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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

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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

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

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000

5rsquo00

010

rsquo000

20rsquo0

0050

rsquo000

100rsquo

000

200rsquo

000

500rsquo

000

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

r nah

tlose

r Sta

hlro

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EN

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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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anzuwenden(dieNennw

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itdiesem

Wertuumlberein)

Dru

ck desSiedekondensatesvord

erEntspannung(inbar a

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2 amEndederK

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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

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

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olut

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Dam

pfdu

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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

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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

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50

01

12346810152030405060

02

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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

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100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

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Tem

pera

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Last des Waumlrmetauschers []

Uumlbe

rdru

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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

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

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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

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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

000

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20rsquo0

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0

Dampfdruck(barabsolut)

Dam

pfdu

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5 ba

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pf-Durchsatz

550kg h

Ergebnis

50mm

naumlchstgroumlszlig

ererD

N

DN50(545mm)

Inne

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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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tsaumlc

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anzuwenden(dieNennw

eiteDNstim

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Wertuumlberein)

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erEntspannung(inbar a

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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

ieim

oberenEndpunktderGe-

rade

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ruck

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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

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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ng v

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en fuuml

r Fluuml

ssig

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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

dens

atte

mpe

ratu

r vor

der

Ent

span

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(in

degC)

Dru

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annu

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n ba

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Alle

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P2 =

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ach

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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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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

000

2rsquo00

03rsquo

000

5rsquo00

010

rsquo000

20rsquo0

0050

rsquo000

100rsquo

000

200rsquo

000

500rsquo

000

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

r nah

tlose

r Sta

hlro

hre

nach

EN

102

20 bdquo

ISO

shyRO

HR

Eldquo in

Nor

mal

wan

ddic

keN

ennd

urch

mes

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

er o

bige

n G

rafik

ist d

er ta

tsaumlc

hlic

he In

nend

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mes

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i der

Roh

rleitu

ng in

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

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

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fall

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

dens

atte

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der

Ent

span

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degC)

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

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 | 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

000

2rsquo00

03rsquo

000

5rsquo00

010

rsquo000

20rsquo0

0050

rsquo000

100rsquo

000

200rsquo

000

500rsquo

000

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

r nah

tlose

r Sta

hlro

hre

nach

EN

102

20 bdquo

ISO

shyRO

HR

Eldquo in

Nor

mal

wan

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keN

ennd

urch

mes

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

er o

bige

n G

rafik

ist d

er ta

tsaumlc

hlic

he In

nend

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mes

ser D

i der

Roh

rleitu

ng in

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

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

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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

dens

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Ent

span

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degC)

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

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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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

000

2rsquo00

03rsquo

000

5rsquo00

010

rsquo000

20rsquo0

0050

rsquo000

100rsquo

000

200rsquo

000

500rsquo

000

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

r nah

tlose

r Sta

hlro

hre

nach

EN

102

20 bdquo

ISO

shyRO

HR

Eldquo in

Nor

mal

wan

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keN

ennd

urch

mes

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

er o

bige

n G

rafik

ist d

er ta

tsaumlc

hlic

he In

nend

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mes

ser D

i der

Roh

rleitu

ng in

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

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

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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

dens

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Ent

span

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degC)

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

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 | 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

000

2rsquo00

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5rsquo00

010

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20rsquo0

0050

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100rsquo

000

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1rsquo00

0rsquo00

0

Dampfdruck(barabsolut)

Dam

pfdu

rchs

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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

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r nah

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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

er o

bige

n G

rafik

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er ta

tsaumlc

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he In

nend

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Roh

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ng in

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

n D

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egeb

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Kon

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strouml

mt d

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mit

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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

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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

s

Bei

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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 )

Spirax Sarco | 25

bar ab

s

50

01

12346810152030405060

02

03

07

12

34

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016

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030

035

0˚C

4ba

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100

7050

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97

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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

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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

rsquo000

100rsquo

000

200rsquo

000

500rsquo

000

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

r nah

tlose

r Sta

hlro

hre

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EN

102

20 bdquo

ISO

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HR

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Nor

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ennd

urch

mes

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

er o

bige

n G

rafik

ist d

er ta

tsaumlc

hlic

he In

nend

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i der

Roh

rleitu

ng in

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

n D

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egeb

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Kon

dens

atm

enge

strouml

mt d

ann

mit

eine

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

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fall

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

dens

atte

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der

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degC)

