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Dampfeinsparung – Die Auswahl der Dampfdruckentlastungsventile, Teil 4. Technischer Servicebereich von Hangzhou Watt Energy Saving Engineering Co., Ltd. Dampftechniker: Li Shaopeng. Nachdem die richtige Art und der Durchmesser des Dampfdruckentlastungsventils ausgewählt wurden, ist es wichtig, dieses richtig zu installieren, um eine effektive Funktionsweise zu gewährleisten. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Dampfentlastventile in den Rohrleitungen zu installieren. Jede Installationsmethode hat ihre Vor- und Nachteile. Im Folgenden werden diese kurz erläutert: Zudem kann zur Befestigung des Dampfentlastventils auch ein Drehanschluss verwendet werden. Dieser erleichtert das schnelle und einfache Entfernen oder Ersetzen des Ventils – ohne dass spezielle Werkzeuge oder eine Unterbrechung des Betriebs des Systems notwendig sind. Der Drehkopf ist an der Rohrleitung befestigt und wird nur durch zwei Schrauben mit dem Gehäuse des Entwässerungsventils verbunden. Seine Anschlussflächen sind mit rostfreien Stahlspiralfedern ausgestattet, wodurch Lecks vermieden werden. Im Allgemeinen dauert es nur ein paar Minuten, einen neuen Entwässerungsventil zu installieren, wenn die Verbindungen vorher unterbrochen wurden. Die Dampfentlastungsventile sind nur ein Teil des gesamten Dampfentlastungssystems. Ob die einzelnen Komponenten in der Dampfdesikationsanlage richtig installiert sind oder nicht, hat einen bestimmten Einfluss auf den gesamten Betrieb. Grundlegende Installationsrichtlinien für Systeme mit Dampfentlastventilen • Für alle Dampfentlastventile liegen detaillierte Installations- und Wartungshandbücher vor. Es enthält alle Informationen zur korrekten Installation der Entwässerungsventile. Die folgenden Punkte sind bei der Verwendung einer guten Entwässerungsventil zu berücksichtigen. • Es darf die maximal zulässige Druck- und Temperaturwert (PMA und TMA), die auf dem Ventilkörper angegeben sind, nicht überschritten werden. • Es darf die maximale Arbeitsbelastung (PMO) nicht überschritten werden, andernfalls ist es schwierig, einen sicheren und effektiven Betrieb zu gewährleisten. • Um eine sichere und zuverlässige Trennung zu gewährleisten, sollten bei Wartungsarbeiten Stopventile verwendet werden. Je nach Anwendungsgerät können Dichtungssperrenventile, Kolbenventile oder Kugelventile gewählt werden. • Alle Dampfentlüftungsventile verfügen über kleine Entlüftungslöcher sowie bewegliche Teile. Wenn Schmutz, Schweißreste oder Rost in das Ventil gelangen, kann dies leicht zu Verstopfungen führen. Dadurch können die Ventile undicht werden oder beschädigt werden. Deshalb ist es notwendig, oberhalb der Dampfentlüftungsventile Y-förmige Filter anzubringen. Einige Modelle von Wasserableitventilen verfügen über einen integrierten Y-förmigen Filter – dadurch ist es nicht notwendig, einen separaten Filter zu installieren. Aber bei einigen Entwässerungsventilen mit integrierten Filtern wird dennoch empfohlen, einen separaten Y-förmigen Filter zu installieren, um die Reinigung zu erleichtern. • Oben an der Dampfentwässerungsventil sollte ein Überwachungsventil installiert werden, damit bei Prüfungen und Tests festgestellt werden kann, ob das Entwässerungsventil nicht mehr funktioniert oder ob sich Wasser im System ansammelt. In einigen Anwendungen werden Überwachungskameras unterhalb der Entwässerungsventile installiert, doch das kommt immer seltener vor. Bei thermodynamischen Entwässerungsventilen muss die Sichtluke mindestens einen Meter unterhalb des Sprühentwässerungsventils angebracht werden. • Wenn im Abflussrohr ein Rückdruck vorhanden ist, muss unterhalb der Dampfdruckentlastungsventile ein Rückflussschalter installiert werden, um zu verhindern, dass der Eingangsdruck sinkt oder dass sich im Dampfraum Wasser ansammelt, wenn die Anlage stillsteht. Auch die Rückflussventile sollten in einem Abstand von einem Meter unterhalb der Sprühentlüftungsventile installiert werden. • Wenn der Umleitungsventil nicht ausgeschaltet wird, kann es zu Dampfdurchsickern oder zu Störungen am Entlastungsventil kommen. Zudem kann dadurch der Druck in den Rohrleitungen für die Rückführung des Kondenswassers ansteigen. Deshalb empfehlen wir nicht die Installation eines Entwässerungs-Bypasses. • Der Dampfentlastungsventil sollte unterhalb der Anlage des Dampfsystems installiert werden. Oberhalb des Entlastungsventils sollte außerdem ein Rohr mit einem kleinen Durchmesser