Jeder Tropfen ist zu viel

Grundregeln für die Leitungsentwässerung

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15.04.2013 Nicht Dampf ablassen, sondern Wasser! Das Rohrleitungssystem einer Dampfanlage hat die Aufgabe, die Verbraucher zuverlässig mit Dampf von bestmöglicher Qualität zu versorgen. Dafür muss anfallendes Kondensat schnell und effektiv durch Kondensatableiter an geeigneten Entwässerungsstellen ausgetragen werden.

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Kondensatableiter dürfen jedoch nicht beliebig installiert werden – bestimmte Grundsätze sind dabei einzuhalten. Um eine wirksame Entwässerung sicherzustellen, müssen Planer bestimmte Einbauprinzipien beachten und die Entwässerungsstellen sorgfältig auswählen.

Die Strömungsgeschwindigkeit von Dampf in der Rohrleitung ist in der Regel wesentlich höher als im Dampfverbraucher und kann bis zu 30 m/s betragen. Wenn der Rohrleitungsquerschnitt komplett mit Kondensat gefüllt ist, können Wasserpfropfen mit hoher Geschwindigkeit mitgerissen werden. Die Folge sind Wasserschläge, die die Sicherheit des Personals gefährden und zu Schäden an Rohrleitung, Armaturen und Dampfverbrauchern führen können. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Dampfes ist daher auch für die richtige Auswahl der Entwässerungsstellen und deren Ausführung zu berücksichtigen. Die folgenden vier Grundregeln sind Richtlinien für eine wirksame Leitungsentwässerung, mit der sich typische Probleme wie Wasserschläge und Luftabschluss vermeiden lassen.

Grundregel 1: Entwässerungsstellen mit Bedacht auswählen

Selbst wenn die Rohrleitung über eine lange Strecke gerade verläuft, sollten Kondensatableiter zur Leitungsentwässerung mindestens alle 30 bis 50 Meter sowie vor und nach Leitungssprüngen vorgesehen werden. Darüber hinaus muss überall dort entwässert werden, wo sich Kondensat ansammeln kann und womöglich mit hoher Geschwindigkeit als Wasserpfropfen in der Dampfströmung mitgerissen wird.

In folgenden Fällen sollten Kondensatableiter installiert werden:
An einer Standard-Dampfleitung sollten die Armaturen im Abstand von rund 30 bis 50 m installiert sein. Unmittelbar vor einem Druckminderventil bzw. Regelventil sollte ein Kondensatableiter angebracht werden, um Kondensatansammlung bei geschlossenem Ventil zu verhindern. Diese Konstruktion vermeidet zudem Auswaschungen durch Kondensat im Ventil.

Kondensatableiter sollten vor Ventilen installiert werden, die für längere Zeit geschlossen bleiben. Andernfalls sammelt sich dort Kondensat an, das beim nächsten Öffnen des Ventils mit hoher Geschwindigkeit mitgerissen wird. Entsprechend muss zusätzlich das Ende jeder Dampfleitung entwässert werden. Ein Kondensatableiter sollte an Tiefpunkten von senkrechten Leitungsabschnitten, also vor und nach Leitungssprüngen, installiert werden.

Grundregel 2: Geeignete Rohrhalterungen vorsehen und auf Leitungsgefälle achten

Wenn die Abstände zwischen den Rohrleitungshalterungen zu groß sind, kann die Leitung aufgrund ihres Eigengewichts durchhängen. Dabei können sich Wassersäcke bilden, selbst wenn die Leitung ein leichtes Gefälle aufweist. Daher ist zu beachten, dass Rohrleitungshalterungen in geeigneten Abständen anzubringen sind sowie ein Leitungsgefälle von mindestens 1 % vorgesehen ist. Vorsicht ist geboten, wenn die Traufrinnen von Gebäuden für die Ausrichtung einer Dampfleitung herangezogen werden. Diese können selbst eine Neigung haben, sodass letztendlich der Kondensatfluss behindert wird.

Grundregel 3: Kondensatsammelstutzen richtig ausführen

Kondensatableiter für die Leitungsentwässerungen haben oft nur eine kleine Anschlussnennweite (DN 15 bis DN 25). Manchmal wird fälschlicherweise die gleiche Nennweite für den direkten Anschluss an die Dampfleitung verwendet. Diese Praxis ist nicht zu empfehlen. Bei Dampfleitungen mit wesentlich größerer Nennweite wird das schnell fließende Kondensat zum Großteil über die Entwässerungsstelle mit kleinem Öffnungsquerschnitt hinweggeschoben, sodass der Kondensatableiter kaum Wirkung hat. Daher sollte ein ausreichend bemessener Kondensatsammelstutzen vorgesehen werden, der eine effektive Entwässerung sicherstellt. Der Anschluss des Kondensatableiters sollte etwa 50 bis 100 mm über dem Boden des Sammelstutzens abzweigen, damit Schmutz und Ablagerungen nicht direkt in den Ableiter gelangen. Am Boden sollte ein Ablassventil installiert werden, um den angesammelten Schmutz gelegentlich abzublasen. Bei der Bemessung des Kondensatsammelstutzens (Tabelle 1) sollte zudem darauf geachtet werden, dass ausreichend Volumen für Schmutzablagerungen zur Verfügung steht. Der Sammelstutzen wirkt auch als Puffervolumen beim Anfahren der Anlage, wenn große Kondensatmengen durch die Erwärmung der Rohrleitung anfallen.

Grundregel 4: Effektive Entlüftung und Entwässerung am Leitungsende

Das Ende von Dampfleitungen muss entlüftet werden, um beim Anfahren die eingeschlossene Luft auszuschleusen. Dampfentlüfter helfen bei dieser Prozedur. Ebenso muss am Leitungsende ein Kondensatsammelstutzen zur Entwässerung vorgesehen werden. Dabei gelangt Kondensat an der Entwässerungsstelle am Leitungsende in den Sammelstutzen, von wo es effektiv abgeleitet werden kann.

Entscheider-Fcats
Für Planer

  • Eine effektive Entwässerung erfordert verschiedene Aspekte bei der Konstruktion und während des Betriebes.
  • Die sorgfältige Auswahl der Entwässerungsstellen sowie die richtige Ausführung von Kondensatsammelstutzen sorgen für eine effektive Entwässerung.
  • Eine ausreichende Anzahl an Rohrleitungshalterungen sowie ein Gefälle der Dampfleitung von mindestens 1 % sind die Voraussetzung dafür, dass sich keine Wassersäcke bilden.
  • Die Entlüftung und Entwässerung von Leitungsenden sind notwendige Maßnahmen für die Entwässerung.

Zur animierten Darstellung der Grundregeln gelangen Sie hier. Weitere Informationen zur Dampftechnik finden Sie hier.

Heftausgabe: April 2013
Dipl. Ing. Rolf Reuthebuch, Sales Support Manager, TLV Euro Engineering

Über den Autor

Dipl. Ing. Rolf Reuthebuch, Sales Support Manager, TLV Euro Engineering
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