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D i e b e s s e r e A n l a g e
D A M P F T E C H N O L O G I E M I T Z U K U N F T
Arbeitsblaumltterfuumlr Dampftechnologie KondensatwirtschaftFluidtechnik Regelungstechnik
Arbeitsblaumltterfuumlr Dampftechnologie KondensatwirtschaftFluidtechnik Regelungstechnik
2 | Spirax Sarco
copy bdquoArbeitsblaumltter fuumlr Dampftechnologie Kondensatwirtschaft Fluidtechnik Regelungstechnikldquo der SPIRAX SARCO GmbH KonstanzNachdruck auch auszugsweise Kopie Vervielfaumlltigung und Verbreitung gleich welcher Art nur nach ausdruumlcklicher Genehmigung von SPIRAX SARCO
Weitere Dokumentationen von Spirax Sarco
bull LeitfadenfuumlrdiePraxisbull GrundlagenderDampf-undKondensattechnologiebull GrundlagendesEinsatzesvonWaumlrmetauscherninDampfanlagenbull GrundlagenfuumlrWartungundBetriebvonDampfanlagenbull GrundlagenderDampfkuumlhlung
Spirax Sarco | 3
DieArbeitsblaumltterfuumlrDampf-Kondensat-Fluid-undRegelungs-TechnikbasierenauflangjaumlhrigenErfahrungenda-ruumlber welche physikalischen Informationen in der Praxis Anwendung finden Sie sind seit uumlber 20 Jahren hilfreiches HandwerkzeugvielerFachleuteWirbedankenunsbeiallenLesern fuumlr IhreVerbesserungsvorschlaumlgeundAnmer-kungen
DieArbeitsblaumlttererhebenkeinenAnspruchaufVollstaumlndigkeitoderabsolutewissenschaftlicheKorrektheitSieorien- tieren sich vor allem an der einfachen Handhabung in der Praxis Vor allem aber ersetzen sie nicht das Fachwissen und dieErfahrungdesBenutzersImZweifelwirdaufweiterfuumlhrendeLiteraturverwiesen
Verschiedene Informationen und Darstellungen sind von Spirax Sarco entwickelt worden unterliegen dem Copyright undduumlrfenvonSpiraxSarco-KundengenutztwerdenDieVervielfaumlltigungundNutzunginFachliteraturelektronischenundanderenMedienbedarfderausdruumlcklichenZustimmungdurchSpiraxSarco
Spirax Sarco KonstanzFruumlhjahr2009
Vorwort
4 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung 6Wasserdampftafel 7Waumlrmedurchgang 8
Dampfleitungen 10Dimensionierung 11Stroumlmungsgeschwindigkeit 12Druckverlust 13
Kondensatleitungen 14Dimensionierung 15
Kondensatanfall 16Auswahl Kondensatableiter 18Merkmale Kondensatableiter 19
Regelungstechnik 20kv-DiagrammDampf 21kv-DiagrammWasser 22ReglereinstellungnachZiegler-Nichols 23
Nachverdampfung 24
Ruumlckstaueffekt 26Staupunktdiagramm 27
Uumlberhitzung 28Mollier-Diagramm 29
Kondensatruumlckspeiseanlagen 30
Ausdehnung von Stahlrohren 31
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler 32Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen 33
WichtigeNormenundRegelwerke 34Einheiten 36Umrechnungen 37Flanschmaszlige 38NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen 39Zeichnungssymbole 40
Inhaltsverzeichnis
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Anlagenuumlbersicht
Dampf-erzeuger
Kessel-speisepumpe
Wasser-aufbereitung
Kondensat-sammel-behaumllter
Speisewasser-entgasung
Speisewasser-vorwaumlrmung
1 100
Dampf25 ms
Kondensat
Frischwasser
AbsalzenAbschlammen
M
E
12
3
4
5
6
7
8
10
1314
12 16
15
22
23 22
24 25
26
27
28
2930
31
32
34
3335
39
40
4142
43
363738
46
44
45
48
49
5047
17
20 2119
18
11
9
Dampfleitung 1 Langsam in Betrieb nehmen (mehrere Minuten) 2 Dampfleitung lieber zu groszlig als zu klein 3 Leitung und Halterungen isolieren 4 Fest- und Gleitlager vorsehen 5 Dampfgeschwindigkeit 25 ms bei Heiszligdampf 40ndash60 ms 6 Dampfleitung mit Gefaumllle verlegen11 Kompensatoren fuumlr die Leitungsausdehnung12 Lange Leitung mit Gefaumllle im Saumlgezahn verlegen16 Druckanzeige fuumlr den wirklich vorhandenen Dampfdruck27 Leitungsende entluumlften
Dampfleitung entwaumlssern 7 Leitung uumlber Entwaumlsserungsstutzen entwaumlssern 8 Schauglas gibt Einblick ins Geschehen 9 Tiefpunkte entwaumlssern10 SPIRAtec-Pruumlfkammer zur Kondensatableiteruumlberwachung13 Alle 25 m entwaumlssern14 Senkrechte Anstiege entwaumlssern15 Dampfverteiler entwaumlssern17 Dampftrockner anstaufrei entwaumlssern28 Leitungsende entwaumlssern
Druckreduzierung18 Schmutzfaumlnger schuumltzt vor groben Partikeln19 Manometer gibt den wirklichen Vordruck20 Bypass fuumlr den Wartungsfall21 Steckblende zur Sicherheit
22 Ausgleichsgefaumlszlig mit Absperrventil unterhalb des Druckreglers23 Dampfleitung vor dem Regelventil kleiner nach dem Ventil groumlszliger Ventil kleiner24 Manometer zur Einstellung Minderdruck25 Sicherheitsventile schuumltzen vor Schaumlden
Verbraucher26 Dampfentnahme von oben anschlieszligen29 Temperaturregelung Druckschwankungen und Vakuum moumlglich30 Sicherheitstemperaturbegrenzung wo noumltig31 Vakuumbrecher baut Vakuum ab32 Jeden Verbraucher separat entwaumlssern43 Auch Verbraucher entluumlften
Kondensatsystem33 Eine Kondensatleitung ist keine Wasserleitung34 Wertvolle Information die Druckanzeige35 Entspanner zur Nachdampfverwertung36 Keine Reihenschaltung von Kondensatableitern37 Ruumlckschlagventil entkoppelt Anlagenteile38 Mechanische Pumpen foumlrdern heiszliges Kondensat ohne Hilfsenergie39 Sicherheitsventil sichert den Entspanner ab40 Ruumlckschlagventil verhindert zu hohen Druck41 Druckregler sorgt fuumlr konstanten Dampfdruck42 Sicherheitsventil schuumltzt Verbraucher vor Uumlberdruck44 Kondensatruumlckspeiseanlage mit ein oder zwei Pumpen45 Speisewasservorwaumlrmung mittels Wrasendampf46 Auf NPSH-Wert Druck und Temperatur achten
Wasseraufbereitung47 Angaben des Kesselherstellers beachten48 Speisewasser entgasen um Sauerstoff auszutreiben und Korrosion zu begrenzen49 Speisepumpe NPSH-Wert beachten50 Abschlammen und Absalzen sorgen fuumlr gute Dampfqualitaumlt und stabile Betriebszustaumlnde
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Waumlrmeberechnung
Waumlrmebedarf
1 Addieren aller Verbraucher Gleichzeitigkeit beruumlcksichtigen2 Dampf-undEnergieverlustemitberuumlcksichtigen
DerWaumlrmebedarfeinerAnlageodereinesWaumlrmetauscherslaumlsstsichoftvomTypenschilddesApparatesablesenIstdieLeistungabernichtbekannt(auchumdieechtenLeistungsdatendesProzesseabzuklaumlren)werdendieDatender Sekundaumlrseite verwendet
Q = m x cp x DT
Q LeistunginkWm Massenstrom in kg hcp WaumlrmekapazitaumltdesSekundaumlrmediums∆T TemperaturdifferenzT1ndashT2
Einige Beispiele fuumlr die Waumlrmekapazitaumlt cp bei ca 20degC
Fluumlssigkeit cp in kJ kg KWasser 42Ethylalkohol 23Methylalkohol 251Azeton 213Benzin 221Benzol 175
WerdenFluumlssigkeitenzBmitWassergemischtveraumlndertsichdieWaumlrmekapazitaumltnaumlherungsweiseumdenWertder Massen-Mischungsverhaumlltnisse
Dampfbedarf
Faustformel fuumlrDampfdruumlckebis13bar 1KWentsprichtca18kghDampf
Berechnung bull LeistungQinkW(vomVerbraucher) bull Dampfdruckpinbar bull Waumlrmeinhalt∆hv ausWasserdampftafel(inkJkg) bull Faktor36001kW=3600kJh
benoumltigte Dampfmenge
Beispiel
gegeben Waumlrmetauschermit150kW 10 baruuml Dampf
ausWasserdampftafel∆hv=1999kJkg
BerechnungDampfbedarf
nach Faustformel 18x150kW=270 kg h Dampf
m = x 3600 s h = 270 kg h Dampf (1 kW = 1 kJ s)1999 kJkg
150 kW
m = x 3600 (in kg h Dampf)∆hv
Q
Dampf
Kondensat
Waumlrmetauscher Leistung Q [kW]
Vorlauftemperatur T4
Massenstrom kghWaumlrmekapazitaumlt kJkg middot K
Ruumlcklauftemperatur T3
Glycerin 242Kerosin 20Olivenoumll 196Rizinusoumll 179Seewasser 393Sesamoumll 163Toluol 15
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Wasserdampftafel
Wasserdampftafel (trocken gesaumlttigter Wasserdampf)
Uumlbershydruck pe [baruuml ]
absoluter Druck pabs [barabs ]
Sattdampfshytemperatur ts [degC]
Enthalpie Wasser hrsquo [kJ kg]
Verdampfshywaumlrme ∆hv [kJ kg]
Enthalpie Dampf hrsquorsquo [kJ kg]
Volumen Dampf vrsquorsquo [msup3 kg]
Dichte Dampf ρrsquorsquo [kg msup3]
Der Uumlber druck ist bezogen auf einen absoluten Umge-bungsdruck von 10 bar
010 458 1918 23930 25848 146700 00682 020 601 2515 23580 26095 76500 01307 030 691 2893 23360 26253 52290 01912 040 759 3177 23190 26370 39930 02504 050 813 3406 23050 26456 32400 03086 060 860 3599 22940 26539 27320 03660 070 900 3768 22830 26598 23650 04228 080 935 3917 22740 26657 20870 04792090 967 4052 22660 26712 18690 05350 100 996 4170 22580 26750 16940 05903
010 110 1023 4290 22510 26800 15490 06456020 120 1048 4390 22440 26830 14280 07003030 130 1071 4490 22380 26870 13250 07547040 140 1093 4580 22320 26900 12360 08091050 150 1114 4670 22260 26930 11590 08628060 160 1133 4750 22210 26960 10910 09166070 170 1152 4830 22160 26990 10310 09699080 180 1169 4910 22110 27020 09770 10235090 190 1186 4980 22060 27040 09290 10764100 200 1202 5050 22010 27060 08850 11299150 250 1274 5350 21810 27160 07180 13928200 300 1335 5610 21630 27240 06060 16502250 350 1389 5840 21470 27310 05240 19084300 400 1436 6050 21330 27380 04620 21645350 450 1479 6230 21200 27430 04140 24155400 500 1518 6400 21070 27470 03750 26667450 550 1555 6560 20960 27520 03430 29155500 600 1588 6700 20850 27550 03160 31646600 700 1650 6970 20650 27620 02727 36670700 800 1704 7210 20460 27670 02403 41615800 900 1754 7430 20290 27720 02148 46555900 1000 1799 7630 20130 27760 01943 51467
1000 1100 1841 7810 19990 27800 01774 563701100 1200 1880 7980 19840 27820 01632 612751200 1300 1916 8150 19710 27860 01511 661811300 1400 1950 8300 19580 27880 01407 710731400 1500 1983 8450 19450 27900 01317 759301500 1600 2014 8590 19330 27920 01237 808411600 1700 2043 8720 19210 27930 01166 857631700 1800 2071 8850 19100 27950 01103 906621800 1900 2098 8970 18990 27960 01047 955111900 2000 2124 9090 18880 27970 00995 1005032000 2100 2149 9200 18780 27980 00949 1053742400 2500 2239 9620 18390 28010 00799 1251562500 2600 2260 9720 18290 28010 00769 1300392900 3000 2338 10080 17940 28020 00666 1501503000 3100 2357 10170 17850 28020 00645 1550393900 4000 2503 10870 17130 28000 00498 2008034000 4100 2518 10950 17050 28000 00485 2061864900 5000 2639 11540 16400 27940 00394 2538075900 6000 2756 12140 15710 27850 00324 3086426900 7000 2858 12670 15060 27730 00274 3649647900 8000 2950 13170 14430 27600 00235 4255328900 9000 3033 13640 13810 27450 00205 4878059900 10000 3110 14080 13200 27280 00180 55555614900 15000 3421 16110 10040 26150 00103 97087419900 20000 3657 18260 5920 24180 00059 16949122000 22100 3742 21070 00 21070 00032 312500
8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
01rsquo
000
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500rsquo
000
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0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
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Sattdam
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550kg h
Ergebnis
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DN50(545mm)
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250
300
350
400
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136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
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StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
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Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
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Kon
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a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
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(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
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r abs
olut
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Dam
pfdu
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luss
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)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
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3 h
Dur
chflu
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kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
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07
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014
016
018
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028
030
035
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100
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11
1010
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kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
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n
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lt
Obe
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men
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ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Arbeitsblaumltterfuumlr Dampftechnologie KondensatwirtschaftFluidtechnik Regelungstechnik
2 | Spirax Sarco
copy bdquoArbeitsblaumltter fuumlr Dampftechnologie Kondensatwirtschaft Fluidtechnik Regelungstechnikldquo der SPIRAX SARCO GmbH KonstanzNachdruck auch auszugsweise Kopie Vervielfaumlltigung und Verbreitung gleich welcher Art nur nach ausdruumlcklicher Genehmigung von SPIRAX SARCO
Weitere Dokumentationen von Spirax Sarco
bull LeitfadenfuumlrdiePraxisbull GrundlagenderDampf-undKondensattechnologiebull GrundlagendesEinsatzesvonWaumlrmetauscherninDampfanlagenbull GrundlagenfuumlrWartungundBetriebvonDampfanlagenbull GrundlagenderDampfkuumlhlung
Spirax Sarco | 3
DieArbeitsblaumltterfuumlrDampf-Kondensat-Fluid-undRegelungs-TechnikbasierenauflangjaumlhrigenErfahrungenda-ruumlber welche physikalischen Informationen in der Praxis Anwendung finden Sie sind seit uumlber 20 Jahren hilfreiches HandwerkzeugvielerFachleuteWirbedankenunsbeiallenLesern fuumlr IhreVerbesserungsvorschlaumlgeundAnmer-kungen
DieArbeitsblaumlttererhebenkeinenAnspruchaufVollstaumlndigkeitoderabsolutewissenschaftlicheKorrektheitSieorien- tieren sich vor allem an der einfachen Handhabung in der Praxis Vor allem aber ersetzen sie nicht das Fachwissen und dieErfahrungdesBenutzersImZweifelwirdaufweiterfuumlhrendeLiteraturverwiesen
Verschiedene Informationen und Darstellungen sind von Spirax Sarco entwickelt worden unterliegen dem Copyright undduumlrfenvonSpiraxSarco-KundengenutztwerdenDieVervielfaumlltigungundNutzunginFachliteraturelektronischenundanderenMedienbedarfderausdruumlcklichenZustimmungdurchSpiraxSarco
Spirax Sarco KonstanzFruumlhjahr2009
Vorwort
4 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung 6Wasserdampftafel 7Waumlrmedurchgang 8
Dampfleitungen 10Dimensionierung 11Stroumlmungsgeschwindigkeit 12Druckverlust 13
Kondensatleitungen 14Dimensionierung 15
Kondensatanfall 16Auswahl Kondensatableiter 18Merkmale Kondensatableiter 19
Regelungstechnik 20kv-DiagrammDampf 21kv-DiagrammWasser 22ReglereinstellungnachZiegler-Nichols 23
Nachverdampfung 24
Ruumlckstaueffekt 26Staupunktdiagramm 27
Uumlberhitzung 28Mollier-Diagramm 29
Kondensatruumlckspeiseanlagen 30
Ausdehnung von Stahlrohren 31
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler 32Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen 33
WichtigeNormenundRegelwerke 34Einheiten 36Umrechnungen 37Flanschmaszlige 38NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen 39Zeichnungssymbole 40
Inhaltsverzeichnis
Spirax Sarco | 5
Anlagenuumlbersicht
Dampf-erzeuger
Kessel-speisepumpe
Wasser-aufbereitung
Kondensat-sammel-behaumllter
Speisewasser-entgasung
Speisewasser-vorwaumlrmung
1 100
Dampf25 ms
Kondensat
Frischwasser
AbsalzenAbschlammen
M
E
12
3
4
5
6
7
8
10
1314
12 16
15
22
23 22
24 25
26
27
28
2930
31
32
34
3335
39
40
4142
43
363738
46
44
45
48
49
5047
17
20 2119
18
11
9
Dampfleitung 1 Langsam in Betrieb nehmen (mehrere Minuten) 2 Dampfleitung lieber zu groszlig als zu klein 3 Leitung und Halterungen isolieren 4 Fest- und Gleitlager vorsehen 5 Dampfgeschwindigkeit 25 ms bei Heiszligdampf 40ndash60 ms 6 Dampfleitung mit Gefaumllle verlegen11 Kompensatoren fuumlr die Leitungsausdehnung12 Lange Leitung mit Gefaumllle im Saumlgezahn verlegen16 Druckanzeige fuumlr den wirklich vorhandenen Dampfdruck27 Leitungsende entluumlften
Dampfleitung entwaumlssern 7 Leitung uumlber Entwaumlsserungsstutzen entwaumlssern 8 Schauglas gibt Einblick ins Geschehen 9 Tiefpunkte entwaumlssern10 SPIRAtec-Pruumlfkammer zur Kondensatableiteruumlberwachung13 Alle 25 m entwaumlssern14 Senkrechte Anstiege entwaumlssern15 Dampfverteiler entwaumlssern17 Dampftrockner anstaufrei entwaumlssern28 Leitungsende entwaumlssern
Druckreduzierung18 Schmutzfaumlnger schuumltzt vor groben Partikeln19 Manometer gibt den wirklichen Vordruck20 Bypass fuumlr den Wartungsfall21 Steckblende zur Sicherheit
22 Ausgleichsgefaumlszlig mit Absperrventil unterhalb des Druckreglers23 Dampfleitung vor dem Regelventil kleiner nach dem Ventil groumlszliger Ventil kleiner24 Manometer zur Einstellung Minderdruck25 Sicherheitsventile schuumltzen vor Schaumlden
Verbraucher26 Dampfentnahme von oben anschlieszligen29 Temperaturregelung Druckschwankungen und Vakuum moumlglich30 Sicherheitstemperaturbegrenzung wo noumltig31 Vakuumbrecher baut Vakuum ab32 Jeden Verbraucher separat entwaumlssern43 Auch Verbraucher entluumlften
Kondensatsystem33 Eine Kondensatleitung ist keine Wasserleitung34 Wertvolle Information die Druckanzeige35 Entspanner zur Nachdampfverwertung36 Keine Reihenschaltung von Kondensatableitern37 Ruumlckschlagventil entkoppelt Anlagenteile38 Mechanische Pumpen foumlrdern heiszliges Kondensat ohne Hilfsenergie39 Sicherheitsventil sichert den Entspanner ab40 Ruumlckschlagventil verhindert zu hohen Druck41 Druckregler sorgt fuumlr konstanten Dampfdruck42 Sicherheitsventil schuumltzt Verbraucher vor Uumlberdruck44 Kondensatruumlckspeiseanlage mit ein oder zwei Pumpen45 Speisewasservorwaumlrmung mittels Wrasendampf46 Auf NPSH-Wert Druck und Temperatur achten
Wasseraufbereitung47 Angaben des Kesselherstellers beachten48 Speisewasser entgasen um Sauerstoff auszutreiben und Korrosion zu begrenzen49 Speisepumpe NPSH-Wert beachten50 Abschlammen und Absalzen sorgen fuumlr gute Dampfqualitaumlt und stabile Betriebszustaumlnde
6 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung
Waumlrmebedarf
1 Addieren aller Verbraucher Gleichzeitigkeit beruumlcksichtigen2 Dampf-undEnergieverlustemitberuumlcksichtigen
DerWaumlrmebedarfeinerAnlageodereinesWaumlrmetauscherslaumlsstsichoftvomTypenschilddesApparatesablesenIstdieLeistungabernichtbekannt(auchumdieechtenLeistungsdatendesProzesseabzuklaumlren)werdendieDatender Sekundaumlrseite verwendet
