Mechanische Kondensatableiter berücksichtigen den Dichteunterschied zwischen Dampf und Kondensat. Sie durchlaufen kontinuierlich große Kondensatmengen und eignen sich für eine Vielzahl von Prozessanwendungen. Zu den Typen gehören Schwimmer- und Umkehrbecher-Kondensatableiter.

Kugelschwimmer-Kondensatableiter (mechanische Kondensatableiter)

Schwimmerabscheider funktionieren, indem sie den Dichteunterschied zwischen Dampf und Kondensat erfassen. Im Fall des im Bild rechts gezeigten Siphons (ein Schwimmersiphon mit Luftventil) führt das in den Siphon gelangende Kondensat dazu, dass der Schwimmer ansteigt, das Ventil von seinem Sitz hebt und einen Luftverlust verursacht.

Moderne Fallen verwenden Regulierungsentlüftungen, wie auf dem Foto rechts gezeigt (Schwimmerfallen mit Regulierungsentlüftungen). Dadurch kann zunächst Luft durchströmen, während die Falle auch Kondensat aufnimmt.

Die automatische Entlüftung verwendet eine Blase mit ausgeglichenem Druck, die einem Regler-Kondensatableiter ähnelt und sich im Dampfbereich über dem Kondensatspiegel befindet.

Beim Ablassen der anfänglichen Luft bleibt er geschlossen, bis sich im konventionellen Betrieb Luft oder andere nicht kondensierbare Gase ansammeln und durch Absinken der Temperatur des Luft-/Dampfgemisches geöffnet werden.

Die Reglerentlüftung bietet den zusätzlichen Vorteil, dass sie die Kondensationskapazität bei Kaltstarts erheblich verbessert.

Wenn es in der Vergangenheit zu Wasserschlägen im System kam, wies die Entlüftung des Reglers eine gewisse Schwäche auf. Wenn der Wasserschlag stark ist, kann sogar die Kugel brechen. In modernen Schwimmerableitern kann die Entlüftung jedoch eine kompakte, sehr stabile Kapsel aus Edelstahl sein, und moderne Schweißtechniken an der Kugel sorgen dafür, dass der gesamte Schwimmer in Wasserschlagsituationen sehr stabil und zuverlässig ist.

In mancher Hinsicht kommt der Schwimmer-Thermostatableiter einem perfekten Kondensatableiter am nächsten. Unabhängig davon, wie sich der Dampfdruck ändert, wird er nach der Entstehung des Kondensats so schnell wie möglich abgeführt.

Vorteile von schwimmenden thermostatischen Kondensatableitern

Die Falle leitet kontinuierlich Kondensat mit Dampftemperatur ab. Dies macht es zur ersten Wahl für Anwendungen, bei denen die Wärmeübertragungsrate der bereitgestellten beheizten Oberfläche hoch ist.

Es bewältigt große und leichte Kondensatmengen gleichermaßen gut und wird von starken und unerwarteten Druck- oder Durchflussschwankungen nicht beeinträchtigt.

Solange eine automatische Entlüftung installiert ist, kann die Falle ungehindert Luft ablassen.

Für seine Größe ist das eine übergroße Fähigkeit.

Die Version mit einem Dampfverschluss-Ablassventil ist der einzige Siphon, der vollständig für jeden wasserschlagfesten Dampfverschluss geeignet ist.

Nachteile von schwimmenden thermostatischen Kondensatableitern

Obwohl sie nicht so anfällig sind wie umgedrehte Eimerableiter, können Schwimmerableiter durch heftige Phasenänderungen beschädigt werden. Wenn sie an einer exponierten Stelle installiert werden sollen, sollte das Hauptgehäuse nacheilen und/oder durch einen kleinen sekundären Abflussableiter mit Regulierung ergänzt werden.

Wie bei allen mechanischen Fallen ist für den Betrieb in einem variablen Druckbereich eine völlig andere Innenstruktur erforderlich. Fallen, die für den Betrieb bei höheren Differenzdrücken ausgelegt sind, verfügen über kleinere Öffnungen, um den Auftrieb des Schwimmkörpers auszugleichen. Wenn die Falle einem höheren Differenzdruck als erwartet ausgesetzt ist, schließt sie sich und lässt kein Kondensat durch.

Umgedrehte Eimer-Kondensatableiter (mechanische Kondensatableiter)

(i) Der Zylinder sackt durch und zieht das Ventil aus seinem Sitz. Das Kondensat fließt unter den Boden des Eimers, füllt den Eimer und läuft durch den Auslass ab.

(ii) Durch die Ankunft von Dampf lässt sich das Fass schweben lassen, das dann ansteigt und den Auslass verschließt.

