Als Experten für Dampf ist uns bei JUMAG eins schon lange klar: Dampf ist ein Kernelement der modernen Industrie. Und wie jeder weiß, besteht Dampf aus Wasser. Was viele aber nicht wissen: Je höher der verbliebene Wasseranteil im Dampf, desto geringer die Dampfqualität und desto höher sind Ressourcenverbrauch und Betriebskosten. Die Lösung sind Industriedampftrockner, die den Wasseranteil im Dampf minimieren und so einen Trockendampf produzieren, der eine effiziente und nachhaltige Produktion garantiert.
Im Folgenden erfahren Sie alles Wesentliche über die Funktionsweise von Industriedampftrocknern und die gängigen Modelle.
Warum Dampftrockner?
Wie gesagt, je weniger Wasser im Dampf, desto höher die Qualität. Aber warum eigentlich? Die einfache Antwort lautet: Mit dem Wasser kommen auch Salze ins System, die den Dampf verunreinigen und zu erhöhtem Materialverschleiß führen. Die Ursache dessen ist der sogenannte Wassermitriss. Wie der Name schon andeutet, wird hier Wasser aus dem Druckkörper zusammen mit dem Dampf mitgerissen. Dieses Wasser bezeichnet man als Erstkondensat.
Doch wieso wird Wasser überhaupt mitgerissen? Zwei Gründe sollen hier angeführt werden:
- Durch das ständige Verdampfen des Wassers im Druckkörper, dicken sich die Salze auf. Das erhöht den PH-Wert und die Chance für das Aufschäumen. Und da sich die Salze an dieser vergrößerten Oberfläche befinden, werden sie beim Abziehen des Dampfes leicht mitgerissen und gelangen so in das System.
- Bei starker Dampfabnahme sinkt der Druck im Druckkörper so stark ab, dass das Wasser zusammen mit dem Dampf wie ein Tornado hochgerissen wird.
Jeder Mitriss von Wasser bedeutet gleichzeitig Energie- und Wasserverlust, was dringlichst vermieden werden sollte.
Häufig werden hierzu Dampftrockner (kontinuierliche Entsalzer) eingesetzt, um das System vor Wassermitriss zu schützen. Mit ihrer Hilfe wird das Erstkondensat in ein Abschlämmgefäß umgeleitet oder zur Wiederverwendung rückgewonnen.
Die Folgen von Wassermitriss
Die Folgen von Erstkondensat in der Dampfleitung führen zu einer hohen Salzkonzentration, die beispielsweise die Schmutzfänger verstopfen. So können nachgelagerte Bauteile ihre Arbeit nicht verrichten und das ganze System geht auf Störung.
Ein weiteres Problem sind Wasserschläge, was bedeutet, dass der Dampf das Erstkondensat vor sich herschiebt und gegen Rohrbögen und Ventile schlägt. Weitere Materialschäden entstehen durch die Abrasion: Das Kondensat, das durch den Dampf durch die Leitungen „gejagt“ wird, wirkt abschleifend auf das Material. Dadurch wird die Rohrwandung verdünnt und ist so anfälliger für Materialschäden.
Hinzukommt, dass das Kondensat isolierend auf die Leitungen wirkt. Damit wird der Wärmetauscheffekt häufig beeinträchtigt. Das hat wiederum einen negativen Einfluss auf die Effizienz.
Wie entsteht Wassermitriss?
Die Ursachen dafür, dass so viel Wasser mitgerissen wird, können unterschiedlich sein und müssen individuell geprüft werden. Häufig bekämpfen gängige Dampftrockner anstelle der Ursachen nur die Symptome, womit ein hoher Energieverlust bleibt.