Q = m x cp x DT
Q LeistunginkWm Massenstrom in kg hcp WaumlrmekapazitaumltdesSekundaumlrmediums∆T TemperaturdifferenzT1ndashT2
Einige Beispiele fuumlr die Waumlrmekapazitaumlt cp bei ca 20degC
Fluumlssigkeit cp in kJ kg KWasser 42Ethylalkohol 23Methylalkohol 251Azeton 213Benzin 221Benzol 175
WerdenFluumlssigkeitenzBmitWassergemischtveraumlndertsichdieWaumlrmekapazitaumltnaumlherungsweiseumdenWertder Massen-Mischungsverhaumlltnisse
Dampfbedarf
Faustformel fuumlrDampfdruumlckebis13bar 1KWentsprichtca18kghDampf
Berechnung bull LeistungQinkW(vomVerbraucher) bull Dampfdruckpinbar bull Waumlrmeinhalt∆hv ausWasserdampftafel(inkJkg) bull Faktor36001kW=3600kJh
benoumltigte Dampfmenge
Beispiel
gegeben Waumlrmetauschermit150kW 10 baruuml Dampf
ausWasserdampftafel∆hv=1999kJkg
BerechnungDampfbedarf
nach Faustformel 18x150kW=270 kg h Dampf
m = x 3600 s h = 270 kg h Dampf (1 kW = 1 kJ s)1999 kJkg
150 kW
m = x 3600 (in kg h Dampf)∆hv
Q
Dampf
Kondensat
Waumlrmetauscher Leistung Q [kW]
Vorlauftemperatur T4
Massenstrom kghWaumlrmekapazitaumlt kJkg middot K
Ruumlcklauftemperatur T3
Glycerin 242Kerosin 20Olivenoumll 196Rizinusoumll 179Seewasser 393Sesamoumll 163Toluol 15
Spirax Sarco | 7
Wasserdampftafel
Wasserdampftafel (trocken gesaumlttigter Wasserdampf)
Uumlbershydruck pe [baruuml ]
absoluter Druck pabs [barabs ]
Sattdampfshytemperatur ts [degC]
Enthalpie Wasser hrsquo [kJ kg]
Verdampfshywaumlrme ∆hv [kJ kg]
Enthalpie Dampf hrsquorsquo [kJ kg]
Volumen Dampf vrsquorsquo [msup3 kg]
Dichte Dampf ρrsquorsquo [kg msup3]
Der Uumlber druck ist bezogen auf einen absoluten Umge-bungsdruck von 10 bar
010 458 1918 23930 25848 146700 00682 020 601 2515 23580 26095 76500 01307 030 691 2893 23360 26253 52290 01912 040 759 3177 23190 26370 39930 02504 050 813 3406 23050 26456 32400 03086 060 860 3599 22940 26539 27320 03660 070 900 3768 22830 26598 23650 04228 080 935 3917 22740 26657 20870 04792090 967 4052 22660 26712 18690 05350 100 996 4170 22580 26750 16940 05903
010 110 1023 4290 22510 26800 15490 06456020 120 1048 4390 22440 26830 14280 07003030 130 1071 4490 22380 26870 13250 07547040 140 1093 4580 22320 26900 12360 08091050 150 1114 4670 22260 26930 11590 08628060 160 1133 4750 22210 26960 10910 09166070 170 1152 4830 22160 26990 10310 09699080 180 1169 4910 22110 27020 09770 10235090 190 1186 4980 22060 27040 09290 10764100 200 1202 5050 22010 27060 08850 11299150 250 1274 5350 21810 27160 07180 13928200 300 1335 5610 21630 27240 06060 16502250 350 1389 5840 21470 27310 05240 19084300 400 1436 6050 21330 27380 04620 21645350 450 1479 6230 21200 27430 04140 24155400 500 1518 6400 21070 27470 03750 26667450 550 1555 6560 20960 27520 03430 29155500 600 1588 6700 20850 27550 03160 31646600 700 1650 6970 20650 27620 02727 36670700 800 1704 7210 20460 27670 02403 41615800 900 1754 7430 20290 27720 02148 46555900 1000 1799 7630 20130 27760 01943 51467
1000 1100 1841 7810 19990 27800 01774 563701100 1200 1880 7980 19840 27820 01632 612751200 1300 1916 8150 19710 27860 01511 661811300 1400 1950 8300 19580 27880 01407 710731400 1500 1983 8450 19450 27900 01317 759301500 1600 2014 8590 19330 27920 01237 808411600 1700 2043 8720 19210 27930 01166 857631700 1800 2071 8850 19100 27950 01103 906621800 1900 2098 8970 18990 27960 01047 955111900 2000 2124 9090 18880 27970 00995 1005032000 2100 2149 9200 18780 27980 00949 1053742400 2500 2239 9620 18390 28010 00799 1251562500 2600 2260 9720 18290 28010 00769 1300392900 3000 2338 10080 17940 28020 00666 1501503000 3100 2357 10170 17850 28020 00645 1550393900 4000 2503 10870 17130 28000 00498 2008034000 4100 2518 10950 17050 28000 00485 2061864900 5000 2639 11540 16400 27940 00394 2538075900 6000 2756 12140 15710 27850 00324 3086426900 7000 2858 12670 15060 27730 00274 3649647900 8000 2950 13170 14430 27600 00235 4255328900 9000 3033 13640 13810 27450 00205 4878059900 10000 3110 14080 13200 27280 00180 55555614900 15000 3421 16110 10040 26150 00103 97087419900 20000 3657 18260 5920 24180 00059 16949122000 22100 3742 21070 00 21070 00032 312500
8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
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0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
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550kg h
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Inne
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1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
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esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
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a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
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efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
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ineKondensattemperaturu
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(10mmW
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d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
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esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
s
Bei
der
Aus
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ssig
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fall
1 ba
r
Was
serd
urch
fluss
50
m3 h
E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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Dru
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bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
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rflaumlc
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Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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2 | Spirax Sarco
copy bdquoArbeitsblaumltter fuumlr Dampftechnologie Kondensatwirtschaft Fluidtechnik Regelungstechnikldquo der SPIRAX SARCO GmbH KonstanzNachdruck auch auszugsweise Kopie Vervielfaumlltigung und Verbreitung gleich welcher Art nur nach ausdruumlcklicher Genehmigung von SPIRAX SARCO
Weitere Dokumentationen von Spirax Sarco
bull LeitfadenfuumlrdiePraxisbull GrundlagenderDampf-undKondensattechnologiebull GrundlagendesEinsatzesvonWaumlrmetauscherninDampfanlagenbull GrundlagenfuumlrWartungundBetriebvonDampfanlagenbull GrundlagenderDampfkuumlhlung
Spirax Sarco | 3
DieArbeitsblaumltterfuumlrDampf-Kondensat-Fluid-undRegelungs-TechnikbasierenauflangjaumlhrigenErfahrungenda-ruumlber welche physikalischen Informationen in der Praxis Anwendung finden Sie sind seit uumlber 20 Jahren hilfreiches HandwerkzeugvielerFachleuteWirbedankenunsbeiallenLesern fuumlr IhreVerbesserungsvorschlaumlgeundAnmer-kungen
DieArbeitsblaumlttererhebenkeinenAnspruchaufVollstaumlndigkeitoderabsolutewissenschaftlicheKorrektheitSieorien- tieren sich vor allem an der einfachen Handhabung in der Praxis Vor allem aber ersetzen sie nicht das Fachwissen und dieErfahrungdesBenutzersImZweifelwirdaufweiterfuumlhrendeLiteraturverwiesen
Verschiedene Informationen und Darstellungen sind von Spirax Sarco entwickelt worden unterliegen dem Copyright undduumlrfenvonSpiraxSarco-KundengenutztwerdenDieVervielfaumlltigungundNutzunginFachliteraturelektronischenundanderenMedienbedarfderausdruumlcklichenZustimmungdurchSpiraxSarco
Spirax Sarco KonstanzFruumlhjahr2009
Vorwort
4 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung 6Wasserdampftafel 7Waumlrmedurchgang 8
Dampfleitungen 10Dimensionierung 11Stroumlmungsgeschwindigkeit 12Druckverlust 13
Kondensatleitungen 14Dimensionierung 15
Kondensatanfall 16Auswahl Kondensatableiter 18Merkmale Kondensatableiter 19
Regelungstechnik 20kv-DiagrammDampf 21kv-DiagrammWasser 22ReglereinstellungnachZiegler-Nichols 23
Nachverdampfung 24
Ruumlckstaueffekt 26Staupunktdiagramm 27
Uumlberhitzung 28Mollier-Diagramm 29
Kondensatruumlckspeiseanlagen 30
Ausdehnung von Stahlrohren 31
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler 32Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen 33
WichtigeNormenundRegelwerke 34Einheiten 36Umrechnungen 37Flanschmaszlige 38NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen 39Zeichnungssymbole 40
Inhaltsverzeichnis
Spirax Sarco | 5
Anlagenuumlbersicht
Dampf-erzeuger
Kessel-speisepumpe
Wasser-aufbereitung
Kondensat-sammel-behaumllter
Speisewasser-entgasung
Speisewasser-vorwaumlrmung
1 100
Dampf25 ms
Kondensat
Frischwasser
AbsalzenAbschlammen
M
E
12
3
4
5
6
7
8
10
1314
12 16
15
22
23 22
24 25
26
27
28
2930
31
32
34
3335
39
40
4142
43
363738
46
44
45
48
49
5047
17
20 2119
18
11
9
Dampfleitung 1 Langsam in Betrieb nehmen (mehrere Minuten) 2 Dampfleitung lieber zu groszlig als zu klein 3 Leitung und Halterungen isolieren 4 Fest- und Gleitlager vorsehen 5 Dampfgeschwindigkeit 25 ms bei Heiszligdampf 40ndash60 ms 6 Dampfleitung mit Gefaumllle verlegen11 Kompensatoren fuumlr die Leitungsausdehnung12 Lange Leitung mit Gefaumllle im Saumlgezahn verlegen16 Druckanzeige fuumlr den wirklich vorhandenen Dampfdruck27 Leitungsende entluumlften
Dampfleitung entwaumlssern 7 Leitung uumlber Entwaumlsserungsstutzen entwaumlssern 8 Schauglas gibt Einblick ins Geschehen 9 Tiefpunkte entwaumlssern10 SPIRAtec-Pruumlfkammer zur Kondensatableiteruumlberwachung13 Alle 25 m entwaumlssern14 Senkrechte Anstiege entwaumlssern15 Dampfverteiler entwaumlssern17 Dampftrockner anstaufrei entwaumlssern28 Leitungsende entwaumlssern
Druckreduzierung18 Schmutzfaumlnger schuumltzt vor groben Partikeln19 Manometer gibt den wirklichen Vordruck20 Bypass fuumlr den Wartungsfall21 Steckblende zur Sicherheit
22 Ausgleichsgefaumlszlig mit Absperrventil unterhalb des Druckreglers23 Dampfleitung vor dem Regelventil kleiner nach dem Ventil groumlszliger Ventil kleiner24 Manometer zur Einstellung Minderdruck25 Sicherheitsventile schuumltzen vor Schaumlden
Verbraucher26 Dampfentnahme von oben anschlieszligen29 Temperaturregelung Druckschwankungen und Vakuum moumlglich30 Sicherheitstemperaturbegrenzung wo noumltig31 Vakuumbrecher baut Vakuum ab32 Jeden Verbraucher separat entwaumlssern43 Auch Verbraucher entluumlften
Kondensatsystem33 Eine Kondensatleitung ist keine Wasserleitung34 Wertvolle Information die Druckanzeige35 Entspanner zur Nachdampfverwertung36 Keine Reihenschaltung von Kondensatableitern37 Ruumlckschlagventil entkoppelt Anlagenteile38 Mechanische Pumpen foumlrdern heiszliges Kondensat ohne Hilfsenergie39 Sicherheitsventil sichert den Entspanner ab40 Ruumlckschlagventil verhindert zu hohen Druck41 Druckregler sorgt fuumlr konstanten Dampfdruck42 Sicherheitsventil schuumltzt Verbraucher vor Uumlberdruck44 Kondensatruumlckspeiseanlage mit ein oder zwei Pumpen45 Speisewasservorwaumlrmung mittels Wrasendampf46 Auf NPSH-Wert Druck und Temperatur achten
Wasseraufbereitung47 Angaben des Kesselherstellers beachten48 Speisewasser entgasen um Sauerstoff auszutreiben und Korrosion zu begrenzen49 Speisepumpe NPSH-Wert beachten50 Abschlammen und Absalzen sorgen fuumlr gute Dampfqualitaumlt und stabile Betriebszustaumlnde
6 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung
Waumlrmebedarf
1 Addieren aller Verbraucher Gleichzeitigkeit beruumlcksichtigen2 Dampf-undEnergieverlustemitberuumlcksichtigen
DerWaumlrmebedarfeinerAnlageodereinesWaumlrmetauscherslaumlsstsichoftvomTypenschilddesApparatesablesenIstdieLeistungabernichtbekannt(auchumdieechtenLeistungsdatendesProzesseabzuklaumlren)werdendieDatender Sekundaumlrseite verwendet
Q = m x cp x DT
Q LeistunginkWm Massenstrom in kg hcp WaumlrmekapazitaumltdesSekundaumlrmediums∆T TemperaturdifferenzT1ndashT2
Einige Beispiele fuumlr die Waumlrmekapazitaumlt cp bei ca 20degC
Fluumlssigkeit cp in kJ kg KWasser 42Ethylalkohol 23Methylalkohol 251Azeton 213Benzin 221Benzol 175
WerdenFluumlssigkeitenzBmitWassergemischtveraumlndertsichdieWaumlrmekapazitaumltnaumlherungsweiseumdenWertder Massen-Mischungsverhaumlltnisse
Dampfbedarf
Faustformel fuumlrDampfdruumlckebis13bar 1KWentsprichtca18kghDampf
Berechnung bull LeistungQinkW(vomVerbraucher) bull Dampfdruckpinbar bull Waumlrmeinhalt∆hv ausWasserdampftafel(inkJkg) bull Faktor36001kW=3600kJh
benoumltigte Dampfmenge
Beispiel
gegeben Waumlrmetauschermit150kW 10 baruuml Dampf
ausWasserdampftafel∆hv=1999kJkg
BerechnungDampfbedarf
nach Faustformel 18x150kW=270 kg h Dampf
m = x 3600 s h = 270 kg h Dampf (1 kW = 1 kJ s)1999 kJkg
150 kW
m = x 3600 (in kg h Dampf)∆hv
Q
Dampf
Kondensat
Waumlrmetauscher Leistung Q [kW]
Vorlauftemperatur T4
Massenstrom kghWaumlrmekapazitaumlt kJkg middot K
Ruumlcklauftemperatur T3
Glycerin 242Kerosin 20Olivenoumll 196Rizinusoumll 179Seewasser 393Sesamoumll 163Toluol 15
Spirax Sarco | 7
Wasserdampftafel
Wasserdampftafel (trocken gesaumlttigter Wasserdampf)
Uumlbershydruck pe [baruuml ]
absoluter Druck pabs [barabs ]
Sattdampfshytemperatur ts [degC]
Enthalpie Wasser hrsquo [kJ kg]
Verdampfshywaumlrme ∆hv [kJ kg]
Enthalpie Dampf hrsquorsquo [kJ kg]
Volumen Dampf vrsquorsquo [msup3 kg]
Dichte Dampf ρrsquorsquo [kg msup3]
Der Uumlber druck ist bezogen auf einen absoluten Umge-bungsdruck von 10 bar
010 458 1918 23930 25848 146700 00682 020 601 2515 23580 26095 76500 01307 030 691 2893 23360 26253 52290 01912 040 759 3177 23190 26370 39930 02504 050 813 3406 23050 26456 32400 03086 060 860 3599 22940 26539 27320 03660 070 900 3768 22830 26598 23650 04228 080 935 3917 22740 26657 20870 04792090 967 4052 22660 26712 18690 05350 100 996 4170 22580 26750 16940 05903
010 110 1023 4290 22510 26800 15490 06456020 120 1048 4390 22440 26830 14280 07003030 130 1071 4490 22380 26870 13250 07547040 140 1093 4580 22320 26900 12360 08091050 150 1114 4670 22260 26930 11590 08628060 160 1133 4750 22210 26960 10910 09166070 170 1152 4830 22160 26990 10310 09699080 180 1169 4910 22110 27020 09770 10235090 190 1186 4980 22060 27040 09290 10764100 200 1202 5050 22010 27060 08850 11299150 250 1274 5350 21810 27160 07180 13928200 300 1335 5610 21630 27240 06060 16502250 350 1389 5840 21470 27310 05240 19084300 400 1436 6050 21330 27380 04620 21645350 450 1479 6230 21200 27430 04140 24155400 500 1518 6400 21070 27470 03750 26667450 550 1555 6560 20960 27520 03430 29155500 600 1588 6700 20850 27550 03160 31646600 700 1650 6970 20650 27620 02727 36670700 800 1704 7210 20460 27670 02403 41615800 900 1754 7430 20290 27720 02148 46555900 1000 1799 7630 20130 27760 01943 51467
1000 1100 1841 7810 19990 27800 01774 563701100 1200 1880 7980 19840 27820 01632 612751200 1300 1916 8150 19710 27860 01511 661811300 1400 1950 8300 19580 27880 01407 710731400 1500 1983 8450 19450 27900 01317 759301500 1600 2014 8590 19330 27920 01237 808411600 1700 2043 8720 19210 27930 01166 857631700 1800 2071 8850 19100 27950 01103 906621800 1900 2098 8970 18990 27960 01047 955111900 2000 2124 9090 18880 27970 00995 1005032000 2100 2149 9200 18780 27980 00949 1053742400 2500 2239 9620 18390 28010 00799 1251562500 2600 2260 9720 18290 28010 00769 1300392900 3000 2338 10080 17940 28020 00666 1501503000 3100 2357 10170 17850 28020 00645 1550393900 4000 2503 10870 17130 28000 00498 2008034000 4100 2518 10950 17050 28000 00485 2061864900 5000 2639 11540 16400 27940 00394 2538075900 6000 2756 12140 15710 27850 00324 3086426900 7000 2858 12670 15060 27730 00274 3649647900 8000 2950 13170 14430 27600 00235 4255328900 9000 3033 13640 13810 27450 00205 4878059900 10000 3110 14080 13200 27280 00180 55555614900 15000 3421 16110 10040 26150 00103 97087419900 20000 3657 18260 5920 24180 00059 16949122000 22100 3742 21070 00 21070 00032 312500
8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
01rsquo
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500rsquo
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0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
pfdu
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pfgeschw
indigkeit)
Bei
spie
l
Dam
pfdr
uck
5 ba
r uuml(6bar a
bs)
Sattdam
pf-Durchsatz
550kg h
Ergebnis
50mm
naumlchstgroumlszlig
ererD
N
DN50(545mm)
Inne
ndur
chm
esse
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102
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HR
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urch
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N10
1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
chm
esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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Roh
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er
anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
itdiesem
Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
abs)
Inne
ndur
chm
esse
r Di derKondensatleitung(inmm)
Kon
dens
atdu
rchf
luss(inkg h)
Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
ieim
oberenEndpunktderGe-
rade
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ll vo
n 1
mba
r m
(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
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kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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Bei
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1 ba
r
Was
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fluss
50
m3 h
E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
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Que
rsch
nitt
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n
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lt
Obe
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Volu
men
durc
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ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
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Spirax Sarco | 3
DieArbeitsblaumltterfuumlrDampf-Kondensat-Fluid-undRegelungs-TechnikbasierenauflangjaumlhrigenErfahrungenda-ruumlber welche physikalischen Informationen in der Praxis Anwendung finden Sie sind seit uumlber 20 Jahren hilfreiches HandwerkzeugvielerFachleuteWirbedankenunsbeiallenLesern fuumlr IhreVerbesserungsvorschlaumlgeundAnmer-kungen
DieArbeitsblaumlttererhebenkeinenAnspruchaufVollstaumlndigkeitoderabsolutewissenschaftlicheKorrektheitSieorien- tieren sich vor allem an der einfachen Handhabung in der Praxis Vor allem aber ersetzen sie nicht das Fachwissen und dieErfahrungdesBenutzersImZweifelwirdaufweiterfuumlhrendeLiteraturverwiesen
