstürme. Nicht umsonst ist der Zyklon-Dampftrockner nach diesem Fachbegriff benannt. Er nutzt die Zentrifugalkraft, um den Dampf "auszutreiben". Wenn der Dampf in das System eintritt, wird er so geführt, dass er sich dreht. Dieser Prozess trocknet ihn ähnlich wie ein Schleudergang in einer Waschmaschine.
Ein großer Vorteil dieses Systems ist seine Kompaktheit und im Prinzip eine gute Abscheiderate. Warum nur prinzipiell? Auch bei diesem System gilt: Die Komponenten müssen genau auf den Durchfluss abgestimmt sein, um einen guten Abscheidegrad zu erhalten. Außerdem besteht die Gefahr, dass der Dampf zu nahe an den Ableiter herankommt und das Ausgangskondensat in die Leitungen getragen wird, wenn eine große Menge Wasser mitgeführt wird. Ein möglicher Druckabfall sollte bei der Berechnung ebenfalls berücksichtigt werden.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Trennungsrate von vielen Faktoren abhängt und je nach den individuellen Umständen negativ beeinflusst werden kann.
Der Prallplatten-Zyklon-Dampftrockner
Wie der Name schon sagt, ist der Prallplatten-Zyklon-Dampftrockner eine Kombination aus beiden Systemen: Ähnlich wie beim Prallplatten-Dampftrockner prallt der Dampf zunächst auf das interne Dampfaustrittsrohr. Dabei verliert der Dampf einen ersten Teil seiner Feuchtigkeit. Anschließend wird er über Führungsschienen in die Zentrifuge geleitet, um die Restfeuchte zu entfernen. Der trockene Dampf steigt durch das Rohr nach oben und tritt durch den Gegenflansch in die Anlage ein. Ein weiterer Aspekt ist die Konstruktion, die durch einen größeren Abstand zwischen Dampfeintritt und Ableiter auch bei größeren Wasserstößen zuverlässig einen guten Abscheidegrad beibehält.
Die Kombination beider Systeme erreicht, was einzeln nur selten möglich ist: Tests zeigen einen sehr guten Abscheidegrad bei gleichzeitigem Erhalt des Dampfdruck. Der Prallplatten-Zyklon-Dampftrockner vereint somit die positiven Aspekte seiner Vorgängersysteme zu einem einzigartigen und hocheffizienten Industriedampftrockner. Unser klarer Favorit!
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