Thermostatischer Kondensatableiter

Was ist ein thermostatischer Kondensatableiter? 

Ein thermostatischer Kondensatableiter ist ein Kondensatableiter, der auf der Grundlage des Temperaturunterschieds zwischen Dampf und kühlem Kondensat bzw. Luft funktioniert. Bei dieser Art von Ableiter erhöht der Dampf den Druck in einem thermostatischen Element. Dadurch schließt sich der thermostatische Kondensatableiter. Wenn die nicht kondensierbaren Gase und das Kondensat im Kühlstrang zurückströmen, beginnt die Temperatur zu sinken, und das thermostatische Element wird aktiviert, um ein Ventil zu öffnen. Die Menge des gestauten Kondensats vor dem Membrankondensatableiter hängt vom Dampfdruck, den Lastbedingungen und der Rohrgröße ab. Ein thermostatischer Kondensatableiter wird auch verwendet, um Luft aus einem Dampfsystem abzuleiten. Während sich die Luft sammelt, sinkt die Temperatur, und ein Entlüfter leitet automatisch Luft bei mäßig niedriger Dampftemperatur über den gesamten Betriebsdruckbereich ab. Thermische Kondensatableiter sind entweder als Zwischenplattenelemente oder als Faltenbälge mit Druckausgleich erhältlich. Diese Kondensatableiter werden aus verschiedenen Materialien wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Bronze hergestellt. Membrankondensatableiter werden für leichte Kondensatbelastungen eingesetzt. 

Abbildung: Thermostatischer Kondensatableiter.

Wie funktioniert ein thermostatischer Kondensatableiter?

Ein thermostatischer Kondensatableiter kann mit einem Druckausgleichsbalg arbeiten. In diesem Fall beginnt der Ableiter zu arbeiten, indem er zunächst Luft und Kondensat vor dem Dampf durch den Ableiter drückt. Das thermostatische Element wird vollständig zusammengezogen und gleichzeitig wird das Ventil bis zu dem Punkt offen gehalten, an dem sich der Dampf dem Ableiter nähert. Wenn die Temperatur im thermostatischen Kondensatableiter ansteigt, erwärmt sie sofort das geladene Element, wodurch sich der Dampfdruck im Inneren erhöht. Wenn der Druck im Element mit dem Systemdruck im Ableitergehäuse ausgeglichen ist, dehnt sich das Element aus und schließt das Ventil. Wenn die Innentemperatur des Ableiters um einige Grad unter die Sattdampftemperatur sinkt, wird der Balg des Elements durch den unausgeglichenen Druck zusammengezogen und das Ventil geöffnet. 

Funktionsweise eines thermostatischen Kondensatableiters mit Druckausgleichsbalg

Die andere Funktionsweise eines thermostatischen Kondensatableiters ist die eines Druckausgleichsventils. Dieses Verfahren ähnelt dem des Druckausgleichsbalgs. Die Waffel ist teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt. Wenn die Temperatur im Ableiter ansteigt, erwärmt sich die gefüllte Zwischenplatte und erhöht so den Dampfdruck im Inneren. Wenn der Druck im Zwischenboden größer wird als der umgebende Dampfdruck, wird die Membran des Zwischenbodens auf den Ventilsitz gedrückt und schließt das Ventil. Ein Temperaturabfall durch Kondensat oder nicht kondensierbares Gas kühlt ab und senkt den Innendruck des Wafers, so dass der Wafer den Sitz freigeben kann. 

Der thermische Kondensatableiter mit Flüssigkeitsausdehnung hat eine feste Auslauftemperatur und kann als thermischer Ableiter mit Abschaltfunktion verwendet werden. In diesem Fall zeigt der Auslass immer nach oben, wie in der Abbildung unten dargestellt. Dies trägt dazu bei, das kontinuierliche Eintauchen des Elements in Öl zu verbessern. Da dieser Ableiter bei Temperaturen zwischen 60 ^oC bis 100 ^oC kann er nur beim Anfahren normal öffnen. Der thermische Kondensatableiter mit Flüssigkeitsausdehnung kann neben dem Hauptableiter installiert werden, der normalerweise mit einer Rücklaufleitung für das Kondensat verbunden ist. 

