Dampf gehört zu den Kernelementen vieler industrieller Prozesse. Von der Textilindustrie, die Dampf zum Mangeln, Waschen, Trocknen und Bügeln einsetzt, bis zur Lebensmittel- und Getränkeindustrie, wo er zur Pasteurisierung oder zum Trocknen von Getreide angewendet wird – Dampf ist immer mit dabei!
Ohne Dampf wären viele Vorgänge in der Industrie deutlich komplexer und damit auch kostenintensiver. Dabei gilt: Je besser der Dampferzeuger an die jeweiligen Betriebsbedingungen und das Produktionsziel angepasst ist, desto besser können die Vorteile von Dampf bei der industriellen Produktion ausgeschöpft werden. Doch wie findet man unter den verschiedenen Dampfkesseln das richtige Modell für den eigenen Betrieb? Weil diese Entscheidung nicht immer einfach ist, stellen wir von JUMAG Ihnen hier die drei prominentesten Dampferzeugersysteme vor:
- Großwasserraumkessel
- Zwangdurchlaufkessel
- Zwergwasserraumkessel
Durch sorgfältige Abwägung aller Vor- und Nachteile unterstützen wir Sie bei der Wahl des richtigen Dampferzeugers für Ihren Betrieb.
Der Großwasserraumkessel
Der Großwasserraumkessel gehört zu den drei beliebtesten Dampferzeugermodellen der Industrie. Besonders gängig ist das Modell des Flammenrohr-Dreizug-Kessels, dessen Kessel aus einem Flammenrohr und zwei Rauchgaszügen besteht. Grundsätzlich hat jeder Großwasserraumkessel einen zylindrischen Mantel, der sich auf die Dampfqualität auswirkt.
Vorteile des Großwasserraumkessels
1. Großes Wasservolumen
Wie der Name schon sagt, ermöglicht der Großwasserraumkessel durch seine zylindrische Bauweise ein großes Wasservolumen im Kessel und damit eine stabile Dampferzeugung.
2. Hohe Minutenlast
Besonders die Konstruktion des Flammrohr-Rauchrohr-Dreizug-Kessels bietet eine hohe Minutenlast. Das bedeutet, dass er auch bei schnellen und hohen Laständerungen effizient arbeitet.
3. Trockener Dampf
Durch seine spezifische Bauweise erzeugt der Großwasserraumkessel trockenen Dampf, was in vielen industriellen Prozessen wichtig ist.
4. Sehr robust
Ein weiterer Vorteil der Bauweise des Großwasserraumkessels: Er ist sehr robust und widerstandsfähig gegenüber Belastungen.
5. Sehr langlebig
Dank seiner robusten Bauweise und hochwertigen Materialien hat der Großwasserraumkessel eine lange Lebensdauer.
Nachteile des Großwasserraumkessels
1. Größe und Gewicht
Ein Nachteil der robusten Bauweise ist, dass der Großwasserraumkessel durch seine Größe und Gewicht nur schwer zu transportieren ist und eine Menge Platz im Betrieb benötigt.
2. Kosten
Ebenfalls durch die Größe und enorme Leistungsfähigkeit bedingt, sind die Anschaffungskosten für den Großwasserraumkessel verhältnismäßig hoch.
3. Lange Aufheizzeit
Im Vergleich zu anderen Modellen braucht der Kessel länger, um auf Betriebstemperatur zu kommen.
4. Kesselhaus
Der Großwasserraumkessel benötigt unter Umständen ein großes Kesselhaus. Bei begrenzter Fläche im Betrieb kann das zum Problem werden.
5. Installationskriterien
Die Installation des Großwasserraumkessels ist anspruchsvoll und benötigt spezifische Voraussetzungen, die nicht in jedem Betrieb gegeben sind.
6. Genehmigungen
Durch seine Größe und spezifisches Design sind Genehmigungen für den Großwasserraumkessel notwendig und versachen so wiederkehrende fixe Kosten.
7. Überwachung (Kesselwärter)
Da er sehr anspruchsvoll ist, erfordert der Großwasserraumkessel eine kontinuierliche Überwachung durch einen geschulten Kesselwärter. Das bringt zusätzliche Kosten mit sich.
Der Großwasserraumkessel ist enorm leistungsfähig, allerdings ist sein Betrieb nur unter bestimmten betrieblichen Voraussetzungen wirtschaftlich sinnvoll. Daher sollte eine Anschaffung gut durchdacht sein und nur unter genauer Abwägung der Bedingungen im Betrieb sowie des Produktionsziels erfolgen.
Zwangdurchlaufkessel
Der Zwangdurchlaufkessel gehört zum Typ der Wasserrohrkessel mit Überhitzer. In diesem System wird der Durchlauf des Wasser- und Dampfstroms durch eine Kolbenspeisepumpe erzwungen.
Vorteile des Zwangdurchlaufkessels
1.Geringer Platzbedarf
Der Zwangdurchlaufkessel benötigt verhältnismäßig wenig Platz, was vor allem für Betriebe mit wenig Raum von Vorteil ist.
2. Niedriges Gewicht
Durch seine Bauweise hat der Zwangdurchlaufkessel wenig Gewicht, was bei Transport und Installation eine Erleichterung darstellt.
3. Geringe Kosten
Der Zwangdurchlaufkessel zeichnet sich durch geringe Anschaffungs- und Installationskosten aus.
4. Schnelles Anfahrverhalten
Das System des Zwangdurchlaufkessels erreicht schnell die Betriebstemperatur und erzielt damit eine schnelle Reaktionsfähigkeit.