vorhanden sein, dessen Länge etwa 150 mm beträgt. Andernfalls können bei geringer Belastung die Abdichtungskomponenten der Druckausgleichsventile sowie der Doppelmetall-Abdichtungsventile nicht durch die Temperatur des Kühlmittels kontrolliert werden. Dies führt wiederum zu einem Fehlfunktionieren der Abdichtungsventile. • Für Dampfdruckentlastungsventile, die durch Schweißen miteinander verbunden werden, sollte die Schweißmethode des Bogenverschweißens verwendet werden, da bei dieser Methode keine Entnahme der Innenteile erforderlich ist. Durch den Einsatz anderer Schweißverfahren kann es jedoch dazu kommen, dass der Ventilkörper verformt wird oder dass die inneren Teile beschädigt werden. • Es muss sorgfältig darauf geachtet werden, dass die Dampfdruckentlastungsventile in der richtigen Richtung installiert sind – insbesondere bei mechanischen Dampfdruckentlastungsventilen mit vertikaler Auf- und Abbewegungsfunktion (wie z. B. Schwimmkugelventile und Umkehrosmoseventile). Eine falsche Montagerichtung kann zu Verschleiß, Funktionsverlust des Entwässerungsventils sowie Dampfverlusten führen. • Es muss gemäß der auf dem Körper des Entwässerungsventils angegebenen Richtung richtig installiert werden. • Obwohl die Wärme-Druck-Entwässerungsventile in jeder beliebigen Einbauposition funktionieren können, erreichen sie ihre längste Lebensdauer, wenn sie in horizontaler Position installiert werden. • Dampfentlüftungsventile vom thermostatischen Typ dürfen nicht mit der Öffnung nach unten installiert werden. Bei niedrigem Lastaufkommen führt eine solche Installation dazu, dass die Dichtkörper oder Komponenten in kaltem, stehendem Kondenswasser versinken. Dadurch wird die Öffnungsweite des Ventils zu groß – was wiederum zu einer erhöhten Menge an entweichendem Dampf führt. Dies wiederum versucht, das Ventil zum Schließen zu bringen. Diese beiden gegensätzlichen Wirkungen können zu einer Fehlfunktion der Entwässerungsventile führen. Außerdem können Verunreinigungen wie Schweißreste in den Rohren leicht in die Ventilabdeckungen gelangen und so die ordnungsgemäße Funktion der Dichtungen/Komponenten beeinträchtigen. • Druckausgleichsventile sowie Doppelmetallventile dürfen nicht seitlich montiert werden. Andernfalls wird die Abdichtung/Komponente zur Hälfte im Kondenswasser und zur Hälfte der Dampf ausgesetzt sein, was zu einem Fehlfunktionieren des Ventils führt. • Einige Kunden verwenden, um Kosten zu sparen, einen Entwässerungsventil, um das Kondenswasser mehrerer Geräte abzuleiten – das wird als Gruppenentwässerung bezeichnet. Aber in Wirklichkeit führt der unterschiedliche Arbeitsdruck der einzelnen Geräte dazu, dass sich Wasser im System ansammelt. Deshalb empfehlen wir, für jedes Gerät ein eigenes Entwässerungssystem zu verwenden. Unangemessene Gruppe der Hydrophobisierung – Es muss sichergestellt werden, dass der Durchmesser der Kanäle für die Hydrophobisierung korrekt ist – insbesondere bei den Kanälen auf der Entlüftungsseite der Ventile. Andernfalls kann eine zu hohe Geschwindigkeit des Dampfflusses die ordnungsgemäße Funktion der Ventile beeinträchtigen. Wenn die Entwässerungsventile nahe ihrer maximalen Leistung arbeiten, kann es notwendig sein, den Durchmesser der Rohrleitungen im nachfolgenden Abschnitt zu vergrößern, um zu hohe Strömungsgeschwindigkeiten sowie Reibungsverluste zu vermeiden. • Falls der Einbauort der Entwässerungsventile unbedingt über dem Entwässerungspunkt liegen muss, sollte ein Aufstiegsschlauch mit kleinem Durchmesser in die U-förmige Abdichtung eingeführt werden. Diese Art der Installation ist in kleinen Verarbeitungsschächten recht typisch, wie zum Beispiel in Elektrolysebecken. Es ist außerdem vorteilhaft, dass es vor der Entwässerungsventil ein kleines Abflussrohr gibt. Falls ein Schlauchventil zum Entwässern installiert ist, muss vor diesem Ventil ein Rückflussventil angebracht werden, um zu verhindern, dass das Entwässerungsventil seine Dichtigkeit verliert. In kleinen Wassertanks werden Aufsteigrohre mit kleinem Durchmesser in die U-förmigen Abdichtungen eingeführt. In Fällen, in denen sich Luft ansammelt, sollten thermodynamische Entlüftungsventile verwendet werden. Falls es keine Luftabschirmungsdisken gibt, kann das Problem gelöst werden, indem das thermodynamische Entlüftungsventil mit der Öffnung nach unten installiert wird. • Wenn thermodynamische Dampfdruckventile in kalten und feuchten Umgebungen installiert werden, muss auf dem Ventildeckel ein Schutzgehäuse