Abbildung eines thermostatischen Kondensatableiters mit Flüssigkeitsausdehnung im Einsatz

Thermischer Kapselkondensatableiter mit Druckausgleich 

Der thermische Kondensatableiter mit Druckausgleich ist eine Verbesserung des thermischen Kondensatableiters mit Flüssigkeitsausdehnung. Die Arbeitstemperatur dieses Ableiters wird durch den Dampfdruck der Umgebung beeinflusst. Dieser Ableiter funktioniert durch den Einsatz eines Elements, das eine Kapsel mit einer Mischung aus Wasser und einer speziellen Flüssigkeit mit einem niedrigeren Siedepunkt als Wasser ist. Beim Anfahren herrschen kalte Bedingungen und die Kapsel ist entspannt. Das Ventil dieses Ableiters ist weit geöffnet und befindet sich nicht in seinem Sitz. Dadurch kann die Luft unbegrenzt abgelassen werden. Dies ist die Eigenschaft eines Kondensatableiters mit Druckausgleich und der Grund, warum diese Ableiter für die Entlüftung geeignet sind. 

Thermostatischer Kondensatableiter mit Druckausgleich und austauschbarer Kapsel.

Wenn Kondensat durch diesen Ableiter fließt, wird Wärme auf die in der Kapsel enthaltene Flüssigkeit übertragen. Die Flüssigkeit verdampft dann, bevor der Dampf den Ableiter erreicht. Durch den Dampfdruck in der Kapsel dehnt sich diese aus, wodurch sich das Ventil schließt. Die vom thermischen Kondensatableiter abgegebene Wärme kühlt das Wasser, das die Kapsel umgibt, ab, während der Dampf kondensiert und so die Kapsel zum Kondensieren bringt. Dadurch öffnet sich das Ventil und gibt das Kondensat frei, bis der Dampf wieder einsetzt und der Zyklus von neuem beginnt. 

Funktionsweise eines thermostatischen Kondensatableiters mit Druckausgleich

Gegenwärtig konstruieren die Hersteller von Kondensatableitern mit Druckausgleich diese Ableiter aus rostfreiem Stahl. Ursprünglich verwendeten die Hersteller von thermostatischen Kondensatableitern Nichteisenwerkstoffe, die sich später als anfällig für Wasserschlagschäden erwiesen. Die Verwendung von Edelstahl macht diese Ableiter zuverlässiger und widerstandsfähiger gegen Schäden durch Korrosion, Überhitzung und Wasserschlag. 

Bimetallischer thermostatischer Kondensatableiter 

Es handelt sich um einen thermostatischen Kondensatableiter, der aus zwei Bändern aus verschiedenen Metallen besteht, die zu einem Element zusammengeschweißt werden. Dieses Element kann sich bei Erwärmung verbiegen, wie in der Abbildung unten dargestellt. 

Thermostatischer Bimetall-Kondensatableiter mit beheiztem Band und normaler Temperatur

Das einfache Element, das bei dieser Art von Fallen verwendet wird, berücksichtigt zwei Hauptfaktoren, nämlich

• Der Betrieb dieses Bimetall-Kondensatableiters erfolgt bei einer bestimmten Temperatur, die den Anforderungen eines Dampfsystems, das mit unterschiedlichen Temperaturen und Drücken arbeitet, nicht genügt. 
• Ein einzelner Bimetallstreifen übt eine geringe Kraft aus. Daher muss eine große Masse verwendet werden, so dass es nur langsam auf Temperaturänderungen im Dampf reagieren kann. 

Die Leistung eines Kondensatableiters kann durch Überprüfung seiner Reaktion auf eine Dampfsättigungskurve ermittelt werden. Eine geeignete Reaktion ist eine Reaktion, die der Kurve genau folgt und genau unter ihr liegt. Ein einfaches Bimetallelement reagiert linear auf Temperaturänderungen. Wie in der nachstehenden Abbildung dargestellt, verwenden einige thermostatische Bimetall-Kondensatableiter zwei verschiedene Bimetallblätter in einem Stapel, die bei unterschiedlichen Temperaturen arbeiten. 

