Kesselfüllstand einstellen

Dieser Artikel wurde in die Kategorie:Verbessern eingetragen, denn er enthält sehr wenige Informationen oder ist fehlerhaft. Bitte hilf mit, ihn zu verbessern, indem Du Informationen einträgst oder Fehler korrigierst. Anschließend kann dieser Baustein aus dem Artikel entfernt werden. Begründung: In Bearbeitung Wenn du anderer Meinung bist, oder Anmerkungen hast, dann schreibe dies bitte auf die Diskussionsseite.

Bis zum Ende der Bearbeitung ist hier das Verbessern-Tag drin, Infusione 10:36, 10. Mai 2011 (CEST)

Darstellung der Zusammenhänge:

• Kesselfüllstand
• Energieinhalt des Kessels und Aufheizzeit
• feuchter und trockener Dampf
• Grenzbetrachtung für trockenen Dampf

Ausgangspunkt war ein dieser Thread im kaffee-netz.

Allgemein

Im Kessel befinden sich Wasser und Dampf. Es können nur Zustände herrschen, die im T,s-Diagramm innerhalb der Nassdampfgebiets liegen. Nur hier können Dampf und Wasser gleichzeitig existieren.

Befände sich nur Wasser im Kessel wäre man auf der linken Grenzlinie des Sattdampfgebiets, befände sich nur Dampf im Kessel wäre man auf der rechten Grenzlinie des Nassdampfgebiets, der sogenannten Sattdampflinie. Im gesamten Nassdampfgebiet gehört zu einer Temperatur ein bestimmter Druck. Dies macht man sich zu nutze, und verwendet zur Regelung den einfach zu messenden Kesseldruck anstatt der Temperatur.

Wenn wir die beiden Phasen Wasser und Dampf getrennt betrachten, hat der Dampf im betrachteten Bereich (ca. 100° - 125°C) einen etwa drei bis viermal höheren Wärmeinhalt gegenüber Umgebungsbedingungen des Wassers bei 20°C und Umgebungsdruck, allerdings ist seine Dichte ca. 1000 mal geringer.

Diese Daten kann man eine Wasserdampftafel entnehmen.

Dampfentnahme

Die Dampfentnahme führt zu einem Absinken des Drucks im Kessel. Da die im ersten Moment entnommene Wassermenge klein gegenüber dem Kesselinhalt ist, der Kesselinhalt aber nur Zustände passend zu seiner Temperatur einnehmen kann, wird sofort Wasser verdampfen, um den passenden Druck zur Kesseltemperatur wieder herzustellen. Die dafür notwendige Verdampfungsenthalpie wird dabei dem Wasser entzogen, es kommt zu einem Absinken der Kesseltemperatur.

Die Dampfphase ohne Beschleunigung verhält sich beim Durchströmen der Dampflanze und der Dampfdüse entsprechend einer isenthalpen Drosselströmung. Im h,s-Diagramm ist dies eine waagerechte Linie von der Sattdampfkurve (rechte Begrenzung des Naßdampfgebiets) in das Gebiet überhitzten Dampfs.

Da der Dampf im Kessel in Ruhe ist, aus der Dampfdüse aber mit einer gewissen Geschwindigkeit austritt, müssen wir vom vorhin betrachteten Fall noch einen Teil des Wärmeinhalts für die Beschleunigung aufwenden. Wir erhalten den Fall einer beschleunigten Strömung mit Enthalpieverlust und Entropiezunahme. Je höher die Beschleunigung in der Düse, desto höher der Feuchteanteil des Dampfs.

Der Teil der Verdampfungsenthalpie, der zur Beschleunigung der Strömung aufgewendet wurde, steht nicht mehr zur Erwärmung zur Verfügung.

Kesselfüllstand

Energieinhalt

Der Kesselfüllstand bestimmt den Energieinhalt des aufgeheizten Kessels. Der Dampf leistet aufgrund seiner geringen Dichte nur einen geringen Beitrag dazu.

Aufheizzeit

Ein hoher Füllstand führt entsprechend zu einer längeren Aufheizzeit

Dampffeuchte