angebracht werden. Dies dient dazu, einen zu hohen Wärmeverlust zu verhindern – schließlich kann dieser zu einer übermäßigen Betriebsfrequenz führen und somit zu einem vorzeitigen Verschleiß des Ventils. • Um ein Verdampfungsverhalten zu vermeiden, sollten die umgekehrten Behälter sowie die Schwimmkugelartigen Entwässerungsventile so nah wie möglich am Ausgang der Anlage angebracht werden, die entwässert werden soll. Wenn die Rohrleitungen zwischen dem Ausgang des Kondenswassers und der Entlüftungsventil geschlossen sind und mit Dampf gefüllt sind, kann das Kondenswasser nicht zum Entlüftungsventil gelangen. Dadurch entsteht ein Dampfsperreffekt. Dies wird zu einem Anstieg des Wasserspiegels im System führen und die Leistungsfähigkeit der Geräte beeinträchtigen. Das ist sehr ähnlich den Luftsperrungen im Wassersystem. Die häufigste Vorrichtung zur Dampfsperre ist der rotierende Trommel. Dabei wird das kondensierte Wasser über die Saugrohre abgeleitet. Nachdem die Schwebkugelentwässerungsventile das gesamte Kondenswasser abgeleitet haben, ist der Siphon mit Dampf gefüllt. Da der Trommelraum ebenfalls mit Dampf gefüllt ist, besteht zwischen dem Siphonrohr und der Trommel kein Temperaturunterschied. Dadurch kühlt der Dampf im Siphonrohr nicht ab, wodurch das kondensierte Wasser nicht zum Entwässerungsventil gelangen kann. Dies führt dazu, dass sich Wasser in der Trommel ansammelt. Die Lösung für das Problem des Dampfverkeimens besteht darin, Druckentlastungsventile sowie Entwässerungsventile einzusetzen, die eine statische Entlüftung gewährleisten und das Dampfverkeimen verhindern. Das kondensierte Wasser wird über die Entwässerungsventile abgeleitet. Nachdem das Wasser abgeleitet wurde, tritt Dampf in die Siphonröhre ein. Der Dampf in der Siphonröhre kühlt nicht ab, wodurch es zu einem Dampfstau kommt – dadurch sammelt sich Wasser im Trommelraum an. Dampfsperre in der Drehwalzenanlage • Wenn eine Schwimmkugel-Entlüftungsventil in einer ausgesetzten Umgebung installiert wird, muss eine Wärmedämmung angebracht werden. • Falls Druckausgleichsventile oder Doppelmetallventile in Bereichen eingesetzt werden, in denen sich kein Wasser ansammeln darf, muss oberhalb der Ventile ein Kühlrohr angebracht werden. Dieses Rohr muss nicht temperiert werden. Im Allgemeinen beträgt die Länge der Kühlmittellinie oberhalb einer Druckausgleichsventil 2 Meter. Bei Doppelmetallventilen beträgt diese Länge 3 Meter. • Wenn ein Umkehroffenspülventil in überhitztem Dampf eingesetzt wird, müssen am Eingang und Ausgang Stopfen eingebaut werden, um zu verhindern, dass das Ventil seine Wasserdichtigkeit verliert. Denn wenn die Temperaturen durch hohen Druck erhöht werden und dieser Druck wieder abnimmt, kann es dazu kommen, dass Wasser verdampft oder siedet. Die Watertrennventile vom Typ „Umkehrosmose“ sind standardmäßig mit einem integrierten Rückflussventil ausgestattet. Wenn ein Überhitzungszustand vorliegt, ist aufgrund der geringen Menge an kondensiertem Wasser manchmal vor dem Start Wasser zuzufügen, um eine ausreichende Wasserschicht zu gewährleisten. • In einigen speziellen Anwendungen kann es dazu kommen, dass die Schleusenventile in Form von Kesseln die Luft nicht schnell genug entfernen. Dadurch verlängert sich die Vorheizzeit und es kann Wasser im Dampfraum zurückbleiben. In solchen Fällen kann die Installation eines separaten Entlüftungsventils eine effektive Funktionsweise gewährleisten. • Bei Umkehrosmoseventilen muss, sofern ein Bypass erforderlich ist, dieser oberhalb des Osmoseventils angeordnet werden. Wenn es unter der Entlüftungsventil angebracht wird, können Lecks im Bypass oder das Vergessen, das Ventil zu schließen, dazu führen, dass das Entlüftungsventil seine Abdichtung verliert – mit der Folge von Dampfverlusten. • Wenn Doppelmetall-Druckentlastungsventile in Systemen mit nicht nuller Rückdruckspannung installiert werden, beeinflussen Veränderungen der Rückdruckspannung die Temperatur bei der Ableitung des Kondenswassers. Wenn der Druck zunimmt, sinkt die Temperatur bei der Entwässerung des Kondenswassers – dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit von Wassansammlungen. Anschlussrichtlinien für Dampfentlastungsventile „ABC“: • A = Sie sollten so weit wie möglich an einer Stelle installiert werden, an der sie leicht überprüft und gewartet werden können. • B = So niedrig wie möglich unter dem Hydrophobepunkt. • C = So nah wie möglich am hydrophoben Punkt, um Dampfsperren zu vermeiden.