(iii) Die Falle bleibt geschlossen, bis der Dampf im Eimer kondensiert oder durch das Entlüftungsloch zur Oberseite des Fallenkörpers sprudelt. Dann sinkt es und reißt den Großteil des Ventils von seinem Sitz. Anfallendes Kondensat wird abgelassen und der Kreislauf läuft kontinuierlich.

In (ii) sorgt Luft, die beim Start in die Falle gelangt, für Auftrieb im Eimer und schließt das Ventil. Die Entlüftung des Eimers ist wichtig, damit die Luft an die Oberseite der Falle entweichen kann, damit sie schließlich durch die meisten Ventilsitze entweichen kann. Bei kleinen Löchern und geringen Druckunterschieden entlüften Fallen relativ langsam Luft. Gleichzeitig sollte eine bestimmte Menge Dampf durchströmen (und somit verschwendet werden), damit der Abscheider funktioniert, nachdem die Luft gereinigt ist. Außerhalb der Falle installierte parallele Entlüftungsöffnungen verkürzen die Anlaufzeit.

Vorteile vonUmgekehrte Eimer-Kondensatableiter

Der umgekehrte Eimer-Kondensatableiter wurde entwickelt, um hohem Druck standzuhalten.

Es ähnelt einem schwimmenden Thermostat-Dampfköder und ist sehr tolerant gegenüber Wasserschlägen.

Es kann in der Heißdampfleitung verwendet werden, indem ein Rückschlagventil an der Nut angebracht wird.

Der Fehlermodus ist manchmal offen und daher sicherer für Anwendungen, die diese Funktionalität erfordern, wie z. B. Turbinenentwässerung.

Nachteile von umgekehrten Eimerkondensatableitern

Aufgrund der geringen Größe der Öffnung an der Oberseite des Eimers entlüftet diese Falle die Luft nur sehr langsam. Die Öffnung kann nicht vergrößert werden, da der Dampf im Normalbetrieb zu schnell durchströmt.

Im Gehäuse der Falle sollte genügend Wasser vorhanden sein, um den Rand des Eimers abzudichten. Wenn der Abscheider seine Wasserdichtigkeit verliert, wird Dampf durch das Auslassventil verschwendet. Dies kann häufig bei Anwendungen auftreten, bei denen der Dampfdruck plötzlich abfällt und ein Teil des Kondensats im Ableiterkörper in Dampf übergeht. Das Fass verliert an Auftrieb und sinkt, sodass frischer Dampf durch die Austrittslöcher strömen kann. Erst wenn genügend Kondensat den Kondensatableiter erreicht, kann dieser wieder wasserdicht verschlossen werden, um Dampfverlust zu vermeiden.

Wenn ein umgekehrter Eimerabscheider in einer Anwendung verwendet wird, bei der mit Schwankungen des Anlagendrucks zu rechnen ist, sollte vor dem Abscheider ein Rückschlagventil in der Einlassleitung installiert werden. Dampf und Wasser können ungehindert in die angegebene Richtung fließen, während ein Rückfluss unmöglich ist, da das Rückschlagventil gegen seinen Sitz gedrückt wird.

Die hohe Temperatur von überhitztem Dampf kann dazu führen, dass ein umgekehrter Eimerabscheider seine Wasserdichtigkeit verliert. In solchen Fällen sollte ein Rückschlagventil vor dem Ableiter als unbedingt erforderlich erachtet werden. Nur sehr wenige umgedrehte Eimerfallen werden standardmäßig mit einem integrierten „Rückschlagventil“ hergestellt.

Wenn eine umgekehrte Eimerfalle nahe der Minustemperatur belassen wird, kann sie durch einen Phasenwechsel beschädigt werden. Wie bei den verschiedenen Arten mechanischer Fallen kann dieser Mangel durch eine ordnungsgemäße Isolierung behoben werden, sofern die Bedingungen nicht zu rau sind. Wenn die erwarteten Umgebungsbedingungen deutlich unter Null liegen, gibt es viele leistungsstarke Fallen, die sorgfältig in Betracht gezogen werden sollten, um ihre Aufgabe zu erfüllen. Im Falle eines Hauptabflusses wäre ein dynamischer Thermossiphon die erste Wahl.

Wie beim Schwimmerabscheider ist die Öffnung des umgedrehten Eimerabscheiders so ausgelegt, dass er die maximale Druckdifferenz aufnehmen kann. Wenn die Falle einem höheren Differenzdruck als erwartet ausgesetzt ist, schließt sie sich und lässt kein Kondensat durch. Erhältlich in verschiedenen Öffnungsgrößen, um einen breiten Druckbereich abzudecken.