Schluss mit den weißen Dampfschwaden

Die Autoren: Prof. Dr. Uwe Bälz Gesellschafter, W. Bälz & Sohn Dr. Renate Kilpper Fachjournalistin, W. Bälz & Sohn

Die Verwendung von Dampf in der Industrie führt oft zu Abdampf in die Umgebung mit gleichzeitiger Energieverschwendung. Hier setzt die Dampfrückgewinnung mithilfe der regelbaren Dampfstrahlpumpe an. Deren Funktion ist die hundertprozentige Wiederverwendung des Brüdendampfs und entsprechend hat die Dampfstrahlpumpe zahlreiche Einsatzbereiche.

Vergleichbar mit der geregelten Wasserstrahlpumpe, die auch Dreiwegeinjektorventil genannt wird, und deren Funktion bei Flüssigkeiten, verwendet die geregelte Dampfstrahlpumpe Bälz-Vapordynamic Hochdruckdampf (Treibdampf), um Dampf mit niedrigerem Druck anzusaugen und mitzureißen. Es entsteht dabei Mischdampf mit einem Druck und einer Temperatur aus dem Gemisch beider Drücke und Temperaturen. Die regelbare Dampfstrahlpumpe hat eine veränderliche Düsenöffnung, die über eine Spindel mit Regelkegel verändert wird. Daher kann so viel Dampf angesaugt werden, dass der resultierende Mischdampf mit dem benötigten Druck und der gewünschten Temperatur gewonnen wird. So bewahrt man die im Brüdendampf enthaltene Energie.

Die noch häufig angewendete Methode der Weiterverarbeitung von Brüden über den Brüdenwärmeübertrager hat einen sehr schlechten Wirkungsgrad. Aufgrund der niedrigen Dampfgeschwindigkeiten ist der Übertragungswert im Wärmeübertrager sehr gering. Bei einer Dampfstrahlpumpe dagegen ist der Wirkungsgrad bei 100 %, da die komplette Brüdendampfmenge angesaugt und durch Vermischen mit dem Treibdampf mit einem höheren Mischdampfdruck weiterverarbeitet wird. Aufgrund der höheren Dampfgeschwindigkeit nach dem Ansaugen kann der Dampf nicht nur für Warmwasser, sondern für verschiedenste Applikationen/Abnehmer verwendet werden.

Bei einer industriellen Anwendung entsteht Abdampf, der über einen Pfannendunstkondensator Wasser erwärmt. Da der entstehen-de Dampf nur eine geringe Geschwindigkeit hat, muss er bei dieser Art der Brüdenweiterverwertung über einen sehr energieintensiven und teuren Dampfverdichter (Ventilator) auf eine höhere Geschwindigkeit gebracht werden, damit er wirtschaftlich weiterverwendet werden kann. Die Alternative zum teuren Pfannen-dunstkondensationssystem ist eine Anlage mit geregelter Dampfstrahlpumpe. Sie saugt unter Verwendung von Treibdampf den Brüdendampf an. Der entstehende Mischdampf bewirkt über einen Wärmeübertrager die Erwärmung der entsprechenden Medien wie das Pfannendunstkondensationssystem. Im Gegensatz zum Dampfverdichter, der viel Strom verbraucht, benötigt die Dampfstrahlpumpe so gut wie keinen Strom. Der laufende Betrieb hinsichtlich der Wärmerückgewinnung aus Brüdendampf ist so wesentlich günstiger. Zusätzlich spart man jedoch auch Geld bei der Investition, da die Anlage mit Dampfstrahlpumpe deutlich billiger ist.

Bei der Herstellung eines Pulvers fällt das flüssige Produkt aus einem Sprühturm auf ein Fließbettblech, wo es getrocknet wird. Der Trocknungsprozess erfolgt auf dem Fließblech mithilfe von heißer Luft. Dabei ist es wichtig, dass eine konstante Temperatur gleichmäßig über das Blech verteilt ist.

Hierzu wird Dampf in ein Luftregister geleitet, um die Luft auf die benötigte Temperatur für die Erwärmung des Produkts auf dem Fließblech zu erwärmen. Die Trennung von Abdampf und Kondensat geschieht in einem Ausdampfgefäß, in dem sich unten das Kondensat sammelt, das über einen Konden- satableiter abgeführt wird. Den darüber befindlichen Sattdampf saugt die Dampfstrahlpumpe an, mischt ihn mit dem Treibdampf und führt ihn als Mischdampf zum Luftregister. Diese Rezirkulation des Dampfes führt dazu, dass im gesamten Luftregister annähernd gleiche Temperaturen herrschen. Dank der hohen Regelgüte der Dampfstrahlpumpe wird genau die Temperatur im Luftregister er- reicht, die benötigt wird, um die geforderte Trocknungstemperatur am Fließblech zu er- reichen.

Vorteile dieses Anlagenaufbaus sind eine gleichmäßigere Verteilung der Temperatur im Luftregister und damit eine konstante Temperatur der Luft, die über das Fließblech bzw. Rüttelblech die Feuchtigkeit verdunsten lässt und so das Produkt trocknet, bis es am Ende als Pulver anfällt. Die gleichmäßigere Trocknung führt zu einer besseren Produktqualität. Gleichzeitig bringt die Anlage mit Dampfstrahlpumpe durch die Weiterverwendung des Brüdendampfs eine enorme Energieeinsparung, die bei einer Anlage mit Durchgangsventil nicht möglich ist.

Angesichts steigender Energiekosten spielt Energie eine immer wichtigere Rolle bei der Wirtschaftlichkeit eines Betriebes. Brüdendampf ungenutzt in die Umgebung entweichen zu lassen, ist zu einer vermeidbaren Geldverschwendung geworden. Wie Wirtschaftlichkeitsberechnungen zeigen, amortisiert sich eine Investition in die Wiederverwendung des Dampfes mithilfe der Dampfstrahlpumpe in kürzester Zeit.

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