Verschiedene Informationen und Darstellungen sind von Spirax Sarco entwickelt worden unterliegen dem Copyright undduumlrfenvonSpiraxSarco-KundengenutztwerdenDieVervielfaumlltigungundNutzunginFachliteraturelektronischenundanderenMedienbedarfderausdruumlcklichenZustimmungdurchSpiraxSarco
Spirax Sarco KonstanzFruumlhjahr2009
Vorwort
4 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung 6Wasserdampftafel 7Waumlrmedurchgang 8
Dampfleitungen 10Dimensionierung 11Stroumlmungsgeschwindigkeit 12Druckverlust 13
Kondensatleitungen 14Dimensionierung 15
Kondensatanfall 16Auswahl Kondensatableiter 18Merkmale Kondensatableiter 19
Regelungstechnik 20kv-DiagrammDampf 21kv-DiagrammWasser 22ReglereinstellungnachZiegler-Nichols 23
Nachverdampfung 24
Ruumlckstaueffekt 26Staupunktdiagramm 27
Uumlberhitzung 28Mollier-Diagramm 29
Kondensatruumlckspeiseanlagen 30
Ausdehnung von Stahlrohren 31
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler 32Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen 33
WichtigeNormenundRegelwerke 34Einheiten 36Umrechnungen 37Flanschmaszlige 38NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen 39Zeichnungssymbole 40
Inhaltsverzeichnis
Spirax Sarco | 5
Anlagenuumlbersicht
Dampf-erzeuger
Kessel-speisepumpe
Wasser-aufbereitung
Kondensat-sammel-behaumllter
Speisewasser-entgasung
Speisewasser-vorwaumlrmung
1 100
Dampf25 ms
Kondensat
Frischwasser
AbsalzenAbschlammen
M
E
12
3
4
5
6
7
8
10
1314
12 16
15
22
23 22
24 25
26
27
28
2930
31
32
34
3335
39
40
4142
43
363738
46
44
45
48
49
5047
17
20 2119
18
11
9
Dampfleitung 1 Langsam in Betrieb nehmen (mehrere Minuten) 2 Dampfleitung lieber zu groszlig als zu klein 3 Leitung und Halterungen isolieren 4 Fest- und Gleitlager vorsehen 5 Dampfgeschwindigkeit 25 ms bei Heiszligdampf 40ndash60 ms 6 Dampfleitung mit Gefaumllle verlegen11 Kompensatoren fuumlr die Leitungsausdehnung12 Lange Leitung mit Gefaumllle im Saumlgezahn verlegen16 Druckanzeige fuumlr den wirklich vorhandenen Dampfdruck27 Leitungsende entluumlften
Dampfleitung entwaumlssern 7 Leitung uumlber Entwaumlsserungsstutzen entwaumlssern 8 Schauglas gibt Einblick ins Geschehen 9 Tiefpunkte entwaumlssern10 SPIRAtec-Pruumlfkammer zur Kondensatableiteruumlberwachung13 Alle 25 m entwaumlssern14 Senkrechte Anstiege entwaumlssern15 Dampfverteiler entwaumlssern17 Dampftrockner anstaufrei entwaumlssern28 Leitungsende entwaumlssern
Druckreduzierung18 Schmutzfaumlnger schuumltzt vor groben Partikeln19 Manometer gibt den wirklichen Vordruck20 Bypass fuumlr den Wartungsfall21 Steckblende zur Sicherheit
22 Ausgleichsgefaumlszlig mit Absperrventil unterhalb des Druckreglers23 Dampfleitung vor dem Regelventil kleiner nach dem Ventil groumlszliger Ventil kleiner24 Manometer zur Einstellung Minderdruck25 Sicherheitsventile schuumltzen vor Schaumlden
Verbraucher26 Dampfentnahme von oben anschlieszligen29 Temperaturregelung Druckschwankungen und Vakuum moumlglich30 Sicherheitstemperaturbegrenzung wo noumltig31 Vakuumbrecher baut Vakuum ab32 Jeden Verbraucher separat entwaumlssern43 Auch Verbraucher entluumlften
Kondensatsystem33 Eine Kondensatleitung ist keine Wasserleitung34 Wertvolle Information die Druckanzeige35 Entspanner zur Nachdampfverwertung36 Keine Reihenschaltung von Kondensatableitern37 Ruumlckschlagventil entkoppelt Anlagenteile38 Mechanische Pumpen foumlrdern heiszliges Kondensat ohne Hilfsenergie39 Sicherheitsventil sichert den Entspanner ab40 Ruumlckschlagventil verhindert zu hohen Druck41 Druckregler sorgt fuumlr konstanten Dampfdruck42 Sicherheitsventil schuumltzt Verbraucher vor Uumlberdruck44 Kondensatruumlckspeiseanlage mit ein oder zwei Pumpen45 Speisewasservorwaumlrmung mittels Wrasendampf46 Auf NPSH-Wert Druck und Temperatur achten
Wasseraufbereitung47 Angaben des Kesselherstellers beachten48 Speisewasser entgasen um Sauerstoff auszutreiben und Korrosion zu begrenzen49 Speisepumpe NPSH-Wert beachten50 Abschlammen und Absalzen sorgen fuumlr gute Dampfqualitaumlt und stabile Betriebszustaumlnde
6 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung
Waumlrmebedarf
1 Addieren aller Verbraucher Gleichzeitigkeit beruumlcksichtigen2 Dampf-undEnergieverlustemitberuumlcksichtigen
DerWaumlrmebedarfeinerAnlageodereinesWaumlrmetauscherslaumlsstsichoftvomTypenschilddesApparatesablesenIstdieLeistungabernichtbekannt(auchumdieechtenLeistungsdatendesProzesseabzuklaumlren)werdendieDatender Sekundaumlrseite verwendet
Q = m x cp x DT
Q LeistunginkWm Massenstrom in kg hcp WaumlrmekapazitaumltdesSekundaumlrmediums∆T TemperaturdifferenzT1ndashT2
Einige Beispiele fuumlr die Waumlrmekapazitaumlt cp bei ca 20degC
Fluumlssigkeit cp in kJ kg KWasser 42Ethylalkohol 23Methylalkohol 251Azeton 213Benzin 221Benzol 175
WerdenFluumlssigkeitenzBmitWassergemischtveraumlndertsichdieWaumlrmekapazitaumltnaumlherungsweiseumdenWertder Massen-Mischungsverhaumlltnisse
Dampfbedarf
Faustformel fuumlrDampfdruumlckebis13bar 1KWentsprichtca18kghDampf
Berechnung bull LeistungQinkW(vomVerbraucher) bull Dampfdruckpinbar bull Waumlrmeinhalt∆hv ausWasserdampftafel(inkJkg) bull Faktor36001kW=3600kJh
benoumltigte Dampfmenge
Beispiel
gegeben Waumlrmetauschermit150kW 10 baruuml Dampf
ausWasserdampftafel∆hv=1999kJkg
BerechnungDampfbedarf
nach Faustformel 18x150kW=270 kg h Dampf
m = x 3600 s h = 270 kg h Dampf (1 kW = 1 kJ s)1999 kJkg
150 kW
m = x 3600 (in kg h Dampf)∆hv
Q
Dampf
Kondensat
Waumlrmetauscher Leistung Q [kW]
Vorlauftemperatur T4
Massenstrom kghWaumlrmekapazitaumlt kJkg middot K
Ruumlcklauftemperatur T3
Glycerin 242Kerosin 20Olivenoumll 196Rizinusoumll 179Seewasser 393Sesamoumll 163Toluol 15
Spirax Sarco | 7
Wasserdampftafel
Wasserdampftafel (trocken gesaumlttigter Wasserdampf)
Uumlbershydruck pe [baruuml ]
absoluter Druck pabs [barabs ]
Sattdampfshytemperatur ts [degC]
Enthalpie Wasser hrsquo [kJ kg]
Verdampfshywaumlrme ∆hv [kJ kg]
Enthalpie Dampf hrsquorsquo [kJ kg]
Volumen Dampf vrsquorsquo [msup3 kg]
Dichte Dampf ρrsquorsquo [kg msup3]
Der Uumlber druck ist bezogen auf einen absoluten Umge-bungsdruck von 10 bar
010 458 1918 23930 25848 146700 00682 020 601 2515 23580 26095 76500 01307 030 691 2893 23360 26253 52290 01912 040 759 3177 23190 26370 39930 02504 050 813 3406 23050 26456 32400 03086 060 860 3599 22940 26539 27320 03660 070 900 3768 22830 26598 23650 04228 080 935 3917 22740 26657 20870 04792090 967 4052 22660 26712 18690 05350 100 996 4170 22580 26750 16940 05903
010 110 1023 4290 22510 26800 15490 06456020 120 1048 4390 22440 26830 14280 07003030 130 1071 4490 22380 26870 13250 07547040 140 1093 4580 22320 26900 12360 08091050 150 1114 4670 22260 26930 11590 08628060 160 1133 4750 22210 26960 10910 09166070 170 1152 4830 22160 26990 10310 09699080 180 1169 4910 22110 27020 09770 10235090 190 1186 4980 22060 27040 09290 10764100 200 1202 5050 22010 27060 08850 11299150 250 1274 5350 21810 27160 07180 13928200 300 1335 5610 21630 27240 06060 16502250 350 1389 5840 21470 27310 05240 19084300 400 1436 6050 21330 27380 04620 21645350 450 1479 6230 21200 27430 04140 24155400 500 1518 6400 21070 27470 03750 26667450 550 1555 6560 20960 27520 03430 29155500 600 1588 6700 20850 27550 03160 31646600 700 1650 6970 20650 27620 02727 36670700 800 1704 7210 20460 27670 02403 41615800 900 1754 7430 20290 27720 02148 46555900 1000 1799 7630 20130 27760 01943 51467
1000 1100 1841 7810 19990 27800 01774 563701100 1200 1880 7980 19840 27820 01632 612751200 1300 1916 8150 19710 27860 01511 661811300 1400 1950 8300 19580 27880 01407 710731400 1500 1983 8450 19450 27900 01317 759301500 1600 2014 8590 19330 27920 01237 808411600 1700 2043 8720 19210 27930 01166 857631700 1800 2071 8850 19100 27950 01103 906621800 1900 2098 8970 18990 27960 01047 955111900 2000 2124 9090 18880 27970 00995 1005032000 2100 2149 9200 18780 27980 00949 1053742400 2500 2239 9620 18390 28010 00799 1251562500 2600 2260 9720 18290 28010 00769 1300392900 3000 2338 10080 17940 28020 00666 1501503000 3100 2357 10170 17850 28020 00645 1550393900 4000 2503 10870 17130 28000 00498 2008034000 4100 2518 10950 17050 28000 00485 2061864900 5000 2639 11540 16400 27940 00394 2538075900 6000 2756 12140 15710 27850 00324 3086426900 7000 2858 12670 15060 27730 00274 3649647900 8000 2950 13170 14430 27600 00235 4255328900 9000 3033 13640 13810 27450 00205 4878059900 10000 3110 14080 13200 27280 00180 55555614900 15000 3421 16110 10040 26150 00103 97087419900 20000 3657 18260 5920 24180 00059 16949122000 22100 3742 21070 00 21070 00032 312500
8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
01rsquo
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500rsquo
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1rsquo00
0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
pfdu
rchs
atz(inkgh)(bei25msDam
pfgeschw
indigkeit)
Bei
spie
l
Dam
pfdr
uck
5 ba
r uuml(6bar a
bs)
Sattdam
pf-Durchsatz
550kg h
Ergebnis
50mm
naumlchstgroumlszlig
ererD
N
DN50(545mm)
Inne
ndur
chm
esse
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102
20 bdquo
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HR
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urch
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ser D
N10
1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
chm
esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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n G
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Roh
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Mill
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er
anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
itdiesem
Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
abs)
Inne
ndur
chm
esse
r Di derKondensatleitung(inmm)
Kon
dens
atdu
rchf
luss(inkg h)
Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
ieim
oberenEndpunktderGe-
rade
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ll vo
n 1
mba
r m
(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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Bei
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1 ba
r
Was
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urch
fluss
50
m3 h
E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
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Que
rsch
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lt
Obe
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Volu
men
durc
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ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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4 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung 6Wasserdampftafel 7Waumlrmedurchgang 8
Dampfleitungen 10Dimensionierung 11Stroumlmungsgeschwindigkeit 12Druckverlust 13
Kondensatleitungen 14Dimensionierung 15
Kondensatanfall 16Auswahl Kondensatableiter 18Merkmale Kondensatableiter 19
Regelungstechnik 20kv-DiagrammDampf 21kv-DiagrammWasser 22ReglereinstellungnachZiegler-Nichols 23
Nachverdampfung 24
Ruumlckstaueffekt 26Staupunktdiagramm 27
Uumlberhitzung 28Mollier-Diagramm 29
Kondensatruumlckspeiseanlagen 30
Ausdehnung von Stahlrohren 31
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler 32Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen 33
WichtigeNormenundRegelwerke 34Einheiten 36Umrechnungen 37Flanschmaszlige 38NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen 39Zeichnungssymbole 40
Inhaltsverzeichnis
Spirax Sarco | 5
Anlagenuumlbersicht
Dampf-erzeuger
Kessel-speisepumpe
Wasser-aufbereitung
Kondensat-sammel-behaumllter
Speisewasser-entgasung
Speisewasser-vorwaumlrmung
1 100
Dampf25 ms
Kondensat
Frischwasser
AbsalzenAbschlammen
M
E
12
3
4
5
6
7
8
10
1314
12 16
15
22
23 22
24 25
26
27
28
2930
31
32
34
3335
39
40
4142
43
363738
46
44
45
48
49
5047
17
20 2119
18
11
9
Dampfleitung 1 Langsam in Betrieb nehmen (mehrere Minuten) 2 Dampfleitung lieber zu groszlig als zu klein 3 Leitung und Halterungen isolieren 4 Fest- und Gleitlager vorsehen 5 Dampfgeschwindigkeit 25 ms bei Heiszligdampf 40ndash60 ms 6 Dampfleitung mit Gefaumllle verlegen11 Kompensatoren fuumlr die Leitungsausdehnung12 Lange Leitung mit Gefaumllle im Saumlgezahn verlegen16 Druckanzeige fuumlr den wirklich vorhandenen Dampfdruck27 Leitungsende entluumlften
Dampfleitung entwaumlssern 7 Leitung uumlber Entwaumlsserungsstutzen entwaumlssern 8 Schauglas gibt Einblick ins Geschehen 9 Tiefpunkte entwaumlssern10 SPIRAtec-Pruumlfkammer zur Kondensatableiteruumlberwachung13 Alle 25 m entwaumlssern14 Senkrechte Anstiege entwaumlssern15 Dampfverteiler entwaumlssern17 Dampftrockner anstaufrei entwaumlssern28 Leitungsende entwaumlssern
Druckreduzierung18 Schmutzfaumlnger schuumltzt vor groben Partikeln19 Manometer gibt den wirklichen Vordruck20 Bypass fuumlr den Wartungsfall21 Steckblende zur Sicherheit
22 Ausgleichsgefaumlszlig mit Absperrventil unterhalb des Druckreglers23 Dampfleitung vor dem Regelventil kleiner nach dem Ventil groumlszliger Ventil kleiner24 Manometer zur Einstellung Minderdruck25 Sicherheitsventile schuumltzen vor Schaumlden
Verbraucher26 Dampfentnahme von oben anschlieszligen29 Temperaturregelung Druckschwankungen und Vakuum moumlglich30 Sicherheitstemperaturbegrenzung wo noumltig31 Vakuumbrecher baut Vakuum ab32 Jeden Verbraucher separat entwaumlssern43 Auch Verbraucher entluumlften
Kondensatsystem33 Eine Kondensatleitung ist keine Wasserleitung34 Wertvolle Information die Druckanzeige35 Entspanner zur Nachdampfverwertung36 Keine Reihenschaltung von Kondensatableitern37 Ruumlckschlagventil entkoppelt Anlagenteile38 Mechanische Pumpen foumlrdern heiszliges Kondensat ohne Hilfsenergie39 Sicherheitsventil sichert den Entspanner ab40 Ruumlckschlagventil verhindert zu hohen Druck41 Druckregler sorgt fuumlr konstanten Dampfdruck42 Sicherheitsventil schuumltzt Verbraucher vor Uumlberdruck44 Kondensatruumlckspeiseanlage mit ein oder zwei Pumpen45 Speisewasservorwaumlrmung mittels Wrasendampf46 Auf NPSH-Wert Druck und Temperatur achten
Wasseraufbereitung47 Angaben des Kesselherstellers beachten48 Speisewasser entgasen um Sauerstoff auszutreiben und Korrosion zu begrenzen49 Speisepumpe NPSH-Wert beachten50 Abschlammen und Absalzen sorgen fuumlr gute Dampfqualitaumlt und stabile Betriebszustaumlnde
6 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung
Waumlrmebedarf
1 Addieren aller Verbraucher Gleichzeitigkeit beruumlcksichtigen2 Dampf-undEnergieverlustemitberuumlcksichtigen
DerWaumlrmebedarfeinerAnlageodereinesWaumlrmetauscherslaumlsstsichoftvomTypenschilddesApparatesablesenIstdieLeistungabernichtbekannt(auchumdieechtenLeistungsdatendesProzesseabzuklaumlren)werdendieDatender Sekundaumlrseite verwendet
Q = m x cp x DT
Q LeistunginkWm Massenstrom in kg hcp WaumlrmekapazitaumltdesSekundaumlrmediums∆T TemperaturdifferenzT1ndashT2
Einige Beispiele fuumlr die Waumlrmekapazitaumlt cp bei ca 20degC
Fluumlssigkeit cp in kJ kg KWasser 42Ethylalkohol 23Methylalkohol 251Azeton 213Benzin 221Benzol 175
WerdenFluumlssigkeitenzBmitWassergemischtveraumlndertsichdieWaumlrmekapazitaumltnaumlherungsweiseumdenWertder Massen-Mischungsverhaumlltnisse
Dampfbedarf
Faustformel fuumlrDampfdruumlckebis13bar 1KWentsprichtca18kghDampf
Berechnung bull LeistungQinkW(vomVerbraucher) bull Dampfdruckpinbar bull Waumlrmeinhalt∆hv ausWasserdampftafel(inkJkg) bull Faktor36001kW=3600kJh
benoumltigte Dampfmenge
Beispiel
gegeben Waumlrmetauschermit150kW 10 baruuml Dampf
ausWasserdampftafel∆hv=1999kJkg
BerechnungDampfbedarf
nach Faustformel 18x150kW=270 kg h Dampf
m = x 3600 s h = 270 kg h Dampf (1 kW = 1 kJ s)1999 kJkg
150 kW
m = x 3600 (in kg h Dampf)∆hv
Q
Dampf
Kondensat
Waumlrmetauscher Leistung Q [kW]
Vorlauftemperatur T4
Massenstrom kghWaumlrmekapazitaumlt kJkg middot K
Ruumlcklauftemperatur T3
Glycerin 242Kerosin 20Olivenoumll 196Rizinusoumll 179Seewasser 393Sesamoumll 163Toluol 15
Spirax Sarco | 7
Wasserdampftafel
Wasserdampftafel (trocken gesaumlttigter Wasserdampf)
Uumlbershydruck pe [baruuml ]
absoluter Druck pabs [barabs ]
Sattdampfshytemperatur ts [degC]
Enthalpie Wasser hrsquo [kJ kg]
Verdampfshywaumlrme ∆hv [kJ kg]
Enthalpie Dampf hrsquorsquo [kJ kg]
Volumen Dampf vrsquorsquo [msup3 kg]
Dichte Dampf ρrsquorsquo [kg msup3]
Der Uumlber druck ist bezogen auf einen absoluten Umge-bungsdruck von 10 bar
010 458 1918 23930 25848 146700 00682 020 601 2515 23580 26095 76500 01307 030 691 2893 23360 26253 52290 01912 040 759 3177 23190 26370 39930 02504 050 813 3406 23050 26456 32400 03086 060 860 3599 22940 26539 27320 03660 070 900 3768 22830 26598 23650 04228 080 935 3917 22740 26657 20870 04792090 967 4052 22660 26712 18690 05350 100 996 4170 22580 26750 16940 05903
010 110 1023 4290 22510 26800 15490 06456020 120 1048 4390 22440 26830 14280 07003030 130 1071 4490 22380 26870 13250 07547040 140 1093 4580 22320 26900 12360 08091050 150 1114 4670 22260 26930 11590 08628060 160 1133 4750 22210 26960 10910 09166070 170 1152 4830 22160 26990 10310 09699080 180 1169 4910 22110 27020 09770 10235090 190 1186 4980 22060 27040 09290 10764100 200 1202 5050 22010 27060 08850 11299150 250 1274 5350 21810 27160 07180 13928200 300 1335 5610 21630 27240 06060 16502250 350 1389 5840 21470 27310 05240 19084300 400 1436 6050 21330 27380 04620 21645350 450 1479 6230 21200 27430 04140 24155400 500 1518 6400 21070 27470 03750 26667450 550 1555 6560 20960 27520 03430 29155500 600 1588 6700 20850 27550 03160 31646600 700 1650 6970 20650 27620 02727 36670700 800 1704 7210 20460 27670 02403 41615800 900 1754 7430 20290 27720 02148 46555900 1000 1799 7630 20130 27760 01943 51467
