Kugelschwimmer-Kondensatableiter

Was ist ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter?

Ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter ist ein mechanisches Gerät, bei dem ein Ableiter aufgrund des Dichteunterschieds zwischen Dampf und Wasser funktioniert. In diesem Gerät hält ein Ventil eine schwimmende Ableiterkugel. Wenn das Ventilgehäuse mit Flüssigkeit gefüllt ist, schwimmt die Kugel auf der Flüssigkeit. Eine Eisenstange verbindet die schwimmende Kugel mit dem Ventilschieber, so dass der Ventilschieber geöffnet werden kann, wenn die Kugel nach oben schwimmt. Wenn der Kondensatstand niedrig ist, wird das Ventil mit Dampf gefüllt. Der Dampf drückt dann die Kugel nach unten und schließt den Schieber. Außerdem kann das Ventil einen geregelten oder kontrollierten Dampfdurchfluss ermöglichen. Ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter ist eine Vorrichtung zur Trennung von Dampf und Wasser. Kugelschwimmer-Kondensatableiter sollen Dampfverluste verhindern. Im Dampf einer Dampfanlage enthaltene Luft und Kondensat haben bestimmte schädliche Auswirkungen auf die effektive Leistung der Anlage. Zu diesen Effekten gehört der Entzug von Heizfläche, die vom Dampf genutzt werden kann, sowie die Bildung von Wasserfilmen auf der Heizfläche oder von Lufteinschlüssen, die die Wärmeübertragung einschränken.

Abbildung: Kugelschwimmer-Kondensatableiter.

Funktionsweise eines Kugelschwimmer-Kondensatableiters

Ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter besteht aus einem Ventil und einem Mechanismus, der das Ventil öffnet oder schließt, um Kondensat aus der Leitung abzuleiten, ohne dass Dampf entweichen kann. Der Kugelschwimmer-Kondensatableiter wird an einer tief liegenden Stelle in der zu entwässernden Anlage installiert. Das Ventil des Kugelschwimmer-Kondensatableiters und der Schwimmer sind so miteinander verbunden, dass sich das Ventil öffnet, wenn der Schwimmer ansteigt. Wenn der Ableiter in Betrieb ist, strömt mit Wasser vermischter Dampf durch die Schwimmerkammer. Da Wasser dichter ist als Dampf, fällt es in den Boden des Ableiters. Dadurch steigt der Wasserstand an. Durch den steigenden Wasserspiegel wird der Schwimmer angehoben, der wiederum den Stopfen anhebt und das Ventil öffnet. Dadurch wird das Kondensat zum Abfließen gezwungen, während sich der Schwimmer nach unten bewegt und das Ventil schließt, bevor der Kondensatspiegel zu niedrig ist, um den Dampf entweichen zu lassen. Durch diesen Ableiter wird das Kondensat, das aus dem Ableiter austritt, in das Versorgungssystem zurückgeführt. 

Funktionsweise eines Kugelschwimmer-Kondensatableiters

Spezifikationen für Kugelschwimmer-Kondensatableiter

Es gibt Faktoren, die sich auf die Mindestspezifikationen für Kugelschwimmer-Kondensatableiter in Bezug auf Temperatur, Druck, Material, Abflusskapazität und Anschlussart auswirken. Diese Faktoren werden im Folgenden erörtert.

Material des Gehäuses 

Das Material des Schwimmer-Kondensatableiters ist ein sehr wichtiger Faktor, der beim Kauf eines Ableiters zu berücksichtigen ist. Die Auswahl des Materials hängt vom maximalen Betriebsdruck und der Temperatur in der Umgebung, der Position des Kondensatabflusses und den Anforderungen an minimale Wartung ab. Die Hersteller von Kugelschwimmer-Kondensatableitern wählen das Material so aus, dass der maximale Druck, die Druckprüfung und die Rohrleitungstemperatur erreicht werden. Das Material, aus dem die Abdeckung, das Gehäuse und andere druckbeständige Teile des Kugelschwimmer-Kondensatableiters gefertigt sind, unterscheidet sich nicht von den Materialien, die in anderen Ventilen verwendet werden. Zu diesen Materialien gehören Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Sphäroguss oder Grauguss. Die maximal zulässige Temperatur und der maximal zulässige Druck des Gehäusematerials entsprechen nicht immer der maximalen Betriebstemperatur und dem maximalen Betriebsdruck eines Kugelschwimmer-Kondensatableiters. Dies liegt daran, dass die maximale Betriebstemperatur und der maximale Betriebsdruck durch die Temperatur-/Druckbeständigkeit anderer Komponenten wie Dichtungen und Innenteile eingeschränkt sein können. 