Dru

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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

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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0

Dampfdruck(barabsolut)

Dam

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Bei

spie

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Dam

pfdr

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5 ba

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Sattdam

pf-Durchsatz

550kg h

Ergebnis

50mm

naumlchstgroumlszlig

ererD

N

DN50(545mm)

Inne

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102

20 bdquo

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4050

6580

100

125

150

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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

er o

bige

n G

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tsaumlc

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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

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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

n D

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strouml

mt d

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m D

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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

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ampf

durc

hflu

ss (i

n kg

h)

Dam

pfdu

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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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ss l

s

Bei

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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

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016

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035

0˚C

4ba

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100

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11

1010

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r abs

p 2 =

kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in

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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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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

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20rsquo0

0050

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100rsquo

000

200rsquo

000

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

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EN

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

er o

bige

n G

rafik

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er ta

tsaumlc

hlic

he In

nend

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i der

Roh

rleitu

ng in

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

n D

i ang

egeb

ene

Kon

dens

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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

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1 ba

r

Was

serd

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50

m3 h

E

rgeb

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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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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

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n ba

r abs)

Alle

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achd

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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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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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

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Dampfdruck(barabsolut)

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550kg h

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50mm

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DN50(545mm)

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300

350

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285

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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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eiteDNstim

mtnurangenaumlhertm

itdiesem

Wertuumlberein)

Dru

ck desSiedekondensatesvord

erEntspannung(inbar a

bs)

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2 amEndederK

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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

nlageoderfuumlre

ineKondensattemperaturu

nter100degCD

ieim

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

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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

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

n ba

r abs)

Alle

Dru

ckan

gabe

n in

bar

abs

olut

P2 =

Dru

ck d

es K

onde

nsat

es u

nd d

esN

achd

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

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n

Inha

lt

Obe

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uszligen

Volu

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m s

Roh

rgew

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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

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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

01rsquo

000

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0

Dampfdruck(barabsolut)

Dam

pfdu

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pfgeschw

indigkeit)

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550kg h

Ergebnis

50mm

naumlchstgroumlszlig

ererD

N

DN50(545mm)

Inne

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20 bdquo

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2532

4050

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125

150

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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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n G

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anzuwenden(dieNennw

eiteDNstim

mtnurangenaumlhertm

itdiesem

Wertuumlberein)

Dru

ck desSiedekondensatesvord

erEntspannung(inbar a

bs)

Dru

ck p

2 amEndederK

ondensatleitung(inbar

abs)

Inne

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r Di derKondensatleitung(inmm)

Kon

dens

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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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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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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

n ba

r abs)

Alle

Dru

ckan

gabe

n in

bar

abs

olut

P2 =

Dru

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es K

onde

nsat

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achd

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

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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 | 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

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20rsquo0

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100rsquo

000

200rsquo

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0

Dampfdruck(barabsolut)

Dam

pfdu

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atz(inkgh)(bei25msDam

pfgeschw

indigkeit)

Bei

spie

l

Dam

pfdr

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5 ba

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550kg h

Ergebnis

50mm

naumlchstgroumlszlig

ererD

N

DN50(545mm)

Inne

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EN

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N10

1520

2532

4050

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125

150

200

250

300

350

400

Inne

ndur

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esse

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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

er o

bige

n G

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er ta

tsaumlc

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he In

nend

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Roh

rleitu

ng in

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

n D

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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

Aus

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1 ba

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Was

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E

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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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2040

7010

020

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7080

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012

014

016

018

020

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030

035

0˚C

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100

7050

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108

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10

50

40

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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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degC)

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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

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inne

n

Inha

lt

Obe

rflaumlc

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uszligen

Volu

men

durc

hflu

ss

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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

er ta

tsaumlc

hlic

he In

nend

urch

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ser D

i der

Roh

rleitu

ng in

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

n D

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strouml

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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

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 Fluuml

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Was

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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

r vor

der

Ent

span

nung

(in

degC)