1000 1100 1841 7810 19990 27800 01774 563701100 1200 1880 7980 19840 27820 01632 612751200 1300 1916 8150 19710 27860 01511 661811300 1400 1950 8300 19580 27880 01407 710731400 1500 1983 8450 19450 27900 01317 759301500 1600 2014 8590 19330 27920 01237 808411600 1700 2043 8720 19210 27930 01166 857631700 1800 2071 8850 19100 27950 01103 906621800 1900 2098 8970 18990 27960 01047 955111900 2000 2124 9090 18880 27970 00995 1005032000 2100 2149 9200 18780 27980 00949 1053742400 2500 2239 9620 18390 28010 00799 1251562500 2600 2260 9720 18290 28010 00769 1300392900 3000 2338 10080 17940 28020 00666 1501503000 3100 2357 10170 17850 28020 00645 1550393900 4000 2503 10870 17130 28000 00498 2008034000 4100 2518 10950 17050 28000 00485 2061864900 5000 2639 11540 16400 27940 00394 2538075900 6000 2756 12140 15710 27850 00324 3086426900 7000 2858 12670 15060 27730 00274 3649647900 8000 2950 13170 14430 27600 00235 4255328900 9000 3033 13640 13810 27450 00205 4878059900 10000 3110 14080 13200 27280 00180 55555614900 15000 3421 16110 10040 26150 00103 97087419900 20000 3657 18260 5920 24180 00059 16949122000 22100 3742 21070 00 21070 00032 312500
8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
01rsquo
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500rsquo
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1rsquo00
0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
pfdu
rchs
atz(inkgh)(bei25msDam
pfgeschw
indigkeit)
Bei
spie
l
Dam
pfdr
uck
5 ba
r uuml(6bar a
bs)
Sattdam
pf-Durchsatz
550kg h
Ergebnis
50mm
naumlchstgroumlszlig
ererD
N
DN50(545mm)
Inne
ndur
chm
esse
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102
20 bdquo
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HR
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urch
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ser D
N10
1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
chm
esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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n G
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Roh
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Mill
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er
anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
itdiesem
Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
abs)
Inne
ndur
chm
esse
r Di derKondensatleitung(inmm)
Kon
dens
atdu
rchf
luss(inkg h)
Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
ieim
oberenEndpunktderGe-
rade
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ll vo
n 1
mba
r m
(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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Bei
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1 ba
r
Was
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urch
fluss
50
m3 h
E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco | 5
Anlagenuumlbersicht
Dampf-erzeuger
Kessel-speisepumpe
Wasser-aufbereitung
Kondensat-sammel-behaumllter
Speisewasser-entgasung
Speisewasser-vorwaumlrmung
1 100
Dampf25 ms
Kondensat
Frischwasser
AbsalzenAbschlammen
M
E
12
3
4
5
6
7
8
10
1314
12 16
15
22
23 22
24 25
26
27
28
2930
31
32
34
3335
39
40
4142
43
363738
46
44
45
48
49
5047
17
20 2119
18
11
9
Dampfleitung 1 Langsam in Betrieb nehmen (mehrere Minuten) 2 Dampfleitung lieber zu groszlig als zu klein 3 Leitung und Halterungen isolieren 4 Fest- und Gleitlager vorsehen 5 Dampfgeschwindigkeit 25 ms bei Heiszligdampf 40ndash60 ms 6 Dampfleitung mit Gefaumllle verlegen11 Kompensatoren fuumlr die Leitungsausdehnung12 Lange Leitung mit Gefaumllle im Saumlgezahn verlegen16 Druckanzeige fuumlr den wirklich vorhandenen Dampfdruck27 Leitungsende entluumlften
Dampfleitung entwaumlssern 7 Leitung uumlber Entwaumlsserungsstutzen entwaumlssern 8 Schauglas gibt Einblick ins Geschehen 9 Tiefpunkte entwaumlssern10 SPIRAtec-Pruumlfkammer zur Kondensatableiteruumlberwachung13 Alle 25 m entwaumlssern14 Senkrechte Anstiege entwaumlssern15 Dampfverteiler entwaumlssern17 Dampftrockner anstaufrei entwaumlssern28 Leitungsende entwaumlssern
Druckreduzierung18 Schmutzfaumlnger schuumltzt vor groben Partikeln19 Manometer gibt den wirklichen Vordruck20 Bypass fuumlr den Wartungsfall21 Steckblende zur Sicherheit
22 Ausgleichsgefaumlszlig mit Absperrventil unterhalb des Druckreglers23 Dampfleitung vor dem Regelventil kleiner nach dem Ventil groumlszliger Ventil kleiner24 Manometer zur Einstellung Minderdruck25 Sicherheitsventile schuumltzen vor Schaumlden
Verbraucher26 Dampfentnahme von oben anschlieszligen29 Temperaturregelung Druckschwankungen und Vakuum moumlglich30 Sicherheitstemperaturbegrenzung wo noumltig31 Vakuumbrecher baut Vakuum ab32 Jeden Verbraucher separat entwaumlssern43 Auch Verbraucher entluumlften
Kondensatsystem33 Eine Kondensatleitung ist keine Wasserleitung34 Wertvolle Information die Druckanzeige35 Entspanner zur Nachdampfverwertung36 Keine Reihenschaltung von Kondensatableitern37 Ruumlckschlagventil entkoppelt Anlagenteile38 Mechanische Pumpen foumlrdern heiszliges Kondensat ohne Hilfsenergie39 Sicherheitsventil sichert den Entspanner ab40 Ruumlckschlagventil verhindert zu hohen Druck41 Druckregler sorgt fuumlr konstanten Dampfdruck42 Sicherheitsventil schuumltzt Verbraucher vor Uumlberdruck44 Kondensatruumlckspeiseanlage mit ein oder zwei Pumpen45 Speisewasservorwaumlrmung mittels Wrasendampf46 Auf NPSH-Wert Druck und Temperatur achten
Wasseraufbereitung47 Angaben des Kesselherstellers beachten48 Speisewasser entgasen um Sauerstoff auszutreiben und Korrosion zu begrenzen49 Speisepumpe NPSH-Wert beachten50 Abschlammen und Absalzen sorgen fuumlr gute Dampfqualitaumlt und stabile Betriebszustaumlnde
6 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung
Waumlrmebedarf
1 Addieren aller Verbraucher Gleichzeitigkeit beruumlcksichtigen2 Dampf-undEnergieverlustemitberuumlcksichtigen
DerWaumlrmebedarfeinerAnlageodereinesWaumlrmetauscherslaumlsstsichoftvomTypenschilddesApparatesablesenIstdieLeistungabernichtbekannt(auchumdieechtenLeistungsdatendesProzesseabzuklaumlren)werdendieDatender Sekundaumlrseite verwendet
Q = m x cp x DT
Q LeistunginkWm Massenstrom in kg hcp WaumlrmekapazitaumltdesSekundaumlrmediums∆T TemperaturdifferenzT1ndashT2
Einige Beispiele fuumlr die Waumlrmekapazitaumlt cp bei ca 20degC
Fluumlssigkeit cp in kJ kg KWasser 42Ethylalkohol 23Methylalkohol 251Azeton 213Benzin 221Benzol 175
WerdenFluumlssigkeitenzBmitWassergemischtveraumlndertsichdieWaumlrmekapazitaumltnaumlherungsweiseumdenWertder Massen-Mischungsverhaumlltnisse
Dampfbedarf
Faustformel fuumlrDampfdruumlckebis13bar 1KWentsprichtca18kghDampf
Berechnung bull LeistungQinkW(vomVerbraucher) bull Dampfdruckpinbar bull Waumlrmeinhalt∆hv ausWasserdampftafel(inkJkg) bull Faktor36001kW=3600kJh
benoumltigte Dampfmenge
Beispiel
gegeben Waumlrmetauschermit150kW 10 baruuml Dampf
ausWasserdampftafel∆hv=1999kJkg
BerechnungDampfbedarf
nach Faustformel 18x150kW=270 kg h Dampf
m = x 3600 s h = 270 kg h Dampf (1 kW = 1 kJ s)1999 kJkg
150 kW
m = x 3600 (in kg h Dampf)∆hv
Q
Dampf
Kondensat
Waumlrmetauscher Leistung Q [kW]
Vorlauftemperatur T4
Massenstrom kghWaumlrmekapazitaumlt kJkg middot K
Ruumlcklauftemperatur T3
Glycerin 242Kerosin 20Olivenoumll 196Rizinusoumll 179Seewasser 393Sesamoumll 163Toluol 15
Spirax Sarco | 7
Wasserdampftafel
Wasserdampftafel (trocken gesaumlttigter Wasserdampf)
Uumlbershydruck pe [baruuml ]
absoluter Druck pabs [barabs ]
Sattdampfshytemperatur ts [degC]
Enthalpie Wasser hrsquo [kJ kg]
Verdampfshywaumlrme ∆hv [kJ kg]
Enthalpie Dampf hrsquorsquo [kJ kg]
Volumen Dampf vrsquorsquo [msup3 kg]
Dichte Dampf ρrsquorsquo [kg msup3]
Der Uumlber druck ist bezogen auf einen absoluten Umge-bungsdruck von 10 bar
010 458 1918 23930 25848 146700 00682 020 601 2515 23580 26095 76500 01307 030 691 2893 23360 26253 52290 01912 040 759 3177 23190 26370 39930 02504 050 813 3406 23050 26456 32400 03086 060 860 3599 22940 26539 27320 03660 070 900 3768 22830 26598 23650 04228 080 935 3917 22740 26657 20870 04792090 967 4052 22660 26712 18690 05350 100 996 4170 22580 26750 16940 05903
010 110 1023 4290 22510 26800 15490 06456020 120 1048 4390 22440 26830 14280 07003030 130 1071 4490 22380 26870 13250 07547040 140 1093 4580 22320 26900 12360 08091050 150 1114 4670 22260 26930 11590 08628060 160 1133 4750 22210 26960 10910 09166070 170 1152 4830 22160 26990 10310 09699080 180 1169 4910 22110 27020 09770 10235090 190 1186 4980 22060 27040 09290 10764100 200 1202 5050 22010 27060 08850 11299150 250 1274 5350 21810 27160 07180 13928200 300 1335 5610 21630 27240 06060 16502250 350 1389 5840 21470 27310 05240 19084300 400 1436 6050 21330 27380 04620 21645350 450 1479 6230 21200 27430 04140 24155400 500 1518 6400 21070 27470 03750 26667450 550 1555 6560 20960 27520 03430 29155500 600 1588 6700 20850 27550 03160 31646600 700 1650 6970 20650 27620 02727 36670700 800 1704 7210 20460 27670 02403 41615800 900 1754 7430 20290 27720 02148 46555900 1000 1799 7630 20130 27760 01943 51467
1000 1100 1841 7810 19990 27800 01774 563701100 1200 1880 7980 19840 27820 01632 612751200 1300 1916 8150 19710 27860 01511 661811300 1400 1950 8300 19580 27880 01407 710731400 1500 1983 8450 19450 27900 01317 759301500 1600 2014 8590 19330 27920 01237 808411600 1700 2043 8720 19210 27930 01166 857631700 1800 2071 8850 19100 27950 01103 906621800 1900 2098 8970 18990 27960 01047 955111900 2000 2124 9090 18880 27970 00995 1005032000 2100 2149 9200 18780 27980 00949 1053742400 2500 2239 9620 18390 28010 00799 1251562500 2600 2260 9720 18290 28010 00769 1300392900 3000 2338 10080 17940 28020 00666 1501503000 3100 2357 10170 17850 28020 00645 1550393900 4000 2503 10870 17130 28000 00498 2008034000 4100 2518 10950 17050 28000 00485 2061864900 5000 2639 11540 16400 27940 00394 2538075900 6000 2756 12140 15710 27850 00324 3086426900 7000 2858 12670 15060 27730 00274 3649647900 8000 2950 13170 14430 27600 00235 4255328900 9000 3033 13640 13810 27450 00205 4878059900 10000 3110 14080 13200 27280 00180 55555614900 15000 3421 16110 10040 26150 00103 97087419900 20000 3657 18260 5920 24180 00059 16949122000 22100 3742 21070 00 21070 00032 312500
8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
01rsquo
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500rsquo
000
1rsquo00
0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
pfdu
rchs
atz(inkgh)(bei25msDam
pfgeschw
indigkeit)
Bei
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l
Dam
pfdr
uck
5 ba
r uuml(6bar a
bs)
Sattdam
pf-Durchsatz
550kg h
Ergebnis
50mm
naumlchstgroumlszlig
ererD
N
DN50(545mm)
Inne
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chm
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102
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N10
1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
chm
esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
er o
bige
n G
rafik
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tsaumlc
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imet
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anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
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Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
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Inne
ndur
chm
esse
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Kon
dens
atdu
rchf
luss(inkg h)
Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
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oberenEndpunktderGe-
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Kon
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n 1
mba
r m
(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
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hflu
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n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
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ss l
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50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
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016
018
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0˚C
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100
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11
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kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
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ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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6 | Spirax Sarco
Waumlrmeberechnung
Waumlrmebedarf
1 Addieren aller Verbraucher Gleichzeitigkeit beruumlcksichtigen2 Dampf-undEnergieverlustemitberuumlcksichtigen
DerWaumlrmebedarfeinerAnlageodereinesWaumlrmetauscherslaumlsstsichoftvomTypenschilddesApparatesablesenIstdieLeistungabernichtbekannt(auchumdieechtenLeistungsdatendesProzesseabzuklaumlren)werdendieDatender Sekundaumlrseite verwendet
Q = m x cp x DT
Q LeistunginkWm Massenstrom in kg hcp WaumlrmekapazitaumltdesSekundaumlrmediums∆T TemperaturdifferenzT1ndashT2
Einige Beispiele fuumlr die Waumlrmekapazitaumlt cp bei ca 20degC
Fluumlssigkeit cp in kJ kg KWasser 42Ethylalkohol 23Methylalkohol 251Azeton 213Benzin 221Benzol 175
WerdenFluumlssigkeitenzBmitWassergemischtveraumlndertsichdieWaumlrmekapazitaumltnaumlherungsweiseumdenWertder Massen-Mischungsverhaumlltnisse
Dampfbedarf
Faustformel fuumlrDampfdruumlckebis13bar 1KWentsprichtca18kghDampf
Berechnung bull LeistungQinkW(vomVerbraucher) bull Dampfdruckpinbar bull Waumlrmeinhalt∆hv ausWasserdampftafel(inkJkg) bull Faktor36001kW=3600kJh
benoumltigte Dampfmenge
Beispiel
gegeben Waumlrmetauschermit150kW 10 baruuml Dampf
ausWasserdampftafel∆hv=1999kJkg
BerechnungDampfbedarf
nach Faustformel 18x150kW=270 kg h Dampf
m = x 3600 s h = 270 kg h Dampf (1 kW = 1 kJ s)1999 kJkg
150 kW
m = x 3600 (in kg h Dampf)∆hv
Q
Dampf
Kondensat
Waumlrmetauscher Leistung Q [kW]
Vorlauftemperatur T4
Massenstrom kghWaumlrmekapazitaumlt kJkg middot K
Ruumlcklauftemperatur T3
Glycerin 242Kerosin 20Olivenoumll 196Rizinusoumll 179Seewasser 393Sesamoumll 163Toluol 15
Spirax Sarco | 7
Wasserdampftafel
Wasserdampftafel (trocken gesaumlttigter Wasserdampf)
Uumlbershydruck pe [baruuml ]
absoluter Druck pabs [barabs ]
Sattdampfshytemperatur ts [degC]
Enthalpie Wasser hrsquo [kJ kg]
Verdampfshywaumlrme ∆hv [kJ kg]
Enthalpie Dampf hrsquorsquo [kJ kg]
Volumen Dampf vrsquorsquo [msup3 kg]
Dichte Dampf ρrsquorsquo [kg msup3]
Der Uumlber druck ist bezogen auf einen absoluten Umge-bungsdruck von 10 bar
010 458 1918 23930 25848 146700 00682 020 601 2515 23580 26095 76500 01307 030 691 2893 23360 26253 52290 01912 040 759 3177 23190 26370 39930 02504 050 813 3406 23050 26456 32400 03086 060 860 3599 22940 26539 27320 03660 070 900 3768 22830 26598 23650 04228 080 935 3917 22740 26657 20870 04792090 967 4052 22660 26712 18690 05350 100 996 4170 22580 26750 16940 05903
010 110 1023 4290 22510 26800 15490 06456020 120 1048 4390 22440 26830 14280 07003030 130 1071 4490 22380 26870 13250 07547040 140 1093 4580 22320 26900 12360 08091050 150 1114 4670 22260 26930 11590 08628060 160 1133 4750 22210 26960 10910 09166070 170 1152 4830 22160 26990 10310 09699080 180 1169 4910 22110 27020 09770 10235090 190 1186 4980 22060 27040 09290 10764100 200 1202 5050 22010 27060 08850 11299150 250 1274 5350 21810 27160 07180 13928200 300 1335 5610 21630 27240 06060 16502250 350 1389 5840 21470 27310 05240 19084300 400 1436 6050 21330 27380 04620 21645350 450 1479 6230 21200 27430 04140 24155400 500 1518 6400 21070 27470 03750 26667450 550 1555 6560 20960 27520 03430 29155500 600 1588 6700 20850 27550 03160 31646600 700 1650 6970 20650 27620 02727 36670700 800 1704 7210 20460 27670 02403 41615800 900 1754 7430 20290 27720 02148 46555900 1000 1799 7630 20130 27760 01943 51467
1000 1100 1841 7810 19990 27800 01774 563701100 1200 1880 7980 19840 27820 01632 612751200 1300 1916 8150 19710 27860 01511 661811300 1400 1950 8300 19580 27880 01407 710731400 1500 1983 8450 19450 27900 01317 759301500 1600 2014 8590 19330 27920 01237 808411600 1700 2043 8720 19210 27930 01166 857631700 1800 2071 8850 19100 27950 01103 906621800 1900 2098 8970 18990 27960 01047 955111900 2000 2124 9090 18880 27970 00995 1005032000 2100 2149 9200 18780 27980 00949 1053742400 2500 2239 9620 18390 28010 00799 1251562500 2600 2260 9720 18290 28010 00769 1300392900 3000 2338 10080 17940 28020 00666 1501503000 3100 2357 10170 17850 28020 00645 1550393900 4000 2503 10870 17130 28000 00498 2008034000 4100 2518 10950 17050 28000 00485 2061864900 5000 2639 11540 16400 27940 00394 2538075900 6000 2756 12140 15710 27850 00324 3086426900 7000 2858 12670 15060 27730 00274 3649647900 8000 2950 13170 14430 27600 00235 4255328900 9000 3033 13640 13810 27450 00205 4878059900 10000 3110 14080 13200 27280 00180 55555614900 15000 3421 16110 10040 26150 00103 97087419900 20000 3657 18260 5920 24180 00059 16949122000 22100 3742 21070 00 21070 00032 312500
8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
01rsquo
000
2rsquo00
03rsquo
000
5rsquo00
010
rsquo000
20rsquo0
0050
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100rsquo
000
200rsquo
000
500rsquo
000
1rsquo00
0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
pfdu
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atz(inkgh)(bei25msDam
pfgeschw
indigkeit)
Bei
spie
l
Dam
pfdr
uck
5 ba
r uuml(6bar a
bs)
Sattdam
pf-Durchsatz
550kg h
Ergebnis
50mm
naumlchstgroumlszlig
ererD
N
DN50(545mm)
Inne
ndur
chm
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tlose
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hlro
hre
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102
20 bdquo
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N10
1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
chm
esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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bige
n G
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a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
ieim
oberenEndpunktderGe-
rade
n D
i ang
egeb
ene
Kon
dens
atm
enge
strouml
mt d
ann
mit
eine
m D
ruck
abfa
ll vo
n 1
mba
r m
(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
s
Bei
der
Aus
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ckab
fall
1 ba
r
Was
serd
urch
fluss
50
m3 h
E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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Dru
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ntsp
annu
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bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco | 7