Größenbestimmung 

Ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter muss der Größe der Rohrleitung am Auslass des Geräts entsprechen, das das Kondensat zu diesem Ableiter führt. Die Kondensatleitung am Auslass des Geräts, das dem Ableiter Kondensat zuführt, muss gemäß den Angaben in der nachstehenden Tabelle dimensioniert werden. Der Kugelschwimmerableiter darf nicht kleiner als die Auslassleitung des Geräts dimensioniert werden, da dies zu Staunässe und Schäden oder Heizungsproblemen führen kann. Auch die Größe der Rohrleitung am Auslass des Kugelschwimmer-Kondensatableiters muss nicht von der Größe des Ableiters abhängen, sondern so ausgelegt sein, dass die erforderliche Durchflussmenge erreicht und der Druckverlust für eine zweiphasige Strömung begrenzt wird.

Art der Verbindung 

Die meisten Dampfverbraucher benötigen Schwimmer-Kondensatableiter mit Gewinde-, Flansch- oder Schweißmuffenanschluss gemäß den nationalen, firmeninternen oder branchenüblichen Spezifikationen und Vorschriften. Gewindeanschlüsse sind im Vergleich zu Flanschanschlüssen billiger. Allerdings müssen Gewindeanschlüsse bei der Installation eingeschraubt werden, was bedeutet, dass das Ableiterausgangsrohr abgetrennt oder eine Verschraubung verwendet werden muss, um den Austausch des Ableiters zu erleichtern. Bei der Verwendung von Gewindeanschlüssen an Kugelschwimmer-Kondensatableitern müssen die verwendeten Gewinde den offiziellen Normen entsprechen, um schlechte Verbindungen an der angeschlossenen Rohrleitung zu vermeiden. Kugelschwimmer-Kondensatableiter mit Schweißmuffenanschluss werden in bestimmten Dampfanlagen bevorzugt, um den Dampfaustritt zu begrenzen. Diese Anschlüsse lassen sich jedoch bei einem Austausch nur schwer demontieren und sind in der Regel mit höheren Wartungskosten verbunden. Kugelschwimmer-Kondensatableiter mit Flanschanschluss lassen sich leicht ausbauen und auswechseln, wenn der Ableiter die gleiche Größe und die gleichen Abmessungen wie der Ableiter hat. Nachdem die Ableiter entsprechend den Umgebungs- und Betriebsbedingungen spezifiziert wurden, gilt es, die geeignete Abflusskapazität und den Sicherheitsfaktor zu bestimmen. 

Typen von Kugelschwimmer-Kondensatableitern

Lose Kugelschwimmer Kondensatableiter 

Der einfachste Typ eines Kugelschwimmer-Kondensatableiters ist ein Schwimmerableiter. Dieser Ableiter ist in der nachstehenden Abbildung dargestellt. Das Kondensat gelangt über den Einlass an Punkt A in den Kugelschwimmer-Kondensatableiter. Dadurch steigt der Wasserstand an und der Schwimmer an B wird von Punkt C abgehoben. Dadurch kann das Kondensat ungehindert durch die Ventilöffnung an D fließen. Die Schwimmerfunktion trägt dazu bei, dass der kontinuierliche Abfluss im Verhältnis zur Kondensatmenge, die den Kugelschwimmer-Kondensatableiter erreicht, aufrechterhalten wird. Diese Art von Kugelschwimmer-Kondensatableiter hat den Vorteil, dass er wenig Wartung erfordert, da er keine störungsanfälligen Bauteile hat. Beim Schwimmer-Kondensatableiter ist der Auslass jedoch niedriger als der Einlass gehalten. Diese Konstruktion führt zu einer Wasserdichtung, die den Dampfaustritt über den Ableiter einschränkt. Außerdem wird durch diese Dichtung keine Luft aus dem Ableiter über die Hauptöffnung abgeleitet. Daher muss ein weiterer Handlufthahn (Punkt E) eingebaut werden. Ein weiteres Problem bei einem Kugelschwimmer-Kondensatableiter ist, dass es schwierig ist, einen guten Sitz der Kugel in einer kleinen Auslassöffnung zu erreichen. 

