Baelz-vapordynamic®

1. Verfahren Dampfverdichtung

Die Dampfstrahlpumpe als Verdichter, baelz 590, ist als variable Umwälz-Dampfpumpe oder als Verdichter für nachverdampften Dampf/ Entspannungsdampf, zur Verbesserung der Kondensatrückführung, Kondensatkühlung, zur Verbesserung der Wärmeübertragung und zur Begrenzung oder Unterbindung von Dampfverlusten an die Atmosphäre einsetzbar…. In der Treibdüse wird die potentielle Energie (Treibdruck P01) in kinetische Energie (Geschwindigkeit) umgesetzt. Dadurch tritt eine Druckabsenkung und damit eine Saugwirkung ein. Die Treibmenge M01 vermischt sich mit der Saugmenge M03 mit dem Druck P03 im Mischrohr und entspannt sich im Diffusor auf den Mischdruck P04. Die erzeugte Menge M04 ist die Summe aus der Treibmenge M01 und der Saugmenge M03.

Wirtschaftlichkeit

In einer Anlage in einem Nestlé-Werk wurde der seit 50 Jahren offene große Kondensatbehälter (15m²) geschlossen. Der nachverdampfte Dampf, gemischt mit Primärdampf, wird zur Beheizung des Entgasers genutzt.


2. Verfahren Dampfumwälzung

Das Regelventil lässt, je nach Last des Wärmeverbrauchers, mehr oder weniger kg/h Dampf m01 strömen. Die Geschwindigkeiten und Drücke, mit denen der Dampf den Verbraucher versorgt, hängen von der Öffnungsstellung des Ventils und vom Dampfdruck ab. Die gesamte Dampfmenge m01, die durchläuft, strömt durch ihren eigenen Druck und wird im Wärmeverbraucher kondensiert. Ein Schwimmer-Kondensatableiter, der nur den Durchfluss von Kondensat erlaubt und verhindert, dass Dampf durchströmt, wird am Austritt des Wärmeverbrauchers angebracht. Wenn der Verbraucher mit einer regelbaren Strahlpumpe ausgestattet ist, hängen die Geschwindigkeiten und Drücke, mit denen der Dampf den Verbraucher versorgt, ebenfalls von der Öffnungsstellung der Strahlpumpe und vom Dampfdruck ab.

Aber es gibt folgende grundlegende Unterschiede:

Der Dampf wird nicht nur durch seinen eigenen Druck zum Verbraucher gedrückt, sondern er wird durch die Saugwirkung der Strahlpumpe zusatzlich durch den Verbraucher gezogen. Im Verbraucher fließen zwei Ströme: die Treibdampfmenge m01 und die Menge m03 des angesaugten Dampfes, d.h. der Umwälzung. Am Austritt ist die Geschwindigkeit w des Dampfes größer als im konventionellen Fall. Am Austritt gibt es keinen Kondensatableiter, was bedeutet, dass Dampf m03 und Kondensat m01 den Verbraucher verlassen und nur im Trenner getrennt werden. Der Rückführdampf m03 strömt vom Trenner zum Saugeintritt 03 der Strahlpumpe und das Kondensat m01 fließt zum Kondensatableiter.

Vorteile auf einen Blick
  • höhere mittlere Dampfgeschwindigkeit im Verbraucher
  • bessere Wärmedurchgangszahl K
  • vollaktive Austauschoberfläche
  • dünnere Kondensatschicht
  • Reduzierung des spezifischen Dampfverbrauchs (kg Dampf pro kg Erzeugnis)
  • Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit und Verbesserung der Trocknungsqualität Wenn in einer solchen Anwendung die Strahlpumpe schließt, geht alles auf null zurück: die Drücke, die Druckverluste, die Mengen, weil es nur eine Energiequelle gibt: den Treibdampf bei 01.

3. Verfahren Heissdampfkühlung

Diese Strahlpumpe als Druckreduzierer - Heißdampfkühler oder als Sattdampf- oder Nassdampferzeuger eingesetzt - hat, verglichen mit den Standardheißdampfkühlern, die auf dem Markt zu finden sind, einige Vorteile.

Vorteile auf einen Blick
  • Sattdampferzeugung ohne Überhitzung
  • auch Heißdampf- oder Nassdampferzeugung möglich
  • Innerhalb Lastbereich 2–100% hohe Qualität/Präzision bei der Druck- und Temperaturregelung
  • sehr gute Zerstäubung des eingespritzten (vollentsalzt!) Wassers
  • vereinfachter Anlagenaufbau

Maximallast

Der Primärdampf geht mit einer Geschwindigkeit von 665 m/s in die Düse über. Dann dehnt er sich im Diffusor aus, was für das Gemisch aus Dampf und den Wassertröpfchen zu einer Geschwindigkeit von ca. 300 m/s führt. Das Kühlwasser wird in der Düse in Tropfen mit einem Durchmesser von 0,75 mm zerstäubt. Der Dampf verkleinert diese Tropfen auf 0,04 mm. Das bedeutet, dass ein Tropfen von 0,75 mm in 6.592 Tröpfchen von 0,04 mm zerstäubt wird. Dadurch wird die Austauschoberfläche für die Verdampfung mit Faktor 19 vergrößert.

Minimallast

Das Verfahren ist ähnlich. Der Dampf strömt mit einer Geschwindigkeit von 665 m/s durch die nahezu geschlossene Düse. Für diese Last zerstäubt die Düse das Wasser in Tropfen von 1,3 mm und der Dampf macht aus den 1,3 mm-Tröpfchen 206 Tröpfchen von 0,22 mm; somit kommt es zu einer Vergrößerung der Austauschoberfläche, die auch für eine solch kleine Last eine gute Verdampfung gewährt.


4. Verfahren Dampf/Heisswasser

Mit den Regelarmaturen baelz 585, Flanschausführung DN 15–125 und baelz 586, Muffenausführung DN ¾“–1½“ bieten wir eine Systemkomponente für die geräuscharme Dampf-Wasser-Mischung im Leistungsbereich 20-100%. Im wesentlichen handelt es sich dabei um ein Ejektor-Ventil.

Der über eine Düse geleitete Dampfstrom saugt über den 3. Weg der Armatur Wasser/Kondensat an. In der Armatur vermischt sich Dampf und Wasser, sodass im Ausgang aufgeheiztes Wasser/Kondensat austritt.

Eingesetzt wird dieses Verfahren sowohl in der Industrie zur direkten Beheizung von Wasserbädern, zur Heißwassererzeugung mit Speicher oder im Durchlaufverfahren; wie auch in der Gebäudetechnik als kompakte und preiswerte Lösung für eine indirekte Dampf-Wasser-Übergabestation über einen Plattenwärmeübertrager mit primärseitiger Beimischregelung ohne Umwälzpumpe.


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