Dampfkondensator
Der Dampfkondensator führt den Abdampf aus Turbine oder Hilfsanlagen wieder zu Speisewasser zurück, indem er ihn unter Vakuum gegen umlaufendes Seewasser kondensiert, und das Vakuum selbst und nicht nur die Kühlung ist es, das die Turbine überhaupt erst nutzbare Arbeit leisten lässt.
Was man an einem Dampfkondensator prüft.
1 Modelle von Sasakura in Dampfkondensator. Darunter die vollständige Modellliste.
Was diese Bauart ausmacht
Ein Dampfkondensator ist ein großer Rohrbündelwärmetauscher, der unterhalb des Atmosphärendrucks arbeitet. Der Abdampf tritt auf der Mantelseite ein und kondensiert an Rohrbündeln, die umlaufendes Seewasser führen, während ein Dampfstrahlsauger oder eine Vakuumpumpe nicht kondensierbare Gase ununterbrochen abzieht, um das Vakuum zu halten. Das Vakuum zählt ebenso viel wie die Kühlung: Senkt man den Abdampfdruck unter den Atmosphärendruck, wächst das Druckgefälle über die Turbine, und genau das erlaubt es, aus demselben Dampf mehr Arbeit zu gewinnen. Das unterscheidet ihn von den übrigen Wärmetauschern an Bord, die Wärme schlicht verschieben, ohne dass ihr Betriebsdruck die Leistung der Maschine beeinflusst, die sie speist.
Legende
- Luftabsaugung (zur Vakuumpumpe)
- Abdampf (aus der Turbine)
- Seewasserrohrbündel
- Seewassereintritt
- Seewasseraustritt
- Heißwasserbehälter (Kondensat)
- Kondensat zum Speisesystem
Hauptkomponenten
Rohrbündel
Hunderte bis Tausende dünnwandiger Rohre, für den Seewasserdienst gemeinhin aus Titan oder Kupfer-Nickel, so angeordnet, dass sich im vorhandenen Mantelraum die größte Fläche ergibt.
Wasserkammern
Endabdeckungen, die das umlaufende Seewasser in die Rohre hinein und wieder heraus führen, mit Zugangsdeckeln zum Verstopfen und Reinigen der Rohre.
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Kondensatsammler
Der Sammelraum am Boden des Mantels, in dem sich das kondensierte Wasser sammelt, bevor die Kondensatpumpe es absaugt.
Dampfstrahlsauger oder Vakuumpumpe
Zieht Luft und andere nicht kondensierbare Gase ab, die sich auf der Dampfseite ansammeln und die Rohre sonst umhüllen und das Vakuum zerstören würden.
Umwälzpumpe für Seewasser
Zieht Seewasser durch die Rohrseite, ausgelegt gegen die vorgesehene Temperaturerhöhung über den Kondensator.
Auswahl / Auslegung
- Das Auslegungsvakuum und die zugehörige Sättigungstemperatur, die bestimmen, wie viel Arbeit die Turbine gewinnen kann.
- Menge und Eintrittstemperatur des umlaufenden Wassers, denn wärmeres Seewasser verringert das erreichbare Vakuum.
- Die Wahl des Rohrwerkstoffs gegen die örtlichen Seewasserverhältnisse, besonders dort, wo Bewuchs oder Erosionskorrosion bekannte Probleme sind.
- Der im Entwurf angenommene Sauberkeitsfaktor, der über den Betriebszyklus zwischen zwei Reinigungen abnimmt.
Vorschriften / Klasse
Die Regeln der Klasse verlangen bei der Besichtigung eine wiederkehrende innere Prüfung des Kondensators einschließlich Rohrboden und Wasserkammern, und zwar im Rahmen der Besichtigung von Kessel und Dampfanlage und nicht als eigenständige Anforderung. Ein eigenes Kapitel für Kondensatoren gibt es weder in SOLAS noch in MARPOL, doch MARPOL Anlage I regelt jede Einleitung ölhaltigen Wassers, wenn eine Leckage aus geschmierten Maschinen die Kondensatseite verunreinigt.
Typische Fehler
| Fehler | Ursache | Folge |
|---|---|---|
| Rohrverschmutzung | Bewuchs oder Kesselsteinansatz auf der Seewasserseite | Schlechterer Wärmeübergang, sinkendes Vakuum, höherer Brennstoffverbrauch bei gleicher Leistung |
| Rohrleckage | Erosionskorrosion oder Lochfraß an den Rohrenden | Seewasser verunreinigt das Speisewasser, mit der Gefahr von Kesselstein oder Kesselschäden |
| Zu schwacher Dampfstrahlsauger | Verschlissene Düsen oder zu niedriger Druck der Dampfzufuhr | Angesammelte Luft umhüllt die Rohre, und das Vakuum bricht allmählich zusammen |
| Fehler der Standregelung im Kondensatsammler | Störung des Standgebers oder der Kondensatpumpe | Fluten des Rohrbündels oder Verlust der Saugwirkung an der Kondensatpumpe |
Worauf es beim Lieferanten ankommt
- Eine Empfehlung des Rohrwerkstoffs, gestützt auf Daten aus den tatsächlich befahrenen Gewässern des Fahrzeugs und nicht auf eine allgemeine Voreinstellung.
- Ein zugesagter Sauberkeitsfaktor und eine zugesagte Vakuumleistung bei angegebener Seewassertemperatur und -menge.
- Unterstützung bei Berohrungsarbeiten, denn der übliche Instandsetzungsweg ist der Rohrtausch und nicht der Austausch des ganzen Kondensators.
Beobachten Sie den Verlauf des Vakuums und nicht nur den Momentanwert. Ein langsames, stetiges Absinken über Wochen ist Verschmutzung, die eine Reinigung behebt, während ein plötzlicher Abfall auf einen Dampfstrahlsauger oder eine Rohrleckage hindeutet, die sofortiges Handeln verlangen.
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