Abbildung: Kondensatableiter mit losem Kugelschwimmer.

Kugelschwimmer-Kondensatableiter mit Hebel

Dies ist ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter, bei dem das Kondensat über den Einlass A in das Gehäuse gelangt und die Kugel B angehoben wird, wenn der Wasserstand steigt. Die Kugel ist über den Schwimmerarm Punkt C mit dem Auslassventil an Punkt D verbunden. Das Auslassventil öffnet sich, da das Kondensat die Kugel anhebt. Die Ventilstellung ändert sich mit dem Wasserstand im Gehäuse, so dass bei jeder Belastung, die in den Bereich der maximalen Kapazität dieses Ableitertyps fällt, kontinuierlich Kondensat abgeleitet wird. Wenn die Kondensatbelastung abnimmt, steigt der Dampf auf, um den Ableiter zu erreichen, und der Schwimmer fällt in seine untere Position. Das Ventil ist gegen den Sitz fixiert, um Dampfverluste zu vermeiden. Das Hauptproblem dieses Ableiters besteht darin, dass er nicht über das Hauptventil abfließen kann, wenn er anläuft. 

Kugelschwimmer-Kondensatableiter mit Hebel

Wenn die Hersteller von Kugelschwimmer-Kondensatableitern nicht einen bestimmten Mechanismus zum Ablassen der Luft aus dem System vorsehen, wird verhindert, dass Kondensat in den Ableiter fließt, so dass dieser mit Luft gefüllt ist. Hersteller von Schwimmer-Kondensatableitern mit Hebelmechanismus konstruieren den Ableiter manchmal mit einem manuellen Hahn an Punkt E. Dieser manuelle Hahn muss jedoch bei jedem Einschalten des Dampfes manuell betätigt werden. 

Thermostatischer Entlüftungs-Kugelschwimmer-Kondensatableiter

Es handelt sich um einen Kugelschwimmer-Kondensatableiter mit automatischem Entlüfter anstelle eines manuellen Hahns wie beim Kugelschwimmer-Kondensatableiter mit Hebel. Der Entlüfter befindet sich im Raum des Dampfes oberhalb des Kondensatspiegels. Nachdem die erste Luft abgelassen wurde, wird er geschlossen, bis sich im Normalbetrieb Luft und andere nicht kondensierbare Gase ansammeln, so dass er sich öffnet und so die Dampf/Luft-Temperaturmischung reduziert. Dieser Typ von thermostatischen Entlüftungs-Kugelschwimmer-Kondensatableitern hat den Vorteil, dass er die Kapazität des Kondensats beim Kaltstart erhöht.

Thermostatischer Entlüftungs-Kugelschwimmer-Kondensatableiter

Anwendungen von Kugelschwimmer-Kondensatableitern 

• Wird in einem Wärmetauscher verwendet, um die Wärmeübertragung zu verbessern. 
• Sie werden in Heizöfen verwendet. 
• Heizungsbatterien und Heizgeräte. 
• Abgeschiedene Entwässerungen. 
• Wird in Trockenzylindern verwendet. 
• Heiztanks. 
• Heizpressen zur Übertragung von Wärme auf eine Oberfläche. 

Vorteile des Kugelschwimmer-Kondensatableiters 

• Lassen Sie das Kondensat sofort ab, unabhängig von Dampfdruckänderungen, insbesondere wenn ein automatischer Entlüfter verwendet wird. 
• Sie leiten das Kondensat kontinuierlich bei Dampftemperaturen ab. Daher ist es die erste Wahl für den Einsatz, wenn die Wärmeübertragungsrate bei der Beheizung der verfügbaren Fläche hoch ist. 
• Er bewältigt leichte und schwere Kondensatlasten und ist unempfindlich gegen plötzliche und starke Druckschwankungen oder Durchflussmengen. 
• Widerstandsfähig gegen Wasserhämmern. 
• Diese Fallen können die Luft ungehindert ablassen, insbesondere wenn ein automatischer Entlüfter verwendet wird. 
• Die Hersteller von Kugelschwimmer-Kondensatableitern konstruieren diese mit einer großen Kapazität für eine Vielzahl von Anwendungen. 