Der Prallplattendampftrockner
Nun kommt ein Gerät ins Spiel, das nicht nur der Hit bei jedem Galgenraten wäre, sondern auch performant trocknen kann. 😉 Das Prinzip des Prallplattendampftrockners ist einfach: Der zu trocknende Dampf trifft als erstes auf eine Prallplatte. Dadurch wird das Wasser durch einen passenden Kondensatableiter abgeschieden. Da der Dampf nach oben aufsteigen will, streift er die restliche Feuchtigkeit an den innen liegenden Rippen ab. So wird weiteres Wasser abgeschieden. Nun kriecht der Dampf gut getrocknet über die Prallplatte und entweicht über einen rückseitig angebrachten Flansch.
Durch seine kompakte Bauweise benötigt der Prallplattendampftrockner wenig Platz, was für viele Betriebe einen wesentlichen Vorteil darstellt. Allerdings ist dieses System nicht ganz frei von Schwierigkeiten: Die Abscheiderate hängt von der Durchsatzrate ab und kann durch diese erheblich verschlechtert werden. Hinzu kommt, dass die Dampfgeschwindigkeit genau angepasst werden muss. 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 zusätzlich negativ beeinflusst. Auch führt die kompakte Bauweise des Prallplattendampftrockners zu einem geringen Abstand zwischen Ableiter und Dampfeingang. Das hat den Nachteil, dass bei zu großem Wasserschwall nicht rechtzeitig abgeführt werden kann. So kann das Erstkondensat durch den eintretenden Dampf ins System geraten.
Sie sehen: Trotz seiner sparsamen Bauweise ist dieses System nicht in jedem Anwendungsfall gleich gut geeignet.
Der Zyklonendampftrockner
„Zyklon“ bedeutet so viel wie „rotierend“ und ist eine Bezeichnung für Wirbelstürme. Nicht ohne Grund ist der Zyklonendampftrockner nach diesem Fachbegriff benannt. Denn er nutzt die Zentrifugalkraft für das „Ausschleudern“ des Dampfes aus. Wenn der Dampf in das System eintritt, wird er so geführt, dass er ins Schleudern gerät. Dabei wird er ähnlich wie bei einem Schleudergang in der Waschmaschine getrocknet.
Ein großer Vorteil dieses Systems besteht in seiner Kompaktheit und einer prinzipiell guten Abscheiderate. Warum nur prinzipiell? Auch für dieses System gilt: die Bauteile müssen genau auf die Durchsatzrate angepasst werden, um die gute Abscheiderate zu erhalten. Außerdem bleibt das Risiko, dass der Dampf zu nah an den Ableiter herankommt und das Erstkondensat bei großem Wassermitriss in die Leitungen getragen wird. Auch ein potenzieller Druckverlust sollte unbedingt in die Berechnung einfließen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Abscheiderate von vielen Faktoren abhängt und je nach individueller Gegebenheit negativ beeinflusst werden kann.
Der Prallplatten-Zyklonen-Dampftrockner
Wie der Name unschwer erkennen lässt, ist der Prallplatten-Zyklonen-Dampftrockner eine Kombination beider Systeme: Ähnlich wie beim Prallplattendampftrockner prallt der Dampf zunächst gegen das innen liegende Dampfausgangsrohr. Bei diesem Prozess verliert der Dampf bereits einen Erstanteil seiner Feuchtigkeit. Anschließend wird er durch Führungsschienen in die Zentrifugation gebracht, um die Restfeuchte herauszuschleudern. Der trockene Dampf steigt durch das Rohr nach oben und tritt durch den Gegenflansch in das System ein. Ein weiterer Aspekt ist die Bauweise, die durch einen höheren Abstand zwischen Dampfeintritt und Ableiter auch bei größeren Wasserschwallen eine gute Abscheiderate zuverlässig aufrechterhält.
Die Kombination beider Systeme schafft das, was im Einzelnen selten gelingt: Tests zeigen eine sehr gute Abscheiderate bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Dampfdrucks. Der Prallplatten-Zyklonen-Dampftrockner verbindet damit die positiven Aspekte der Vorgängersysteme zu einem einzigartigen und hocheffizienten Industriedampftrockner. Unser klarer Favorit!