Ein besserer bimetallischer thermostatischer Kondensatableiter verwendet das thermostatische Element einer Tellerfeder. Das Element besteht aus Bimetall-Scheiben. Wirken die Scheiben direkt zwischen dem Ventilsitz und der Ventilspindel, bewirken sie eine lineare Änderung der Kondensatabflusstemperatur bei Druckänderungen. Wenn eine Federscheibe zwischen Sitzaussparung und Scheiben eingebaut ist, hilft sie, einen Teil der Ausdehnung des Bimetalls bei niedrigem Druck zu absorbieren. Dies trägt dazu bei, eine größere Temperaturänderung bei Druckänderungen zu erreichen. Die Form der Federscheibe wird gegenüber der Schraubenfeder bevorzugt, da sie eine exponentielle Kraftentwicklung ermöglicht, die die Geschwindigkeit im Vergleich zur linearen Geschwindigkeit erhöht. Ein solcher Effekt kann bei etwa 1,5 Megapascal eintreten, bis sich die Feder bis zum Boden der Aussparung durchbiegt. Dadurch kann die Kondensatablauftemperatur der Sättigungskurve des Dampfes genauer folgen. Die Abflussgeschwindigkeit kann auch durch den Einsatz eines dynamischen Klacks verbessert werden, der zu einem Knallabfluss führt. 

Thermischer Bimetall-Kondensatableiter mit Bimetall-Scheiben

Anwendungen von thermostatischen Kondensatableitern 

• Wird in Kochkesseln verwendet. 
• Sie werden in Leuchtspurlinien verwendet. 
• Diese Fallen werden in Sterilisatoren verwendet.
• Konvektoren, Heizkörper und Warmlufterzeuger. 
• Sie werden in Heizschlangen verwendet. 
• Sie werden in Verdampfern verwendet.

Vor- und Nachteile der einzelnen Typen von thermischen Kondensatableitern 

Vorteile des thermostatischen Kondensatableiters mit Flüssigkeitsausdehnung 

• Dieser Ableitertyp kann so eingestellt werden, dass er bei niedrigen Temperaturen auswirft, was zu einer ausgezeichneten Kaltentleerung führt. 
• Der thermische Kondensatableiter mit Flüssigkeitsausdehnung sorgt in kaltem Zustand für eine hervorragende Entlüftung und eine hohe Kondensatmenge bei Anfahrlast.
• Thermische Kondensatableiter mit Flüssigkeitsausdehnung können als Kondensatableiter für Niederdruck- und Heißdampfleitungen verwendet werden, bei denen eine lange Kühlstrecke zur Überflutung von Kühlkondensat gewährleistet ist. Er ist in der Lage, Wasserschlag und Vibrationsbedingungen zu überwinden. 

Nachteile von thermischen Kondensatableitern mit Flüssigkeitsausdehnung 

• Bei einem thermostatischen Kondensatableiter mit Flüssigkeitsausdehnung hat das Element einen flexiblen Schlauch, der bei überhitztem oder korrosivem Kondensat zerstört werden kann. 
• Dieser Ableitertyp kann Entladungen mit einer Geschwindigkeit von unter 100 % ausstoßen. ^oC oder darunter und sollte daher nicht in Bereichen eingesetzt werden, in denen das Kondensat sofort aus dem Dampfraum entfernt werden muss. 
• Wenn ein thermostatisch gesteuerter Kondensatableiter mit Flüssigkeitsausdehnung Frostbedingungen ausgesetzt ist, sollte er ebenso wie das Rohrsystem gut isoliert sein. 
• Dieser Ableitertyp bietet keine eigenständige Ableiterlösung, er benötigt einen weiteren Ableiter, damit sie parallel arbeiten. Er kann jedoch in Fällen eingesetzt werden, in denen der Anfahrdurchfluss nicht der Hauptfaktor ist, wie bei der Entleerung von Heizschlangen in einem kleinen Tank. 

Vorteile des thermischen Kapselkondensatableiters mit Druckausgleich 

• Diese Kondensatableiter haben ein großes Fassungsvermögen, sind leicht und haben eine geringe Größe. 
• Bei diesem Typ von thermischen Kondensatableitern ist das Ventil bei der Inbetriebnahme vollständig geöffnet. Dadurch können Luft und nicht kondensierbare Gase ungehindert abfließen. Dies ermöglicht eine maximale Kondensatabfuhr auch bei höchster Belastung. 
• Thermische Kondensatableiter mit Druckausgleich frieren in exponierter Lage nur selten ein, es sei denn, der Pegel in der Kondensatleitung steigt nach dem Ableiter an, wodurch Wasser zurückläuft und den Ableiter überflutet, wenn der Dampf abgestellt wird. 
• Thermische Kondensatableiter mit Druckausgleich werden so konstruiert, dass sie sich automatisch an verschiedene Dampfdrücke bis zum maximalen Arbeitsdruck anpassen. Dieser Ableiter ist auch in der Lage, überhitzten Temperaturen bis zu 70 % zu widerstehen. ^oC. 
• Die Wartung von Thermokondensatableitern mit Druckausgleich ist einfach. Denn der Ausbau des Ventilsitzes und der Kapsel ist einfach und im Falle eines Austauschs in wenigen Minuten erledigt, ohne dass der Ableiter aus seiner Leitung entfernt werden muss. 