Wasserdampftafel
Wasserdampftafel (trocken gesaumlttigter Wasserdampf)
Uumlbershydruck pe [baruuml ]
absoluter Druck pabs [barabs ]
Sattdampfshytemperatur ts [degC]
Enthalpie Wasser hrsquo [kJ kg]
Verdampfshywaumlrme ∆hv [kJ kg]
Enthalpie Dampf hrsquorsquo [kJ kg]
Volumen Dampf vrsquorsquo [msup3 kg]
Dichte Dampf ρrsquorsquo [kg msup3]
Der Uumlber druck ist bezogen auf einen absoluten Umge-bungsdruck von 10 bar
010 458 1918 23930 25848 146700 00682 020 601 2515 23580 26095 76500 01307 030 691 2893 23360 26253 52290 01912 040 759 3177 23190 26370 39930 02504 050 813 3406 23050 26456 32400 03086 060 860 3599 22940 26539 27320 03660 070 900 3768 22830 26598 23650 04228 080 935 3917 22740 26657 20870 04792090 967 4052 22660 26712 18690 05350 100 996 4170 22580 26750 16940 05903
010 110 1023 4290 22510 26800 15490 06456020 120 1048 4390 22440 26830 14280 07003030 130 1071 4490 22380 26870 13250 07547040 140 1093 4580 22320 26900 12360 08091050 150 1114 4670 22260 26930 11590 08628060 160 1133 4750 22210 26960 10910 09166070 170 1152 4830 22160 26990 10310 09699080 180 1169 4910 22110 27020 09770 10235090 190 1186 4980 22060 27040 09290 10764100 200 1202 5050 22010 27060 08850 11299150 250 1274 5350 21810 27160 07180 13928200 300 1335 5610 21630 27240 06060 16502250 350 1389 5840 21470 27310 05240 19084300 400 1436 6050 21330 27380 04620 21645350 450 1479 6230 21200 27430 04140 24155400 500 1518 6400 21070 27470 03750 26667450 550 1555 6560 20960 27520 03430 29155500 600 1588 6700 20850 27550 03160 31646600 700 1650 6970 20650 27620 02727 36670700 800 1704 7210 20460 27670 02403 41615800 900 1754 7430 20290 27720 02148 46555900 1000 1799 7630 20130 27760 01943 51467
1000 1100 1841 7810 19990 27800 01774 563701100 1200 1880 7980 19840 27820 01632 612751200 1300 1916 8150 19710 27860 01511 661811300 1400 1950 8300 19580 27880 01407 710731400 1500 1983 8450 19450 27900 01317 759301500 1600 2014 8590 19330 27920 01237 808411600 1700 2043 8720 19210 27930 01166 857631700 1800 2071 8850 19100 27950 01103 906621800 1900 2098 8970 18990 27960 01047 955111900 2000 2124 9090 18880 27970 00995 1005032000 2100 2149 9200 18780 27980 00949 1053742400 2500 2239 9620 18390 28010 00799 1251562500 2600 2260 9720 18290 28010 00769 1300392900 3000 2338 10080 17940 28020 00666 1501503000 3100 2357 10170 17850 28020 00645 1550393900 4000 2503 10870 17130 28000 00498 2008034000 4100 2518 10950 17050 28000 00485 2061864900 5000 2639 11540 16400 27940 00394 2538075900 6000 2756 12140 15710 27850 00324 3086426900 7000 2858 12670 15060 27730 00274 3649647900 8000 2950 13170 14430 27600 00235 4255328900 9000 3033 13640 13810 27450 00205 4878059900 10000 3110 14080 13200 27280 00180 55555614900 15000 3421 16110 10040 26150 00103 97087419900 20000 3657 18260 5920 24180 00059 16949122000 22100 3742 21070 00 21070 00032 312500
8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
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1rsquo00
0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
pfdu
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Bei
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l
Dam
pfdr
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5 ba
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bs)
Sattdam
pf-Durchsatz
550kg h
Ergebnis
50mm
naumlchstgroumlszlig
ererD
N
DN50(545mm)
Inne
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N10
1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
chm
esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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bige
n G
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Roh
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anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
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Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
abs)
Inne
ndur
chm
esse
r Di derKondensatleitung(inmm)
Kon
dens
atdu
rchf
luss(inkg h)
Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
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oberenEndpunktderGe-
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mba
r m
(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
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ampf
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h)
Dam
pfdu
rchf
luss
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kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
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ss m
3 h
Dur
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kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
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016
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11
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kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
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8 | Spirax Sarco
WaumlrmedurchgangWaumlrmetausch
DerWaumlrmestrom Q (W) einesWaumlrmetauschers steigtmit demWaumlrmedurchgangskoeffizient k (Wm2middotK) mitderGroumlszligederHeizflaumlcheA(m2)undmitderTempera-turdifferenz t1ndasht2(K)zwischenheizendemundbeheiztemStoff Als bdquoWaumlrmetauscherformelrdquo oder bdquoWaumlrmedurch-gangsformelrdquogeschrieben
Q = k ∙ A ∙ (ΔT)
Q =WaumlrmestrominWattk =Waumlrmedurchgangskoeffizient(inWm2middotK)A =Waumlrmetauscheroberflaumlche(inm2)ΔT= Temperaturdifferenz
Heizmedium(Stoff 1)
Beheiztes Medium(Stoff 2)
Umlauf kshyWert W msup2 middot K
Gas Gas 1 bar erzwungen 5-10Gas Gas 200 bar erzwungen 100-400Fluumlssigkeit Gas 1 bar erzwungen 10-40Fluumlssigkeit Gas 200 bar erzwungen 200-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit natuumlrlich 50-600Fluumlssigkeit Fluumlssigkeit erzwungen 100-1200Dampf Gas natuumlrlich 5-10Dampf Gas erzwungen 15-60Dampf Fluumlssigkeit natuumlrlich 100-1000Dampf Fluumlssigkeit erzwungen 600-3000
Temperaturdifferenz
BeiderBerechnungvonWaumlrmetauschprozessenistdieTemperaturdifferenz ∆T an jeder Stelle desApparateseine andereAus diesemGrundmuss fuumlr die Berech-nungdesWaumlrmetauschesdiemittlereTemperaturdiffe-renz∆Tm he rangezogen werden
Logarithmische Temperaturdifferenz (fuumlr fluumlssig-fluumls-sigundfluumlssig-gasfoumlrmigenWaumlrmetausch)
∆Tm=((T1-T3)ndash(T2-T4))ln((T1-T3)(T2-T4))
Arithmetische Temperaturdifferenz(vereinfachteFor-melfuumlrkondensierendenWasserdampf)
∆Tm=TD-(T3+T4)2
TD = Dampftemperatur
Dampf
Kondensat
Dampftemperatur T1 Vorlauftemperatur T4
Ruumlcklauftemperatur T3Kondensattemperatur T2
Waumlrmetauscher
Sekundaumlrseite ldquobeheizte Seiterdquo
Primaumlrseite ldquoheizende Seiterdquo
SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
01rsquo
000
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5rsquo00
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500rsquo
000
1rsquo00
0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
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pf-Durchsatz
550kg h
Ergebnis
50mm
naumlchstgroumlszlig
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DN50(545mm)
Inne
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N10
1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
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esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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bige
n G
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tsaumlc
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anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
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Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
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ndur
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esse
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Kon
dens
atdu
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luss(inkg h)
Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
ieim
oberenEndpunktderGe-
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ruck
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ll vo
n 1
mba
r m
(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
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n ba
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ampf
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n kg
h)
Dam
pfdu
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luss
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kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
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12346810152030405060
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12
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9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
dens
atte
mpe
ratu
r vor
der
Ent
span
nung
(in
degC)
Dru
ck v
or d
er E
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annu
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ampf
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ach
der E
ntsp
annu
ng(in
bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
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DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
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SpiraxSarco | 9
Waumlrmeverluste in Raumlumen von ca 20 degC(nur zur uumlberschlaumlgigen Berechnung)
Waumlrmedurchgang
nicht abgedeckte WasseroberflaumlchebeiruhigerLuft
fuumlrLuftgeschwindig-keitv(ms)Korrekturfaktorf=(l+v)2
nicht isolierteBehaumllterwaumlndeoder Rohre
Scheibenrippenrohr
Oberflaumlchentemperatur (degC)
Waumlr
mev
erlu
st (k
W m
sup2)
Beispiele
1 EinoffenernichtisolierterBehaumllter4mlang15mbreit1mhochmitWasservon80degCgefuumllltverliertWaumlrme a) durchdieVerdunstungvonderWasseroberflaumlchevonA=4x15=6m2 Qa=58x6=348kW b) durchdieBehaumllterwaumlndeunddenBodenmitzusammenA=17m2 Oberflaumlche Qb=08x17=136kW DergesamteWaumlrmeverlustdesBehaumlltersbetraumlgtalsoetwa484kW
2 NichtisolierteKondensatleitungDN100von50mLaumlngeineinemInnenraumbeieinerRohrtemperaturvon100degC GesamteRohroberflaumlcheA=18m2
WaumlrmeverlustQ=11x18=198kW
3 50 m Scheibenrippenrohr DN 100 aus Stahl haben bei einem Scheibenabstand von 10 mm und einem Scheiben-durchmesservon160mmeinegesamteOberflaumlchevonrdA=135m2IstdasRohrmitWasservon100degCgefuumllltsobetraumlgtdieWaumlrmeabgabeannaumlhernd
Q=043x135=580kW
10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
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Dampfdruck(barabsolut)
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4050
6580
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125
150
200
250
300
350
400
Inne
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136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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Wertuumlberein)
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Bed
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a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
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ineKondensattemperaturu
nter100degCD
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(10mmW
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)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
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n ba
r abs
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ampf
durc
hflu
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n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
dens
atte
mpe
ratu
r vor
der
Ent
span
nung
(in
degC)
Dru
ck v
or d
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annu
ng (i
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ampf
es n
ach
der E
ntsp
annu
ng(in
bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
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r auszlig
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Que
rsch
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lt
Obe
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Volu
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Roh
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icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
T +49 (0)7531 5806-0F +49 (0)7531 5806-22E Vertriebdespiraxsarcocom
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10 | Spirax Sarco
Dampfleitungen
1 Mit Gefaumllle verlegen2 AusgleichfuumlrTemperaturausdehnungvorsehen3 Fix-undLospunkteeinplanen4 Entwaumlsserungalle25m5 Tiefpunkteentwaumlssern6 Leitungsendeentwaumlssern7 Leitungsendeentluumlften
1 2 37
654
1100
25 m
Anschluss von Dampfabzweigen
falsch richtig falsch
richtig
lt
gt
500 mm
Entwaumlsserungsstutzen500 mm lang und gleiche Nennweite wie die Dampfleitung
Dimensionierung der DampfleitungDas nebenstehende Diagramm erlaubt die einfache Dimensionierung einer Dampfleitung Dazu wird der Dampfdurchsatz in kg h benoumltigt sowie der Dampfdruck (Absolutdruck)Kosten und Lebensdauer muumlssen in einem sinnvollenVerhaumlltniszueinanderstehenDielangjaumlhrigeErfahrunghat gezeigt dass die Stroumlmungsgeschwindigkeit in Satt-dampfleitungennichtgroumlszligerals25msseinsollteBeiHeiszligdampfleitungen kann auch mit 40 m s gearbeitet werden
Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
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Dampfdruck(barabsolut)
Dam
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550kg h
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DN50(545mm)
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150
200
250
300
350
400
Inne
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136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
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Wertuumlberein)
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ck desSiedekondensatesvord
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bs)
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a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
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ineKondensattemperaturu
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)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
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n ba
r abs
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ampf
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hflu
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n kg
h)
Dam
pfdu
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luss
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kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
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50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
dens
atte
mpe
ratu
r vor
der
Ent
span
nung
(in
degC)
Dru
ck v
or d
er E
ntsp
annu
ng (i
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r abs)
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ampf
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ach
der E
ntsp
annu
ng(in
bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
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Que
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lt
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durc
hflu
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bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
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Spirax Sarco | 11
DimensionierungvonSattdampfleitungen10
0 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 21
8
16
14
13
12
11
46
810
2040
7010
020
030
050
070
01rsquo
000
2rsquo00
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5rsquo00
010
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20rsquo0
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100rsquo
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200rsquo
000
500rsquo
000
1rsquo00
0rsquo00
0
Dampfdruck(barabsolut)
Dam
pfdu
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atz(inkgh)(bei25msDam
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Sattdam
pf-Durchsatz
550kg h
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DN50(545mm)
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N10
1520
2532
4050
6580
100
125
150
200
250
300
350
400
Inne
ndur
chm
esse
r mm
136
173
223
285
372
431
545
703
825
107
132
159
207
260
310
340
389
12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
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bige
n G
rafik
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er
anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
itdiesem
Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
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Inne
ndur
chm
esse
r Di derKondensatleitung(inmm)
Kon
dens
atdu
rchf
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Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
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ineKondensattemperaturu
nter100degCD
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)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
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ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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Bei
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1 ba
r
Was
serd
urch
fluss
50
m3 h
E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
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026
028
030
035
0˚C
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100
7050
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108
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50
40
30
20
1
p 2 =0
11
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r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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bar
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
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inne
n
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lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
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12 | Spirax Sarco
StroumlmungsgeschwindigkeitinDampfleitungen
degC