Nachteile von Kugelschwimmer-Kondensatableitern

• Anfällig für Schäden durch übermäßiges Einfrieren. 
• Diese Ableiter benötigen verschiedene Innenteile, um in verschiedenen Druckbereichen arbeiten zu können. 
• Wenn diese Ableiter einem höheren Differenzdruck als dem Auslegungsdruckbereich ausgesetzt sind, können sie sich schließen und kein Kondensat durchlassen. 

Fehlersuche bei Kugelschwimmer-Kondensatableitern 

undichter Frischdampf

• Auf dem Ventilsitz hat sich Schmutz abgelagert. Setzen Sie einen separaten Schmutzfänger vor den Kugelschwimmer-Kondensatableiter. Stellen Sie sicher, dass der Schmutzfänger ordnungsgemäß ausgebaut und gereinigt wird. Prüfen Sie die Spindel und den Sitz auf eventuelle Schmutzablagerungen und reinigen Sie die Oberfläche. 

Nicht abfließendes Kondensat 

• Der Ballschwimmer ist durchlöchert. Dadurch füllt sich der Schwimmer mit Wasser und verliert seinen Auftrieb, so dass der Ball nicht mehr aufsteigt und auf dem Wasser schwimmt. Dadurch wird die Falle verstopft. Deshalb muss die Schwimmerkugel durch eine andere ersetzt werden. 
• Niedriger Differenzdruck. Ein niedriger Differenzdruck kann leicht durch Gegendruck zunichte gemacht werden. Dadurch kann der Kugelschwimmerableiter kein Kondensat ableiten. Um dies zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass der Differenzdruck wie empfohlen hoch gehalten wird. 

Zusammenfassung 

Ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter ist eine Art mechanischer Kondensatableiter. Dieser Ableiter wird zur Trennung von Dampf und Wasser verwendet. Ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter funktioniert, indem er ein Ventil öffnet, um den Durchfluss von Flüssigkeit zu ermöglichen. Gleichzeitig verhindert der Ableiter, dass Dampf entweicht. Ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter trägt dazu bei, dass kein Dampf verschwendet wird. Ein Kugelschwimmer-Kondensatableiter besteht aus zwei Elementen, dem Ventil und dem Sitz. Das Ventil bietet eine variable Öffnung, über die das Kondensat abgeleitet wird. Das zweite Element hilft beim Schließen oder Öffnen des Ventils, das bestimmt, ob Flüssigkeit abgeleitet werden soll oder nicht. Die Trennung der Flüssigkeit erfolgt durch Anwendung des Konzepts des Dichteunterschieds. Der Kugelschwimmer-Kondensatableiter hilft bei der Trennung von Wasser und Dampf, da das Wasser dichter ist als der Dampf. Dieser Ableiter verwendet eine schwimmende Kugel. Wenn der Ableiter mit Flüssigkeit gefüllt ist, schwimmt die Kugel auf ihm. Durch das Aufschwimmen der Kugel wird ein Schieber geöffnet, damit das Kondensat abfließen kann. Wenn der Kondensatstand sehr niedrig ist, füllt sich der Ableiter mit Dampf. Infolgedessen drückt der Dampf die Kugel nach unten und schließt den Schieber. 

Drei Arten von Kugelschwimmer-Kondensatableitern sind der thermostatische Entlüftungs-Kugelschwimmer-Kondensatableiter, der Hebel-Kugelschwimmer-Kondensatableiter und der lose Kugelschwimmer-Kondensatableiter. Diese Ableiter werden in vielen Anwendungen wie Heizpressen, Heiztanks, Wärmetauschern, Trockenzylindern und anderen eingesetzt. Die Kugelschwimmer-Kondensatableiter werden aufgrund ihrer Eigenschaften wie Wasserschlagfestigkeit, großes Fassungsvermögen, Fähigkeit zur Ableitung von Kondensat bei Dampftemperatur und Fähigkeit zur Ableitung von Kondensat, sobald es sich bildet, bevorzugt.