Nachteile von thermischen Kapselkondensatableitern mit Druckausgleich 

• Wenn der thermische Kapselkondensatableiter mit Druckausgleich aus Nichteisenwerkstoff besteht, kann er durch Wasserschlag beeinträchtigt werden. Um sicherzustellen, dass der Ableiter sicher vor Wasserschlägen ist, sollten Sie einen Ableiter aus Edelstahl kaufen. 
• Dieser Ableitertyp öffnet sich erst, wenn die Temperatur des Kondensats unter die Dampftemperatur sinkt. Dies hat den Nachteil, dass der gewählte Kondensatableiter dort eingesetzt werden muss, wo Staunässe im Dampfbereich nicht toleriert wird, z. B. bei Wärmetauschern, Netzentwässerung und kritischen Begleitheizungen. 

Vorteile des bimetallischen thermischen Kondensatableiters

• Das kompakte Gehäuse sorgt für Stabilität und hat ein großes Fassungsvermögen für Kondensat.
• Ein thermostatischer Bimetall-Kondensatableiter hat ein weit geöffnetes Ventil, wenn er kalt ist. Dies ermöglicht eine Entlüftung und einen maximalen Kondensatabfluss bei der Inbetriebnahme.
• Das Kondensat in einem bimetallischen Membrankondensatableiter kann ungehindert aus dem Abfluss abfließen, so dass dieser Ableiter in exponierter Stellung nicht einfrieren kann. Andere Hersteller von thermischen Bimetall-Kondensatableitern konstruieren den Ableiter so, dass er beim Einfrieren nicht beschädigt wird.
• Widerstandsfähig gegen Wasserschläge, hohen Dampfdruck und Kondensatkorrosion.
• Das Element in einem thermostatischen Bimetall-Kondensatableiter kann über einen großen Dampfdruckbereich arbeiten, ohne dass eine Änderung der Ventilgröße erforderlich ist.
• Wenn sich das Ventil dieses Ableiters auf der Unterseite des Sitzes befindet, ist er in der Regel gegen Rückströmung geschützt. Wenn der Hersteller eines thermischen Bimetall-Kondensatableiters jedoch eine gewisse Rückströmung erwartet, wird er ein Rückschlagventil auf der stromabwärts gelegenen Seite einbauen.
• Das Kondensat wird auf verschiedenen Temperaturniveaus unterhalb der Sättigungstemperatur abgeleitet, und ein Teil der Enthalpie des gesättigten Wassers kann der Anlage zugeführt werden, wenn die vorhandene Staunässe im Dampfbereich ertragen werden kann. Dies trägt dazu bei, dem Kondensat ein Maximum an Dampfenergie zu entziehen, bevor es in den Abfall abgeleitet wird. Daher werden in Begleitheizungsleitungen bimetallische thermostatische Kondensatableiter eingesetzt. In Begleitheizungsleitungen wird das Kondensat häufig in den Abfall geleitet.
• Die Wartung von thermischen Bimetall-Kondensatableitern ist einfacher, da die internen Komponenten ausgetauscht werden können, ohne dass das Gehäuse aus der Leitung entfernt werden muss.
• Entspannungsdampf, der entsteht, wenn Kondensat von hohem Druck auf niedrigen Druck umgewälzt wird, führt zu einem erhöhten Gegendruck in der Kondensatleitung. Durch die Kühlstrecke kühlt sich das Kondensat ab und erzeugt weniger Entspannungsdampf in der Kondensatleitung. Dies trägt zur Senkung des Gegendrucks bei.

Nachteile des bimetallischen thermischen Kondensatableiters

• Nicht geeignet für den Einsatz in verfahrenstechnischen Anlagen, in denen eine sofortige Entfernung erforderlich ist, um eine maximale Leistung zu erzielen.
• Einige Hersteller von thermischen Bimetall-Kondensatableitern konstruieren diese Ableiter mit niedrigen internen Geschwindigkeiten, was sie anfällig für Verstopfungen durch Schmutz in der Rohrleitung macht. Um solche Verstopfungen zu vermeiden, muss der Ableiter dynamische Risse aufweisen, die zu einer intermittierenden Strahlentladung führen, was die Selbstreinigungsfähigkeit verbessert.
• Reagieren langsam auf Druck- oder Laständerungen, da das Element langsam reagiert.