Die Druckangaben sind absolute Druumlcke Stroumlmung m s
BenutzungdegCrarrbarrarrrarrkghrarrDNrarrms
Beispiel11thDampf11bar260degCstroumlmendurchLeitungDN150mitGeschwindigkeit39ms
Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
er o
bige
n G
rafik
ist d
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tsaumlc
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Roh
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Mill
imet
er
anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
itdiesem
Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
abs)
Inne
ndur
chm
esse
r Di derKondensatleitung(inmm)
Kon
dens
atdu
rchf
luss(inkg h)
Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
ieim
oberenEndpunktderGe-
rade
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Kon
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m D
ruck
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ll vo
n 1
mba
r m
(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
s
Bei
der
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r
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50
m3 h
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kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
dens
atte
mpe
ratu
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der
Ent
span
nung
(in
degC)
Dru
ck v
or d
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ntsp
annu
ng(in
bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
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n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
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Spirax Sarco | 13
Ermittlung Druckverlust fuumlr Sattdampf
1 FuumlrArmaturenWiderstandswertCausTabelleermitteln
2 FuumlrdieRohrleitungspezifischerWiderstandswertCrsquoausTabelle C=CrsquoLaumlnge
3 Cges ermitteln Cges =C1+C2+ Cn
4 Druckverlust berechnen
∆p Druckverlust [Pa ]ρ Dichte aus Dampftafel [kg msup3]v Stroumlmungsgeschwindigkeit [m s ]
Beispiel
Absperrventil DN 50 Rohrleitung 20 m DN 50 Dampf 5 bar ρ=31646kgm3Stroumlmungv=25ms
1 C Absperrventil 50
2 C Rohrleitung 041middot20=82
3 C ges=50+82=132
4
∆p = Cges bull 2
ρ bull v2
Druckverluste in Dampfanlagen
∆p = 132 bull = 13035 Pa
= 013 bar2
316 bull 252
DN Clsquo Rohrleitung [1 m]
CAbsperrventil
CTshyStuumlck
C90degshyBogen
10 152 ndash 42 0515 137 475 37 0520 103 475 35 0525 082 480 34 0532 064 485 33 0540 052 49 32 0550 041 50 31 0565 032 51 30 0580 026 53 30 05100 021 55 30 05125 016 57 31 05150 014 59 32 05200 010 62 34 05250 008 66 36 05300 007 70 39 05350 006 75 43 05400 005 79 50 05500 004 85 65 05
BeiderVerdampfungvonWasserentstehtDampfdereinwesentlichgroumlszligeresVolumen(zBFaktor1000)alsdasWasser hat Diese Volumenausdehnung fuumlhrt zu einem bdquoautomatischenldquo Dampftransport An der Stelle an der der Dampf wieder kondensiert wird das Volumen wieder viel kleiner Dampf wird dadurch bdquonachgesaugtldquo Aus diesem Grund ist fuumlrdenDampftransportkeinePumpenotwendigundauchderDruckverlustspielt(beirichtigdimensioniertenRohrlei-tungen)keineRolleBeikorrekterAuslegungderDampfleitunggemaumlszligSpiraxSarco-DiagrammmiteinerStroumlmungs-geschwindigkeit von 25 m s kann auf eine Druckverlustberechnung verzichtet werden Der Druckverlust bewegt sich im Rahmen von 005 bar 100 m Rohrleitung
14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
er o
bige
n G
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ist d
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Roh
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Mill
imet
er
anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
itdiesem
Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
Dru
ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
abs)
Inne
ndur
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esse
r Di derKondensatleitung(inmm)
Kon
dens
atdu
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luss(inkg h)
Bed
ingu
ngen
a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
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mba
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(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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Bei
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50
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kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
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014
016
018
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028
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11
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0ba
r abs
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kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
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Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
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14 | Spirax Sarco
1 Mit Gefaumllle in Stroumlmungsrichtung verlegen2 Kondensatableitungmoumlglichstvonobennachunten(mitGefaumllle)3 KondensatableitungnaheamWaumlrmetauscher4 RuumlckschlagventilezurEntkopplungvonAbschnittenvorsehen5 Kondensateinleitung wenn moumlglich von oben anschuhen 6 KeineTiefpunkte(Wassersaumlcke)7 BeiAnlagenstillstandfuumlrMoumlglichkeitzurselbstaumlndigenEntleerungderLeitungsorgen
Faustwerte fuumlr Kondensatanfall
IsolierteDampfleitung ca2-4kghproMeterDampfleitungbeiderInbetriebnahme ca1-2kghproMeterDampfleitungimDauerbetrieb ErwaumlrmungWasser ca2kgpromsup3WasserundproKTemperaturdifferenz OffenesWasserbad ca20kghjemsup2freieWasseroberflaumlche
Beispiele fuumlr die Auslegung von Kondensatleitungen(SiehegegenuumlberliegendeSeite)
1 Sollen1000kghSiedekondensatauseinem5-bar-Netz(6barabs ) ineinenKondensat-EntspanneruntereinemDruckvon07bar(17barabs )geleitetwerdensoisteineLeitungDN50zuverwenden
2 WirddasKondensat(1000kgh)ausdemEntspanner(17barabs )ineinenatmosphaumlrischen(1barabs )Behaumllterge-leitetgenuumlgteineLeitungDN40(Di=43mm)
3 FallenauseinerBegleitheizung120kghKondensatauseinem5-bar-Netz(158degC)miteinerUnterkuumlhlungvon30KansoistvonderKondensattemperatur128degCauszugehenBeieinerEntspannungaufatmosphaumlrischemDruck(1barabs )kanneineLeitungDN20gewaumlhltwerden
Kondensatleitungen
1
2 5
6
7
4
3
1100
Kondensatdampftimmeraus(sieheauchS24Nachver-dampfung)KondensatleitungensindkeineWasserleitungensie muumlssen groumlszliger dimensioniert werden
Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
pera
turd
esKondensatesvorderEntspannungdegC
In d
er o
bige
n G
rafik
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tsaumlc
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anzuwenden(dieNennw
eiteDNstim
mtnurangenaumlhertm
itdiesem
Wertuumlberein)
Dru
ck desSiedekondensatesvord
erEntspannung(inbar a
bs)
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ck p
2 amEndederK
ondensatleitung(inbar
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Inne
ndur
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esse
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Kon
dens
atdu
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luss(inkg h)
Bed
ingu
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a) DerEntspannungsdam
pfstrouml
mtamLeitungsendemitetwa10bis30m sec(jenachNenn-
weite)
b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar
c)DasobereEndederK
urvenldquoDruckamEnderdquoundldquoInnendurchm
esserrdquogiltfuumlrg
anzmit
Wasserg
efuumlllteLeitungenalsobesondersfuumlrd
enerhoumlhtenKondensatanfallbeimAnfahren
derA
nlageoderfuumlre
ineKondensattemperaturu
nter100degCD
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oberenEndpunktderGe-
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(10mmW
Sm
)durchdieLeitung
d)KondensatunterkuumlhlungoderW
aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem
manvonentsprechendniedrig
erldquoT
emperaturd
esKondensatsvord
erEntspannungrdquoa
usgeht
16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
s
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50
m3 h
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nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
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020
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012
014
016
018
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035
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100
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40
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11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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bar
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco | 15
Dimensionierung von Kondensatleitungen
Tem
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esKondensatesvorderEntspannungdegC
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16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
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22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
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3 h
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50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
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50
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kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
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bar
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
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Tem
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degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
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ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
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inne
n
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lt
Obe
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he a
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Volu
men
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ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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16 | Spirax Sarco
Kondensatanfall
Kondensatanfall
am Kondensatableiter im Anfahrzustand einer Rohrleitung und waumlhrend des Betriebes
BeimAnfahrenausdemkaltenZustandfaumllltbesondersvielKondensatandadieRohrwandungenerstaufgeheiztwer-den muumlssen Gleichzeitig steht aber anfangs nur geringer Druck zur Verfuumlgung da der Dampf schnell kondensiert und sichdadurchdasVolumenstarkverringert(zBFaktor1000)DurchdengeringenDruckkannderKondensatableiteranfangsnichtaufvolleLeistungkommenDenzeitlichenVerlaufzeigtdasuntenstehendeDiagramm
A BeginndesBetriebesOumlffnendesDampfventils
B EsfaumllltsovielKondensatanwieabflieszligtabdiesemZeitpunktwirdangestautesKondensatabgebaut
C DieDampfleitungerreichtdieEndtemperatur
D Alles angestaute Kondensat ist abgebaut der Kondensatfluss stabilisiert sich auf niedrigem Niveau
Ableitvermoumlgen des Kondensatableiters
Kondensatanfall
Kondensatanfall
Kon
dens
atm
enge
pro
Zei
t
Kondensatdurchflussdurch den Ableiter
A B C D Zeit
Kondensat-anstau
Kondensat-abbau
Aufheizzeit
Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
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ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
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3 h
Dur
chflu
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E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
dens
atte
mpe
ratu
r vor
der
Ent
span
nung
(in
degC)
Dru
ck v
or d
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ntsp
annu
ng (i
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ampf
es n
ach
der E
ntsp
annu
ng(in
bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
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lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
T +49 (0)7531 5806-0F +49 (0)7531 5806-22E Vertriebdespiraxsarcocom
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Spirax Sarco | 17
Kondensatanfall
100
Kondensatanfall Empfehlung fuumlr Kondensatableiter
TD kleinste Nennweite
Leistung =15 x Dauerleistung
Leistung =4 x Dauerleistung
Leistung =2 x Dauerleistung
Leistung =10 x Dauerleistung
Leistung =15 x max Leistung
Zeit
Dampfleitung
100
Kondensatanfall
Zeit
Aumltzbottich(Chargenbetrieb)
Kondensatanfall
100
Zeit
Lufterhitzer
Kondensatanfall
100
Zeit
Vulkanisierpresse
Zeit
Kondensatanfall
100
Papierzylinder
Kondensatanfall
100
Zeit
Wasserbereiter
18 | Spirax Sarco
Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
s
Bei
der
Aus
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r Fluuml
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fall
1 ba
r
Was
serd
urch
fluss
50
m3 h
E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
dens
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Dru
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ntsp
annu
ng(in
bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Auswahl Kondensatableiter
Kondensatableiter
1 Ableitergruppe bestehend aus bull Absperrventil
(oderDampfkugelhahn) bull Schmutzfaumlnger bull Kondensatableiter bull Schauglas bull Absperrventil bull Plattenruumlckschlagventil
2 Ableitergruppe wie 1 mitSpiratec-Kondensatableiteruumlberwachung
3 Ableitgruppe mit zusaumltzlichem Bypass (empfohlennuranausgewaumlhltenSeiten)
1 2
3
Faustformeln fuumlr den Einsatz verschiedener Ableitertypen
Dampfleitung Kapsel-KondensatableiteroderThermodynamischerKondensatableiterHeiszligdampfleitung TDGlockenschwimmer-oderBimetall-AbleiterWaumlrmetauscher Kugelschwimmer-KondensatableiterWaumlrmetauschermitGegendruck aktiverKondensatableiterAPT14Entluumlftung Kapsel-EntluumlfterBegleitheizungen BimetallableiterDampftrockner Kugelschwimmer-KondensatableiterDampfverteiler Kugelschwimmer-KondensatableiterSterilisation Kapsel-KondensatableiterKochkessel Kugelschwimmer-KondensatableiterGeregelte Anlagen Kugelschwimmer-KondensatableiteroderaktiverKondensatableiterAPT14BegrenzterKondensatstauraum ThermodynamischerKondensatableiterFrostgefahr Kapsel-AbleiterThermodynamischerKondensatableiterBimetallableiter
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Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
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1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
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kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
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kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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Bei
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1 ba
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50
m3 h
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nis
kv =
50
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1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
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bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
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Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
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Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
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Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
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Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
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Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
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Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
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Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
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Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
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DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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SpiraxSarco | 19
Auswahl und Merkmale von Kondensatableitern
Merkmale Kondensatableiter
Typ auswaumlhlen
1 HoumlchsteTemperaturvordemAbleiterermitteln2 Maximalen Druck ermitteln3 ArtdesEinsatzesAnwendungevtlEinfluumlssewie Korrosion Schmutzanfall Hygienevorschriften etc beachten
Ableiter dimensionieren
1 Maximaler und minimaler Druck vor dem Ableiter2 Maximaler und minimaler Druck nach dem Ableiter3 Minimalsten Differenzdruck berechnen BeitemperaturgeregeltenAnlagen kleinsterDifferenzdruck= halber Vordruck ndash houmlchster Gegendruck4 Ableiternennweite nach Geraumltediagramm bestimmen
BeigeringstemDifferenzdruckmussderAbleiterdasan-fallende Kondensat abfuumlhren koumlnnenFuumlrdieInbetriebnahme(Lastspitzen)musseinZuschlagberuumlcksichtigt werdenDen Ableiter richtig dimensionieren auch bdquozu groszligldquo ist nicht zu empfehlen
Merkmal Thermoshydynamischer Kondensatshyableiter
Thermischer KapselshyKondensatshyableiter
Thermischer BimetallshyKondensatshyableiter
KugelshyschwimmershyKondensatshyableiter
GlockenshyschwimmershyKondensatshyableiter
Anpassung an Druckschwankung
1 1 3 1 1
Anpassung an Lastschwankung
1 1 2 1 1
Entluumlftung 3 1 1 1 3BestaumlndigkeitgegenWasserschlag
1 3 1 4 2
Funktion bei Erschuumltterung
1 2 2 4 4
Einfriersicherheit 1 1 1 3 3Schmutzempfindlichkeit 1 1 2 2 1Hoher oder schwanken-der Gegendruck
1 1 3 1 1
Kondensatstau (Unterkuumlhlung)
nein ja ja nein nein
Unverzuumlgliche Kondensatableitung
1 2 3 1 1
Art der Ableitung u s u s u s s uEinbaulage b b b v vKompaktheit 1 2 2 2 3 2 3
u unterbrochens stetigb beliebig(evtlanlagenbedingteGrenzen)v vorgeschrieben
1 sehr guumlnstig2 guumlnstig3 maumlszligig4 unguumlnstig
20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
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n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
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ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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Bei
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kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