Dru

ck v

or d

er E

ntsp

annu

ng (i

n ba

r abs)

Alle

Dru

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n in

bar

abs

olut

P2 =

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onde

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achd

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

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lt

Obe

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he a

uszligen

Volu

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hflu

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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

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n G

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er

anzuwenden(dieNennw

eiteDNstim

mtnurangenaumlhertm

itdiesem

Wertuumlberein)

Dru

ck desSiedekondensatesvord

erEntspannung(inbar a

bs)

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ck p

2 amEndederK

ondensatleitung(inbar

abs)

Inne

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r Di derKondensatleitung(inmm)

Kon

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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

nlageoderfuumlre

ineKondensattemperaturu

nter100degCD

ieim

oberenEndpunktderGe-

rade

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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

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ampf

durc

hflu

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h)

Dam

pfdu

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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

ss m

3 h

Dur

chflu

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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

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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

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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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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tsaumlc

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Mill

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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

abs)

Inne

ndur

chm

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

ieim

oberenEndpunktderGe-

rade

n D

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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

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ampf

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hflu

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n kg

h)

Dam

pfdu

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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

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s

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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014

016

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035

0˚C

4ba

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100

7050

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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 | 15

Dimensionierung von Kondensatleitungen

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esKondensatesvorderEntspannungdegC

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b)DerDruckabfallinKondensatleitungenbisetwa100bis150mLaumlngeliegtunterca03bar

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aumlrmeverlustderKondensatleitungwirdberuumlcksichtigtindem

manvonentsprechendniedrig

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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

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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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∆p krit (bar) (kritischer Druckabfall)

22 | Spirax Sarco

kvshyWerte fuumlr Wasser

kv-DiagrammWasser

Differenzdruck m WS

Differenzdruck kPa

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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

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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

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100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

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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

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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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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

ck (i

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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

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3 h

Dur

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ss l

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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

er E

ntsp

annu

ng (i

n ba

r abs)

Alle

Dru

ckan

gabe

n in

bar

abs

olut

P2 =

Dru

ck d

es K

onde

nsat

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achd

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

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n

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rflaumlc

he a

uszligen

Volu

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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 | 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

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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 )

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

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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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degC)

Dru

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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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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

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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

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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hflu

ss (i

n kg

h)

Dam

pfdu

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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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s

Bei

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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

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

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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

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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

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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

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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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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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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hflu

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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

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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

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035

0˚C

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100

7050

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20

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p 2 =0

11

1010

0ba

r abs

p 2 =

kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in

Kon

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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

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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

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

s

Bei

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1 ba

r

Was

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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

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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degC)

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

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inne

n

Inha

lt

Obe

rflaumlc

he a

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Volu

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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 | 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

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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

s

Bei

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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

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7010

020

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7080

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012

014

016

018

020

022

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026

028

030

035

0˚C

4ba

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100

7050

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p 2 =0

11

1010

0ba

r abs

p 2 =

kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in

Kon

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degC)

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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 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

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3 h

Dur

chflu

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1 ba

r

Was

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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

34

510

2040

7010

020

0

7080

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012

014

016

018

020

022

024

026

028

030

035

0˚C

4ba

r abs

100

7050

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2015

108

97

65

32

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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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degC)

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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

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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

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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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degC)

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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

rsch

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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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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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2040

7010

020

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7080

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012

014

016

018

020

022

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026

028

030

035

0˚C

4ba

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p 2 =0

11

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0ba

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

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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

p 2 =0

11

1010

0ba

r abs

p 2 =

kg Nachdampf je 100 kg Kondensat bzw Nachverdampfung in

Kon

dens

atte

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(in

degC)

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

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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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

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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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 | 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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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

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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 GmbH Reichenaustraszlige 210D ndash 78467 Konstanz

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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

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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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

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Inha

lt

Obe

rflaumlc

he a

uszligen

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 | 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

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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

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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

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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

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

Inha

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Obe

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Volu

men

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ss

bei 1

m s

Roh

rgew

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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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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

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

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

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k

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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

Inha

lt

Obe

rflaumlc

he a

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Volu

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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

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

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Roh

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Dur

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Wandstaumlrke

Dur

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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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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

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

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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