Fehlersuche bei thermostatischen Kondensatableitern 

Thermischer Kondensatableiter entlädt sich nicht 

• Dies könnte auf einen hohen Druck zurückzuführen sein, der durch Folgendes verursacht wird: 

• Ursprünglich falscher Druck angegeben. Überprüfen Sie den empfohlenen Druckbereich. 
• Rücklaufleitung mit hohem Vakuum. Dies könnte den Differenzdruck erhöhen und die Arbeit des Ableiters erschweren. Prüfen Sie den empfohlenen Wert für das Vakuum. 
• Erhöhter Druck ohne eine kleinere Düse. Kleinere Düse einbauen. 
• Der Überdruck im Kessel ist zu niedrig. Erhöhen Sie den Kesselüberdruck. 

• Dampf oder Kondensat gelangt nicht zum thermostatischen Kondensatableiter

• Das Ventil in der Leitung zum Siphon ist defekt. Ersetzen Sie das Ventil nach Bedarf. 
• Krümmer oder Rohrleitung verstopft. Krümmer oder Rohrleitung bei Bedarf entstopfen. 
• Durch ein Sieb blockiert. Das Sieb ist nicht mehr blockiert. 

• Defekter oder abgenutzter Mechanismus des Geruchsverschlusses. 

• Überprüfen Sie verschlissene interne Komponenten und tauschen Sie sie bei Bedarf aus. 

• Das Gehäuse des thermischen Kondensatableiters ist voller Schmutz 

• Entfernen Sie den Schmutz. Versuchen Sie auch, ein Sieb vor dem Siphon zu installieren.  

Thermostatischer Kondensatableiter verliert Dampf 

• Ventil sitzt nicht 

• Dies könnte auf verschlissene Teile zurückzuführen sein. Überprüfen Sie verschlissene Teile und ersetzen Sie sie bei Bedarf. 
• In der Öffnung festsitzende Partikel. Entfernen Sie das Material, das sich in der Öffnung befindet. 

Thermischer Kondensatableiter mit kontinuierlichem Durchfluss 

• Die Falle ist sehr klein. Verwenden Sie eine größere Falle. 
• Verwendeter Hochdruckabscheider für eine Arbeit, die einen niedrigen Druck erfordert. Prüfen Sie, ob der erforderliche Abscheiderdruck der zu erledigenden Arbeit entspricht.

Zusammenfassung 

Ein thermostatischer Kondensatableiter ist ein Ableiter, der nach dem Prinzip der Temperaturdifferenz zwischen Dampf und kühlem Kondensat und Luft arbeitet. Der Dampfdruck steigt in einem thermostatischen Element an. Dies führt zum Schließen des Ableiters. Um diesen Ableiter zu öffnen, stauen sich Kondensat und nicht kondensierbare Gase in der Kühlstrecke, wodurch die Temperatur sinkt und sich das thermostatische Element zusammenzieht, wodurch das Ventil geöffnet wird. Es gibt drei Arten von thermostatischen Kondensatableitern: thermostatische Ableiter mit Druckausgleich, thermostatische Ableiter mit Flüssigkeitsausdehnung und bimetallische thermostatische Ableiter. Jeder dieser drei Ableiter funktioniert auf unterschiedliche Weise, so dass jeder für eine bestimmte Art von Anwendung geeignet ist.

Thermische Kondensatableiter werden aus verschiedenen robusten und korrosionsbeständigen Materialien wie Edelstahl, Kohlenstoffstahl und Bronze hergestellt. Diese Ableiter werden bei leichten Kondensatbelastungen eingesetzt. Membrankondensatableiter werden in verschiedenen Anwendungen wie Heizkörpern, Sterilisatoren, Begleitheizungen, Heizschlangen, Verdampfern, Kochkesseln und anderen eingesetzt. Diese Kondensatableiter sind in vielerlei Hinsicht vorteilhaft, z. B. haben sie einen hohen Wirkungsgrad, sind wartungsfreundlich, lassen sich leichter einbauen, können Luft und andere Gase ableiten, was Wasserschläge reduziert, und erreichen eine hohe Abflussrate, um nur einige zu nennen.