5. Anpassungsfähigkeit (Standby)
Durch die Möglichkeit, den Zwangdurchlaufkessel in den Standby-Modus zu stellen, erzielt er eine besondere Energieeffizienz.
6. Keine strengen Installationskriterien
Die Installation des Zwangdurchlaufkessels erfordert weniger strenge Kriterien.
7. Kaskadierung möglich
Das System kann kaskadiert werden, um den Bedarf zu decken und gleichzeitg eine große Regelungsbreite zu erzielen. Je nach Last gehen nur so viele Dampferzeuger an, wie tatsächlich benötigt werden. Zusätzlich hat der Kunde eine Redundanz und kann zumindest teilweise produzieren, sollte mal ein Dampferzeuger ausfallen oder repariert werden.
Nachteile des Zwangdurchlaufkessels
1.Niedrige Minutenlast
Bei schnellen Leistungsänderungen mit hohem Dampfbedarf in kurzer Zeit ist der Zwangdurchlaufkessel weniger effizient als andere Dampferzeugungssysteme.
2. Hohe Dampffeuchte
Das System neigt dazu, Dampf mit höherer Feuchtigkeit zu erzeugen, womit letztlich ein Energieverlust einhergeht.
3. Verschleiß (Bei Kolbenpumpe und beim Abschlämmen)
Die Kolbenpumpe ist wartungsintensiv und der Abschlämmeffekt kann zu erhöhtem Verschleiß (Abrasion der Rohrwandung) führen.
4. Geringe Rohrwandung (Schneller Materialverschleiß)
Die geringe Rohrwandung kann zu schnellerem Materialverschleiß führen.
5. Geringer Durchmesser (schnelle Verkalkung)
Der kleine Durchmesser begünstigt eine schnellere Verkalkung, was die Effizienz beeinträchtigen kann.
Der Zwangdurchlaufkessel ist enorm platz- und kostensparend, was für viele Betriebe ein wichtiger Faktor ist. Dafür verzeichnet er einen schnelleren Verschleiß und schafft nicht die hohe Minutenlast des Großwasserraumkessels.
Zwergwasserraumkessel
Der Zwergwasserraumkessel vereinigt die Vorteile seiner beiden Kollegen. Durch seine Bauweise übernimmt er die Sparsamkeit in Größe und Gewicht des Zwangdurchlaufkessels und ist gleichzeitig robust und langlebig.
Vorteile des Zwergwasserraumkessels
1.Geringer Platzbedarf
Durch eine kompakte Bauweise benötigt der Zwergwasserraumkessel wenig Platz im Betrieb.
2. Niedriges Gewicht
Seine innovative Bauweise sorgt für ein geringes Eigengewicht, was Transport und Installation erleichtert.
3. Geringe Kosten
Der Zwergwasserraumkessel kombiniert die kosteneffizienten Merkmale der beiden Systeme und ermöglicht so eine wirtschaftliche Lösung.
4. Schnelles und schonendes Anfahrverhalten
Das Anlaufverfahren des Zwergwasserraumkessels ist nicht nur sehr schnell, sondern auch schonend, was den Verschleiß minimiert.
4. Anpassungsfähigkeit (Standby)
Durch seine Fähigkeit zur Anpassung und effizienten Nutzung im Standby-Modus ist der Zwergwasserraumkessel besonders energieeffizient.
5. Kaum strenge Installationskriterien
Die Installationskriterien sind vergleichsweise milde, was die Anpassung an verschiedene Betriebsbedingungen erleichtert.
6. Kaskadierung möglich
Das System des Zwergwasserraumkessels kann kaskadiert werden, um den Bedarf flexibel zu decken.
7. Energieeffizient (niedrige OpEx)
Mit niedrigen Betriebskosten (OpEx) punktet der Kessel zusätzlich in Sachen Energieeffizienz.
8. Robust
Wie der Großwasserraumkessel, zeichnet sich auch der Zwergwasserraumkessel durch eine robuste Bauweise aus, die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit gewährleistet.
Nachteile des Zwergwasserraumkessels
1. Niedrige Minutenlast
Wie der Zwangdurchlaufkessel, weist der Zwergwasserraumkessel eine niedrigere Minutenlast aus, was bei schnellen Lastenänderungen zu berücksichtigen ist.
2. Überreißen des Kessels möglich
Aufgrund der Möglichkeit einer Überreißung des Kessels sind spezifische Kontrollmechanismen erforderlich.
3. Nur bis 13 bar möglich
Der Zwergwasserraumkessel ist auf Betriebsdrücke von bis zu 13 bar begrenzt.
4. Bei Druck über 7 bar ist ein Druckminderventil notwendig
Drücke über 7 bar erfordern ein Druckminderventil, was zu einer erhöhten Komplexität bei der Installation führen kann.
Unsere Bilanz: Zwergwasserraumkessel ist der König unter den Dampferzeugern
Der Vergleich zeigt: Der Zwergwasserraumkessel schafft eine beeindruckende Vereinigung der Vorteile seiner beiden Kollegen, dem Großwasserraumkessel und dem Zwangdurchlaufkessel. Besonders seine Sparsamkeit, Langlebigkeit und Effizienz überzeugen und erfüllen für viele Betriebe relevante Anschaffungskriterien.
Dennoch sollte jeder Betrieb in Abwägung seiner Produktionsbedingungen und des Produktionsziels individuell prüfen, welches der drei Modelle jeweils das richtige ist. Wir von JUMAG beraten Sie gerne zu den verschiedenen Dampfkesseln in der Industrie. Kontaktieren Sie uns einfach und finden Sie mit uns das perfekte Dampferzeugersystem für Ihren konkreten Anwendungsfall.