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018
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035
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11
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0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
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Dru
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
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Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
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20 | Spirax Sarco
1 Der Dampftrockner schuumltzt das Regelventil2 EinBypassalsHilfebeiWartungundStoumlrung3 Das Sicherheitsventil Ausblaseleitung uumlber Dach4 Manometer vor und nach dem Regelventil
Faustformel EinDampfventilzurDruckminderungistmeistens 1-2NennweitenkleineralsdieDampfleitung
Beispiel fuumlr die Auslegung eines Dampf-Regelventiles bei kritischem Druckabfall(siehe gegenuumlberliegendes Diagramm)
Vordruck 7 barabs
Dampfmenge 1250 kg h Ergebnis kv=15m
3 h
AnmerkungBeiderDimensionierungvonRegelventilenistunbedingtdertatsaumlchlicheDruckabfallzubetrachtenEineAuslegungmitkritischemDruckabfallbedeutetdassdasRegelventilbeivollerLastkaummehrRegelreservehatIdealistesdenProzessbzwdenWaumlrmetauscherunddasRegelventilzusammenauszulegenundaufeinanderab-zustimmenIstdasnichtmoumlglichkannmanbeiWaumlrmetauscherregelungenvoneinemNaumlherungswertvonca10Druckabfall ausgehen
Regelungstechnik
1
2
34
4
Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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Bei
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1 ba
r
Was
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50
m3 h
E
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nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
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Que
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Roh
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DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco | 21
kvshyWerte fuumlr Dampf
kv-DiagrammDampfVo
rdru
ck (i
n ba
r abs
olut
)D
ampf
durc
hflu
ss (i
n kg
h)
Dam
pfdu
rchf
luss
(in
kgs
)
∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
s
Bei
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r
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50
m3 h
E
rgeb
nis
kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
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1010
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r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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bar
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco AG Gustav-Maurer-Strasse 9 CH ndash 8702 Zollikon
T +41 (0) 44 39680-00F +41 (0) 44 39680-10E InfochSpiraxSarcocom
22 | Spirax Sarco
kvshyWerte fuumlr Wasser
kv-DiagrammWasser
Differenzdruck m WS
Differenzdruck kPa
Differenzdruck bar
bar
m WS
kPa
Dur
chflu
ss m
3 h
Dur
chflu
ss l
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1 ba
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Was
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50
m3 h
E
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kv =
50
Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
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bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
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7010
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7080
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012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
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100
7050
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50
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30
20
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r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
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Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
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Tem
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degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
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3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
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Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
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Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
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Spirax Sarco | 23
1 Den Reglerkreis zum Schwingen bringen IundD-Anteilabschalten Proportional-AnteilPb vorsichtig schrittweise reduzieren
2 Schwingung aufzeichnen oder mitschreiben Tnermitteln(inSekunden)
3 Am Regler folgende Werte einstellen
P Ti Td
P-Regler Pb x 2
PI-Regler Pb x 22 Tn 12
PID-Regler Pb x 17 Tn 2 Tn 8
PshyBand reduzieren geringere Stabilitaumlt schnellere Reaktion
I-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt langsamere Reaktion
T-Anteil erhoumlhen houmlhere Stabilitaumlt schnellere Antwort
ReglereinstellungnachZiegler-Nichols
Sollwert
Zeit
Messwert
Tn
24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
p 2 =0
11
1010
0ba
r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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atte
mpe
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(in
degC)
Dru
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ampf
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der E
ntsp
annu
ng(in
bar
abs)
Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
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Que
rsch
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DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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24 | Spirax Sarco
Nachverdampfung
KondensatauseinemDampfdruckraumistgenausoheiszligwiederDampfindiesemDampfraumdheinTeildesKon-densates verdampft bei niedrigen Druumlcken wieder
Beispiel Dampfdruck 10 bar Kondensatdruck atmosphaumlrisch KondensattemperaturausWasserdampftafel1841degC Ergebnis16Nachdampf
Anders ausgedruumlckt Aus 1 kg Kondensat entstehen -84Wasserbei100degCdh084l -16(160g)Nachdampfdh271l
DieKondensatleitungmussdahervolumenmaumlszligigvielmehrDampftransportierenalsWasser
TrittvielNachdampfauflohntsicheineNachdampfverwertung
Faustformel
1000kgNachdampfsparenca25EuroBrennstoff
Weitere Beispiele zur Nachverdampfung
1Werden600kghSiedekondensatauseinem10-barUuml-Netz(11barabs )ineinenEntspannervon05barUuml(15barabs )gefuumlhrtsoentstehtausje100kgKondensat14kgNachdampfinsgesamtalso14x6=84kghNachdampfvon05 barUumlFuumlrWaumlrmeverlustesindangemesseneAbzuumlgevorzunehmen
2FaumllltdasKondensatimerstenBeispielnichtmitSiedetemperatur(184degCbei10barUuml )sondernmit30KUnterkuumlh-lunganalsomit154degCsoistvondieserTemperaturauszugehenDieNachverdampfungbetraumlgtdannnuretwa85oder85x6=51kghNachdampfvon05barUuml(15barabs )
Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
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7010
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kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
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Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco | 25
bar ab
s
50
01
12346810152030405060
02
03
07
12
34
510
2040
7010
020
0
7080
9010
012
014
016
018
020
022
024
026
028
030
035
0˚C
4ba
r abs
100
7050
4030
2015
108
97
65
32
15
10
50
40
30
20
1
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11
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r abs
p 2 =
kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in
Kon
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Nachverdampfung
Nachverdampfung bei Kondensatentspannung
26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
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26 | Spirax Sarco
Ruumlckstaueffekt
WirddieTemperatureinesWaumlrmetauscherdampfseitiggeregeltkommtesinvielenFaumlllenzumbdquoRuumlckstaueffektldquoUrsachedafuumlristdasschlieszligendeRegelventilJemehrderTemperatur-SollwerterreichtwirddestohoumlherwirdderDruckabfalluumlberdasRegelventilunddamitsinktderDruck imWaumlrmetauscher teilweisebis insVakuumDa vonSeitendesKondensatnetzesjedochGegendruckherrschtundseiesnuratmosphaumlrischerDruckkanndasKondensatnichtmehrdurchdenKondensatableiterabflieszligenesentstehtKondensat-Ruumlckstau
Folgen des Ruumlckstaus sind
Geraumluschbildung schlechteTemperatur-Regelbarkeit SchaumldendurchWasserschlaumlge erhoumlhteKorrosion
Der Ruumlckstaueffekt kann bei einfachen Anwendungen mit einem Vakuumbrecher verringert werden In schwierigeren FaumlllenhilftnurderEinsatzeinesPump-KondensatableitersodereinerKondensatpumpe
DerRuumlckstaueffektkannmitHilfedesnachfolgendenDiagrammsermitteltwerdenDasBeispielzeigtdieErmittlungdesStaupunktesbeikonstantemDurchflussundveraumlnderlichenTemperaturen
Beispiel
ErwaumlrmungvonHeizungswasser von10degCRuumlcklauftemperatur(1)auf80degCVorlauftemperatur(2)Dampftemperatur(3)ausdemDampfnetz 130degCGegendruck(4)imKondensatnetz 10mWS(1bar)
Ergebnis(5) beiwenigerals80derTemperaturdifferenzvon70degCflieszligtdasKon-densatnichtmehrabdhbeieinerVorlauftemperaturvon80degC-56degC=24degC
Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco | 27
Staupunktdiagramm
Staupunktdiagramm
GegendruckKondensatableitung
Max Dampf-temperatur
AustrittstemperaturSekundaumlrmedium
EintrittstemperaturSekundaumlrmedium
145
116
90
70
52
38
26
17
10
04
00
07
05
03
01
200
180
160
140
120
100
80
60
40
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
20
0
Tem
pera
tur [
degC]
Last des Waumlrmetauschers []
Uumlbe
rdru
ck [b
ar]
3
4
2
5
1
28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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28 | Spirax Sarco
Uumlberhitzung
Uumlberhitzung kann bei der Druckreduzierung von Dampf auftretenInderPraxisnormalerIndustrieanlagenspieltdasjedochkaumeineRolleda
bull dieUumlberhitzungoftnurminimalistbull sichdieUumlberhitzungdurchWaumlrmeverlusteschnellabbautbull derDampfbereitsvorderDruckreduzierungleichtfeuchtisttypischerWert95bzw98nachDampftrockner
GenaueBetrachtungenerlaubtdasMollier-DiagrammunteninstarkvereinfachterFormalsersteRichtgroumlszlige
Beispiel
DampfmitTrockengrad98wirdvon8auf2barreduziert
ErgebnisTemperaturca130degCDampfbei2barhatlautWasserdampftafeleineTemperaturvonca120degCDieUumlberhitzungbetraumlgtalso130-120degC=10KBeieinemTrocknungsgradvon97vorderDruckreduzierungtrittuumlberhauptkeineUumlberhitzungmehrauf
60 65 70 75 80 85 90
3800
3600
2000
3200
3400
3000
2800
2600
2400
2200
1800
50
x=09
x=085
x=08
X=075
x=07
1 bar
05 bar
02 bar
01 bar
004 bar
001 bar
400 bar 200 bar 100 bar 50 bar 20 bar 10 bar 5 bar 2 bar
150
100
x=095
x=098
Spezifische Entropie [kJkg]g
Spezifische Enthalpie[kJkg]
Saumlttigungskurve
650 degC
600
550
500
450
400
350
300
250
200
SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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SpiraxSarco | 29
Mollier-Diagramm
Mollier (h s)shyDiagramm fuumlr Wasserdampf
kJ kg3600
3500
3400
3300
3200
3100
3000
2900
2800
2700
2600
2500
2400
2300
2200
2100 65 7 75 8
Enth
alpi
e h
Entropie s
30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
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he a
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Volu
men
durc
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ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
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30 | Spirax Sarco
Kondensatruumlckspeiseanlagen
Elektrisch
1 Behaumllter(Groumlszlige12-13derstuumlndlichanfallenden Kondensatmenge)2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf Reserven vorsehen4 atmosphaumlrischeEntluumlftunginsFreie5 Niveaumessung kontinuierlich oder Schaltpunkte6 RegelungalsZulauf-oderAblaufregelung7 Pumpe richtig dimensioniert besser 2 Pumpen mit Umschaltfunktion
3
2
4
1
6
7
5
7
6
12
4
3
Ohne zusaumltzliche Hilfsenergie
1 Sammelbehaumllter2 Uumlberlauf3 Kondensatzulauf4 EntluumlftunginsFreie5 Dampfversorgung6 mechanische Kon-
densatpumpe7 Kondensatleitung
Faustformel fuumlr die Groumlszlige eines Speisewasserbehaumllters
Ca50-75derKesselleistungtypisch60 BeisehrkleinenAnlagen(max500lh)Behaumlltergroumlszlige = Kesselleistung pro Stunde BeisehrgroszligenAnlagengenaueBerechnung
Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
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Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
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Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
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Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco | 31
Ausdehnung von Stahlrohren
Ausdehnung mm
BeispielAnfahreneiner20mlangenDampfleitungvon20degCauf120degCDieTemperaturdifferenzbetraumlgt100K
Aus Diagramm Die Laumlngenausdehnung betraumlgt ca 20 mm
Formel Laumlngenausdehnung=lmiddotαmiddot∆T
l Laumlngeinmα Ausdehungskoeffizient in mm m∙k
∆T Temperaturdifferenz
Werkstoff αin mm m middot k
Gussrohre 001 0011Kupfer 00160019Rostfreier Stahl 00160019
Ausdehnung mm
Roh
rlaumlng
e
Temperaturdifferenz K
200 m
100m
50 m
20 m
10 m
5 m
2 m
1 m
60 80 100 120 140 160 180 200
1000
100
10
1
01
32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
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he a
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Volu
men
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hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
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32 | Spirax Sarco
Inbetriebnahme Konzeptionelle Fehler
95allerAnlagenproblemetretenbeiderInbetriebnahmeundindenerstenWochendesBetriebesauf
Typische Fehlerquellen sind
bull ZuschnellesAnfahrenderDampfanlagedadurchSchaumldendurchthermischeSpannungenundWasserschlaumlgebull FalscheEinstellungvonRegelparameterndadurchSchwingungundBeschaumldigungvonAnlagenteilenbull MangelhaftesSpuumllenvonRohrleitungenSchmutzSchweiszligperlenGebrauchsgegenstaumlndeetcverstopfenVentile
undfuumlhrenzuBeschaumldigungenbull FalscheingebauteGeraumltefuumlhrenzuAnlagenschaumldenbull WassersackrohreundAusgleichsgefaumlszligesindnichtmitWassergefuumllltTemperaturfuumlhlerDrucksensorenundMano-
meter werden beschaumldigt Membranen von Regelventilen reiszligenbull Verschraubungenwerdennichtnachgezogenbull ZuhaumlufigesAnluumlftenvonSicherheitsventilenfuumlhrtzuUndichtigkeitenbull VerdrahtungsfehlervertauschteKabel
Richtwerte fuumlr Inbetriebnahmen
EinstellungInbetriebnahmeeineseinfachen Druckregelkreises 2 hInbetriebnahmeKondensatruumlckspeiseanlage frac12TagInbetriebnahmeReindampferzeuger 1TagInbetriebnahmeWaumlrmetauschermitRegelung frac12Tag
Unmittelbar nach der InbetriebnahmebzwdemerstenWarmgangmuumlssenVerschraubungennachgezogenundge-pruumlft werden Ca 1shy2 Wochen nach der Inbetriebnahme sollten Schmutzfaumlnger geoumlffnet und evtl gesaumlubert bzw Siebe getauscht werdenEventuellVerschraubungennochmalspruumlfen
bdquoTechnisch richtigldquo und bdquoSparenldquo stehen in der Praxis oft im Widerspruch
MoumlglicheEinsparungeninDampfanlagenndashnatuumlrlichmitentsprechendenNachteilenfuumlrdenAnlagenbetreiberndashsindso zu erreichen
Keine Bypaumlsse vorsehen NachteilBeiWartungoderGeraumltetauschmussderAnlagenteilabgeschaltetwerden
Weniger Trockner einbauen Anzahl Schmutzfaumlnger reduzierenNachteilAbnutzungundBeeintraumlchtigungvonRegelventilenundKondensatableiternnimmtzu
Leitungen kleiner dimensionieren NachteilErhoumlhteAbnutzungGeraumluschbildungGefahrvonWasserschlaumlgen
Keine Nachdampfverwertung NachteilErhoumlhteBetriebskosten
Die meisten weiteren technischen Einsparungen fuumlhren zu so gravierenden Beeintraumlchtigungen dass von solchen Maszlignahmen dringend abzuraten ist
Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
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he a
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Volu
men
durc
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ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
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Spirax Sarco GmbH Nl Oumlsterreich Duumlckegasse 728A ndash 1220 Wien
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Spirax Sarco AG Gustav-Maurer-Strasse 9 CH ndash 8702 Zollikon
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Spirax Sarco | 33
Die groumlszligten Fehler beim Planen von Dampfanlagen
Fehler Folge Merke
Die Dampfleitung wird zu klein ausgelegt
ZuhoheStroumlmungsgeschwindigkeiterhoumlhtWasserschlaggefahrGeraumluschbildung Abnutzung und fuumlhrtzuschlechtererEntwaumlsserung
Die Kondensatleitung wird zu klein ausgelegt
Houmlherer Gegendruck behindert richtigeEntwaumlsserung
EineKondensatleitungistkeineWasserleitung
Nur eine Kondensatleitung fuumlr verschiedene Netze Druumlcke
Stoumlrende Ruumlckkopplungen auf verschiedene Verbraucher
ZuwenigEntwaumlsserungsstellenvorgesehen
VermehrtWasserschlaumlgeschlechteRegelung Geraumluschbildung
Dampftrockner fehlenFeuchter Dampf dh mitgerissene WassertropfenschaumldigenArmaturenundfoumlrdernErosion
Schmutzfaumlnger gibt es auch bei WasserleitungenDampfsystemebenoumltigenzusaumltzlichDampf-trockner
EntluumlftungwirdvernachlaumlssigtLuftpolsterstoumlrenRegelungDampfverteilung Anfahrbetrieb Waumlrmeuumlbergang
Mehrere Verbraucher werden uumlber einen Kondensatableiter entwaumlssert
Ruumlckkoppeleffekte verursachen RegelschwankungenRuumlckstau-effekteWasserschlaumlgeGeraumlusche
Jeder Verbraucher erhaumllt einen eigenen KondensatableiterKondensatableiter nie in Reihe schalten
Regelventile werden zu groszlig ausgelegt
SchlechtesRegelverhalten(Schwan-kungen)erhoumlhterVerschleiszligerhoumlhteErosionmechanischeBeschaumldigungen
Sicherheitszuschlaumlge zu groszlig Auslegungsparamater werden geschaumltzt
Anlage kann technisch nicht richtig dimensioniert werden bdquoViel hilft vielldquo ist genau so falsch wie bdquozu kleinldquo
34 | Spirax Sarco
Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
BetrSichV
Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
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lt
Obe
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he a
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Volu
men
durc
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bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Normen
Wichtige Normen und Regelwerke fuumlr die Dampfshy und Kondensattechnologie
Allgemeine VorschriftenVerordnunguumlberSicherheitundGesundheitsschutzbeiderBereitstellungvonArbeitsmittelnundderenBenutzungbeiderArbeituumlberSicherheitbeimBetriebuumlberwachungsbeduumlrftigerAnlagenunduumlberdieOrganisationdesbetrieblichenArbeitsschutzes(Betriebssicherheitsver-ordnungndashBetrSichV)
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Richtlinie9723EGdesEuropaumlischenParlamentsunddesRatesvom29Mai1997zurAngleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten uumlber Druckgeraumlte 9723EG
AD 2000 Merkblaumltter AD 2000TechnischeRegelnfuumlrDampfkessel TRDGesetzuumlbertechnischeArbeitsmittel(GeraumltesicherheitsgesetzndashGSG) TechArbmGDruckgeraumltendashTerminologieundSymbolendashDruckTemperaturVolumen DINEN764MetallischeErzeugnissendashArtenvonPruumlfbescheinigungen DINEN10204GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Abmessung und KennzeichnungIndustriearmaturenndashBaulaumlngenvonArmaturenausMetallzumEinbauinRohrleitungenmitFlanschenndashTeil1NachPNbezeichneteArmaturenDeutscheFassungEN558-11995 DINEN558-1
Kondensatableiter mit Flanschanschluss DIN3548-1KondensatableitermitFlanschanschlussBaulaumlngen DINEN26554KondensatableiterKlassifikation(ISO67041982) DINEN26704BaulaumlngenvonArmaturenArmaturenmitInnengewinde-Anschluss DIN3202-4Kugelhaumlhne aus Stahl mit reduziertem Durchgang DIN3357-3DurchflussschauglasarmaturenmitDichtungimKrafthauptschlussndashTeil1OhneAuskleidung DIN3237-1Industriearmaturen ndash Ventile aus Gusseisen DINEN13789Industriearmaturen ndash Absperrventile und absperrbare Ruumlckschlagventile aus Stahl DINEN13709IndustriearmaturenndashBaulaumlngenfuumlrArmaturenmitAnschweiszligenden DeutscheFassungEN129822000 DINEN12982
StellventilefuumlrdieProzessregelungndashTeil3-1Abmessungen EinbaulaumlngevongeflanschtenDurchgangsventilenundgeflanschtenEckventilen DINEN60534-3-1
Industriearmaturen ndash Kennzeichnung von Armaturen aus Metall DINEN19Industriearmaturen ndash Armaturen fuumlr die chemische und petrochemische Verfahrensindustrie ndash Anforderungen und Pruumlfungen DINEN12569
Anschluumlsse und Dichtflaumlchen
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrndashTeil1StahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1092-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Runde Flansche fuumlr Rohre Armaturen Formstuumlcke und ZubehoumlrteilenachPNbezeichnetndashTeil2Gusseisenflansche DINEN1092-2
FlanscheundihreVerbindungenndashMaszligefuumlrDichtungenfuumlrFlanschemitPN-Bezeichnungndash Teil1FlachdichtungenausnichtmetallischemWerkstoffmitoderohneEinlagen DINEN1514-1
Whitworth-RohrgewindefuumlrGewinderohreundFittings ZylindrischesInnengewindeundkegeligesAuszligengewindeGewindemaszlige DINEN10226-1
Rohrgewinde fuumlr nicht im Gewinde dichtende Verbindungen ndash Teil1MaszligeToleranzenundBezeichnung DINISO228-1
RohrefuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashRohreausnichtrostendenStaumlhlenndash MaszligeWerkstoffe DIN 11850
Armaturen ndash Schweiszligmuffenenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12760Industriearmaturen ndash Anschweiszligenden fuumlr Armaturen aus Stahl DINEN12627RohreausnichtrostendenStaumlhlenfuumlrAseptikChemieundPharmaziendashMaszligeWerkstoffe DIN 11866ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendash Klemmverbindungen fuumlr Rohre aus nichtrostendem Stahl ndash Ausfuumlhrung zum Anschweiszligen DIN 32676
Spirax Sarco | 35
Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
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Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Normen
ArmaturenfuumlrLebensmittelChemieundPharmaziendashAseptik-Verbindungndash Teil1Aseptik-RohrverschraubungausnichtrostendemStahlzumAnschweiszligen DIN11864-1
Nichtrostende Stahlrohre ndash Maszlige Grenzabmaszlige und laumlngenbezogene Masse DINENISO1127Industriearmaturen ndash Schutzkappen fuumlr Armaturen mit Flanschanschluss DINEN12351Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil1AuswahlvonSchraubenundMuttern DINEN1515-1
Flansche und ihre Verbindungen ndash Schrauben und Muttern ndash Teil2KlassifizierungvonSchraubenwerkstoffenfuumlrStahlflanschenachPNbezeichnet DINEN1515-2
WerkstoffeGieszligereiwesenndashGusseisenmitLamellengraphit DINEN1561Gieszligereiwesen ndash Gusseisen mit Kugelgraphit DINEN1563TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndashTeil1Allgemeines DINEN10213-1TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil2StahlsortenfuumlrdieVerwendungbeiRaumtemperaturunderhoumlhtenTemperaturen DINEN10213-2
TechnischeLieferbedingungenfuumlrStahlgussfuumlrDruckbehaumllterndash Teil4Austenitischeundaustenitisch-ferritischeStahlsorten DINEN10213-4
SchmiedestuumlckeausStahlfuumlrDruckbehaumllterndashTeil2FerritischeundmartensitischeStaumlhle mitfestgelegtenEigenschaftenbeierhoumlhtenTemperaturen DINEN10222-2
RohreRohrleitungsteilendashDefinitionundAuswahlvonDN(Nennweite) DINENISO6708Rohrleitungsteile ndash Definition und Auswahl von PN DINEN1333GraphischeSymbolefuumlrtechnischeZeichnungenRohrleitungenAllgemeines DIN2429-1Nahtlose Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2RohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10216-2
Geschweiszligte Stahlrohre fuumlr Druckbeanspruchungen ndash Teil2ElektrischgeschweiszligteRohreausunlegiertenundlegiertenStaumlhlen DINEN10217-2
NahtloseundgeschweiszligteStahlrohrendashAllgemeineTabellenfuumlrMaszligeundlaumlngenbezogeneMasse DINEN10220Geschweiszligte kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN 1626
Nahtlose kreisfoumlrmige Rohre aus unlegierten Staumlhlen fuumlr besondere Anforderungen TechnischeLieferbedingungen DIN1629
MetallischeindustrielleRohrleitungenndashTeil2Werkstoffe DINEN13480-3SchweiszligenPruumlfungvonSchweiszligernndashSchmelzschweiszligenndashTeil1Staumlhle DINEN287-1AnforderungundAnerkennungvonSchweiszligverfahrenfuumlrmetallischeWerkstoffendash Teil1AllgemeineRegelnfuumlrdasSchmelzschweiszligen DINEN288-1
Alte und neue Werkstoffbezeichnungen
Werkstoff neue Bezeichnung alte BezeichnungQualitaumltsstahl 10315P235G2TH ST37-2Qualitaumltsstahl 10315 P235JRG2 ST378Grauguss EN-GJL-250DINEN1561 GG25DIN1691Sphaumlroguss nach AD2000 EN-GJS-400-18U-LTDINEN1563 GGG403DIN1693Sphaumlroguss EN-GJS-400-18-LT GGG 403Sphaumlroguss EN-GJS-400-15 GGGStahlguss 10619+NDINEN10213-1-2 GS-C25NDIN17245Schmiede stahl 10460 P250GH C228Edelstaumlhle zB14408DINEN10213-4 14408 DIN 17445
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Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
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Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
T +49 (0)7531 5806-0F +49 (0)7531 5806-22E Vertriebdespiraxsarcocom
Spirax Sarco GmbH Nl Oumlsterreich Duumlckegasse 728A ndash 1220 Wien
T +43 (0)1 69964-11F +43 (0)1 69964-14E Vertriebatspiraxsarcocom
Spirax Sarco AG Gustav-Maurer-Strasse 9 CH ndash 8702 Zollikon
T +41 (0) 44 39680-00F +41 (0) 44 39680-10E InfochSpiraxSarcocom
36 | Spirax Sarco
Einheiten
Das SI-Einheitensystem
Basisgroumlszlige Name
Basiseinheit Einheitenzeichen
Laumlnge Meter mMasse Kilogramm kgZeit Sekunde sElektrische Stromstaumlrke Ampegravere ATemperatur Kelvin KStoffmenge Mol molLichtstaumlrke Candela cd
Die wichtigsten Einheiten und ihre Umrechnung
altes Maszligsystem SI-SystemKraft Kilopond
1kp=981N1kp= 10 N
Newton[Njuten]1N=0102kp1N= 01 kp
Druck Atmosphaumlre1at=0981bar1at= 1 bar
bar1bar=102at1bar= 1 at
mech Energie Kilopondmeter1kpm=981J1kpm= 10 J
Joule [dschul]1J=0102kpm1J= 01 kpm
Waumlrme Kilokalorie1kcal= 42 kJ
Kilojoule1kJ=0239kcal
Leistung Pferdestaumlrke1PS=0736kW
Kilowatt1kW=136PS
Waumlrmestrom Kilokalorie pro Stunde1kcalh=116W
Watt 1W=0860kcalh
Temperatur degC KdegCisterlaubtabsolute Temperatur und Temperaturdifferenz
K K
Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
100 8 8 8125 8 8 8150 8 8 8(175) 8 12 12200 12 12 12250 12 12 16300 12 16 16350 16 16 16400 16 16 16500 20 20 20
bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
d1 213 269 337 424 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 5082191 273 3239 3556 4064 508
d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 63 71 8 8 88 1063 71 8 88 11 142
b 16 18 18 18 18 20 22 24 24 26 28 30 32 34 38 40 4434 38 42 46 50 52
h1 38 40 40 42 45 48 52 58 65 68 75 80 88 92 100 110 12588 105 115 125 135 140
f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
rflaumlc
he a
uszligen
Volu
men
durc
hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
100 4 1071 36 1143 901 901 036 324 983125 5 1317 40 1397 1360 1360 044 490 134150 1593 45 1683 1993 1993 053 718 182200 2065 63 2191 3349 3379 069 122 331250 2604 63 273 5329 5325 086 192 414300 3097 71 3239 753 753 102 271 555350 3396 80 3556 906 906 112 326 686400 3888 88 4064 1188 1188 128 427 863500 486 11 508 1855 1855 160 668 135
Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
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Spirax Sarco GmbH Nl Oumlsterreich Duumlckegasse 728A ndash 1220 Wien
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Spirax Sarco AG Gustav-Maurer-Strasse 9 CH ndash 8702 Zollikon
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Spirax Sarco | 37
Umrechnungen
Formeln und Einheiten ndash Eine Zusammenfassung
Druck
1 N m2=1Pa=10-5 bar
1mbar=100Pa
1mWS=01at=98kPa=0098bar
1psi=1lbfin2=689 103 Pa
1Torr=13332Pa
Temperatur degC=K-27315
Temperaturdifferenz K=degC (degCistbdquooffiziellldquonichterlaubt)
Arbeit
1J=1Nm=1Ws=1kg m2 s2
42kJ=1kcal=4200Ws
1kWh=860kcal
Leistung
1W=1Js=1kg m2 s3
116W=1kcalh
0736kW=1PS
Spezifische Waumlrme von Wasser Cp=42kJkgK=1kcalkg K
Waumlrmeinhalt Dampf (Naumlherungswert fuumlr
uumlberschlaumlgige Rechnunghrsquorsquo=2700kJkg
Verdampfungswaumlrme bei 10 bar ∆hv asymp 2000 kJ kg
Dampfvolumen bei Atmosphaumlrendruck vrsquorsquo=1700m3 kg
Faustformel Waumlrmebedarf 1kW= 18 kg h Dampf
Energiebedarf bei der Erhitzung von Stoffen Q=m middot cpmiddot∆T
Ausdehnen von Stahlrohren ∆l=0011 l (T1-T2)
Alle Angaben sind praxisgerechte Naumlherungswerte
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
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bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
15 20 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 250 300 350 400 500PN16
D 95 105 115 140 150 165 185 200 220 250 285 340 405 460 520 580 715d1 213 269 337 422 483 603 761 889 1143 1397 1683 2191 273 3239 3556 4064 508d2 14 14 14 18 18 18 18 18 18 18 22 22 26 26 26 30 33k 65 75 85 100 110 125 145 160 180 210 240 295 355 410 470 525 650s 2 23 26 26 26 29 29 32 36 4 45 59 63 71 8 8 8b 14 16 16 16 16 18 18 20 20 22 22 24 26 28 30 32 34h1 35 38 38 40 42 45 45 50 52 55 55 62 70 78 82 85 90f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4
PN25 40 PN25PN40
D 95 105 115 140 150 165 185 200 235 270 300 375 425 485 555 620 730360 450 515 580 660 755
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d2 14 14 14 18 18 18 18 18 22 26 26 26 30 30 33 36 3630 33 33 36 39 42
k 65 75 85 100 110 125 145 160 190 220 250 310 370 430 490 550 660320 385 450 510 585 670
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f 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 43 3 4 4 4 4
D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
rsch
nitt
inne
n
Inha
lt
Obe
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he a
uszligen
Volu
men
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hflu
ss
bei 1
m s
Roh
rgew
icht
DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
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Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
T +49 (0)7531 5806-0F +49 (0)7531 5806-22E Vertriebdespiraxsarcocom
Spirax Sarco GmbH Nl Oumlsterreich Duumlckegasse 728A ndash 1220 Wien
T +43 (0)1 69964-11F +43 (0)1 69964-14E Vertriebatspiraxsarcocom
Spirax Sarco AG Gustav-Maurer-Strasse 9 CH ndash 8702 Zollikon
T +41 (0) 44 39680-00F +41 (0) 44 39680-10E InfochSpiraxSarcocom
38 | Spirax Sarco
Flanschmaszlige
Flanschmaszlige gemaumlszlig DIN EN 1092shy1 ff
ggfAumlnderungendurchneueNormenE1092-1undEN1092-2
Anzahl Schrauben
DN PN16 PN25 PN4015 4 4 420 4 4 425 4 4 432 4 4 440 4 4 450 4 4 465 4 8 880 8 8 8
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bis DN 150 auch PN10
Dicke der Flachdichtungtypisch 2 mm andere Dicken sind moumlglich
Ausgewaumlhlte Maszlige [mm]
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D
d1
d2 d4
k
s
f
b
h1
4-Loch-Flansch
8-Loch-Flansch
SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
esse
r inn
en
Wandstaumlrke
Dur
chm
esse
r auszlig
en
Que
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Obe
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Volu
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m s
Roh
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DN R Di d Da q I1 F1 Q1 G1
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Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
T +49 (0)7531 5806-0F +49 (0)7531 5806-22E Vertriebdespiraxsarcocom
Spirax Sarco GmbH Nl Oumlsterreich Duumlckegasse 728A ndash 1220 Wien
T +43 (0)1 69964-11F +43 (0)1 69964-14E Vertriebatspiraxsarcocom
Spirax Sarco AG Gustav-Maurer-Strasse 9 CH ndash 8702 Zollikon
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SpiraxSarco | 39
NahtloseStahlrohreBaulaumlngenvonStellventilen
Nahtlose Stahlrohre in Normwanddicke (nach DIN EN 10220)
Nen
nwei
te
Roh
rgew
inde
Dur
chm
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en
Wandstaumlrke
Dur
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Que
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mm Zoll mm mm mm cmsup2 1 m msup2m msup3 h kg m06 sup1frasl8 7 16 102 0385 0039 0032 014 033908 frac14 99 18 135 077 0077 0042 028 051910 3frasl8 136 18 172 145 0145 0054 052 068415 frac12 173 20 213 235 0235 0067 085 095220 frac34 223 23 269 390 0390 0085 140 14025 1 285 26 337 638 0638 0106 230 19932 1frac14 372 26 424 1088 1088 0133 392 25540 1frac12 431 26 483 1459 1459 0152 525 29350 2 545 29 603 2331 2331 019 84 41165 2frac12 703 29 761 3880 388 026 1395 52480 3 825 32 889 535 535 028 193 676
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Baulaumlngen von Stellventilen mit Hilfsenergie Serie SpirashyTrol und QL
Nennweite Maszlig A [mm]Flansch PN16 PN25 PN40
DN15 130DN20 150DN25 160DN32 180DN40 200DN50 230DN65 290DN80 310DN100 350DN125 400DN150 480DN200 600 AA
40 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
copy Copyright 2012 Spirax Sarco ist eine eingetragene Marke der Spirax-Sarco Limited
Spirax Sarco GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz
T +49 (0)7531 5806-0F +49 (0)7531 5806-22E Vertriebdespiraxsarcocom
Spirax Sarco GmbH Nl Oumlsterreich Duumlckegasse 728A ndash 1220 Wien
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Zeichnungssymbole
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
Pumpe
Behaumllter
Rohrleitung
Erweiterungsleitung
Wirkleitung
Impulsleitung
kreuzende Leitungenohne Verbindung
kreuzende Leitungenverbunden
Leitungsabzweig
Dampfentnahmevon oben
Ablauftrichter
Entluumlftung in die Atmosphaumlre
Kondensatableiter
Entluumlfter
Schmutzfaumlnger in Y-Form
Schauglas
Vakuumbrecher
Schmutzfaumlnger
Platten-Ruumlckschlagventil inZwischenflanschausfuumlhrung
Ventil (2-Wege-Ventil)
Dampftrockner(Wasserabscheider)
Druckreduzierventil(Minderdruck rechts)
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitevoneinander getrennt
WaumlrmetauscherPrimaumlr- und Sekundaumlrseitein Kontakt
Zeichnungssymbole in Anlehnung an DIN 2429
Spirax Sarco | 41
Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Zeichnungssymbole
M
Ventil allgemein
Absperrventil manuell
Absperrventil mit Kraftantrieb
Absperrschieber
Absperrklappe
Stellventil mit pneumatischemAntrieb (Membrane)
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder oumlffnend
Stellventil mit pneumatischemAntrieb Feder schlieszligend
Stellventil mit bidirektionalempneumatischem Antrieb
Absperrventil mit Handkurbel
Ruumlckschlagarmaturallgemein
Membranarmaturallgemein
Absperrarmatur mitSicherheitsfunktion
Stellventil mit elektrischem Antrieb
Stellventil mitKolbenantrieb
Feder-betaumltigtesVentil
SicherheitsventilAustrittseite rechts
42 | Spirax Sarco
Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
Spirax Sarco | 43
Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
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Zeichnungssymbole
Grenze (zB zwischenzwei verschiedenen Werkstoen)
aus der DIN 2429 abgeleitete Symbole kein DIN-Symbol
geanscht
geschraubt
Flanschpaar
Drosselscheibe
Rohrgleitlager auf Rollen
Kondensatableiter
Ventil
geschraubt
mit Rohrleitung
mit Einsteckmue
mit Einsteckmue
mit Einsteckschweiszligmue
mit Einsteckschweiszligmue
geschweiszligt oder geloumltet
Schauglas
geschweiszligt
mit Rohrleitung
geanscht
Rohrhalterung
Rohrgleitlager
Festpunkt
Kompensatorallgemein
Wellrohrkompensator
Schiebemue
Lyrakompensator
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Zeichnungssymbole
Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
Eck-Kugelhahn
Absperrhahn allgemein
Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
3-Wege-Absperrventil
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Absperrventil
Allgemein
2-Wege-Ventil
Eckventil
Absperr-Eckventil
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Eck-Absperrhahn
Ruumlckschlagventil
Allgemein
Absperrkegelhahn
Eck-Absperrkegelhahn
Kugelhahn
4-Wege-Ventil
3-Wege-Ventil
Allgemein
3-Wege-Kugekhahn
3-Wege-Absperrhahn
Allgemein
4-Wege-Absperrventilgesperrter Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
4-Wege-Absperrventilfreier Durchuss
3-Wege-Absperrkegelhahn
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