Der Partialkondensator

Beschrijving

Luftige Kondensation

In Prozessen, bei denen Wärmeenergie benötigt wird, um die Temperatur eines Produkts zu erhöhen, ist Dampf als Wasserdampf der ideale Energieträger. Dampf ist leicht verfügbar, ungefährlich, umweltfreundlich, gut zu kontrollieren und sorgt für eine hervorragende Wärmeübertragung.

Dampf kann mit einem Dampfkessel erzeugt werden, ist aber oft auch ein Nebenprodukt, beispielsweise bei Eindampfern und verschiedenen Trocknungsprozessen in der Zucker- und Papierindustrie. Die Wiederverwendung dieser „Abfallströme“ ist natürlich wirtschaftlich sehr rentabel und ökologisch nachhaltig.

„Da ist ein bisschen Luft im Dampf, macht das was aus?“

Das hat geklappt!

Während reiner Wasserdampf während des gesamten Erhitzungsprozesses auf derselben Temperatur bleibt, sinkt die Temperatur eines Dampfes, der nicht kondensierbare Gase (wie Luft) enthält. Die Wechselwirkung zwischen den Wassermolekülen und den Molekülen in der Luft bewirkt, dass das Wasser weniger schnell kondensiert. Zudem steigt die Konzentration der nicht kondensierbaren Gase im Dampf während des Erhitzungsprozesses immer weiter an, wodurch die Kondensationstemperatur immer weiter sinkt. Anstelle einer festen Kondensationstemperatur liegt nun ein Kondensationsbereich vor. Die endgültige Temperatur kann um mehrere Dutzend Grad niedriger liegen.

Der unten abgebildete Rohrwärmetauscher ist für einen Dampf mit 99,2 % H₂O, 0,3 % O₂ und 0,5 % N₂ ausgelegt. Die Konzentration nicht kondensierbarer Gase war zwar gering, doch aufgrund der Prozessbedingungen konnten letztendlich 10 % nicht kondensieren. Bei 100 % Wasserdampf wäre dies hingegen möglich gewesen.

Der berechnete Wärmetauscher ist 3 Meter lang, wurde für einen guten Kondensatablauf in einem Winkel von 3° installiert und verfügt zur Trennung von Kondensat und Dampf über einen separaten Anschluss für das Kondensat und den verbleibenden Dampf.