Auslegung der Kondensatrückleitung (Entspannungsdampf)
Dampfdruck vor dem Ableiter, Kondensatmenge und Rücklaufdruck eingeben: Sie erhalten Anteil und Menge des Entspannungsdampfs sowie die empfohlene Nennweite der Rückleitung nach der Dampfgeschwindigkeit. Annahmen, Quellen und Abgleich mit veröffentlichten Beispielen stehen unten.
Prüfung: Vergleich mit veröffentlichten Werten
Veröffentlichte Beispiele von Spirax Sarco und Armstrong neben dem Ergebnis dieses Rechners für dieselben Eingaben. Die veröffentlichten Werte sind auf eine Nachkommastelle gerundet. Die Tabelle wird bei jedem Build neu berechnet; liegt ein Wert außerhalb der Toleranz, bricht der Build ab.
| Größe | Veröffentlichter Wert | Rechnerwert | Quelle |
|---|---|---|---|
| F1 | |||
| Entspannungsdampfanteil | 13.4 % | 13.40 % | Beispiel Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g, Kondensat 250 kg/h |
| Entspannungsdampfmenge | 33.5 kg/h | 33.49 kg/h | Beispiel Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 0 bar g, Kondensat 250 kg/h |
| F2 | |||
| Entspannungsdampfmenge | 24.5 kg/h | 24.51 kg/h | Beispiel Spirax Sarco "Flash Steam": 7 bar g → 1 bar g, Kondensat 250 kg/h |
| F3 | |||
| Entspannungsdampfanteil | 10.6 % | 10.63 % | Anwendungsbeispiel aus dem Katalog Armstrong Flash Recovery Vessel: 100 psig → 10 psig |
Berechnungsgrundlage
Das Sattwasser vor dem Ableiter entspannt adiabat auf den Rücklaufdruck; der Anteil folgt aus der Energiebilanz. Die Sättigungsgrößen werden aus derselben IAPWS-IF97-Tafel wie im Dampfrohrrechner interpoliert.
| Größe | Gleichung | Anmerkung |
|---|---|---|
| Absolutdruck | p_abs = p_g + 101.325 kPa | Addiert den Normluftdruck 101,325 kPa |
| Sättigungsgrößen | h_f, h_fg, v_g, v_f = f(p_abs) | IAPWS-IF97-Tafel, 4-Punkt-Interpolation in ln(p) (wie im Dampfrohrrechner) |
| Entspannungsdampfanteil | x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2 | Die überschüssige fühlbare Wärme verdampft einen Teil des Wassers mit der Verdampfungswärme beim Rücklaufdruck (Energiebilanz) |
| Entspannungsdampf und Restflüssigkeit | ṁ_f = x · ṁ, ṁ_l = (1 − x) · ṁ | Teilt die Kondensatmenge in Dampf und Flüssigkeit |
| Volumenstrom Entspannungsdampf | Q_f = ṁ_f · v_g2 | Spezifisches Volumen des Sattdampfs beim Rücklaufdruck, v_g2 |
| Erforderlicher Innendurchmesser | D = √(4 Q_f / (π V)) | Aus der Auslegungsgeschwindigkeit; empfohlen wird die kleinste Normnennweite mit mindestens diesem Innendurchmesser |
Auslegungsgeschwindigkeit: nach dem Entspannungsdampf
Die Leitung hinter dem Ableiter führt Entspannungsdampf zusammen mit Kondensat. Volumenmäßig überwiegt der Dampf (von 7 bar g auf Atmosphäre mehr als das 200-Fache des Flüssigkeitsvolumens), daher wird nach der Dampfgeschwindigkeit ausgelegt.
Spirax Sarco, "Sizing Condensate Return Lines", betrachtet Ableiter-Abflussleitungen als Dampfleitungen mit sehr nassem Dampf, die mit ähnlich niedrigen Geschwindigkeiten auszulegen sind, und nennt 15 bis 20 m/s für Nassdampf. Dieser Rechner nimmt standardmäßig die Untergrenze 15 m/s als Praxiswert und warnt über 20 m/s.
Eine zu kleine Leitung erhöht Dampfgeschwindigkeit und Gegendruck, was Wasserschläge, geringere Ableiterleistung und Rückstau im Verbraucher verursachen kann. Gepumptes Kondensat (nur Flüssigkeit), Ableiterauswahl und Wasserschlaguntersuchung gehören nicht zu diesem Rechner.
Maßtabellen der Rohre
Wählen Sie eine Rohrnorm, um Außendurchmesser, Wanddicke und Innendurchmesser je Nennweite zu sehen.
STPG Sch40 (KS D 3562 / JIS G3454)
Druckstahlrohr KS D 3562 / JIS G 3454 Sch40. Standard in diesem Rechner.
| Nennweite | Außendurchmesser mm | Wanddicke mm | Innendurchmesser mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.9 | 21.4 |
| 25A | 34.0 | 3.4 | 27.2 |
| 32A | 42.7 | 3.6 | 35.5 |
| 40A | 48.6 | 3.7 | 41.2 |
| 50A | 60.5 | 3.9 | 52.7 |
| 65A | 76.3 | 5.2 | 65.9 |
| 80A | 89.1 | 5.5 | 78.1 |
| 100A | 114.3 | 6.0 | 102.3 |
| 125A | 139.8 | 6.6 | 126.6 |
| 150A | 165.2 | 7.1 | 151.0 |
| 200A | 216.3 | 8.2 | 199.9 |
| 250A | 267.4 | 9.3 | 248.8 |
| 300A | 318.5 | 10.3 | 297.9 |
SGP (KS D 3507 / JIS G3452)
Kohlenstoffstahlrohr KS D 3507 / JIS G 3452 (SPP/SGP). Nur unter 1 MPa (KDS 31 25 25:2021).
| Nennweite | Außendurchmesser mm | Wanddicke mm | Innendurchmesser mm |
|---|---|---|---|
| 15A | 21.7 | 2.8 | 16.1 |
| 20A | 27.2 | 2.8 | 21.6 |
| 25A | 34.0 | 3.2 | 27.6 |
| 32A | 42.7 | 3.5 | 35.7 |
| 40A | 48.6 | 3.5 | 41.6 |
| 50A | 60.5 | 3.8 | 52.9 |
| 65A | 76.3 | 4.2 | 67.9 |
| 80A | 89.1 | 4.2 | 80.7 |
| 100A | 114.3 | 4.5 | 105.3 |
| 125A | 139.8 | 4.5 | 130.8 |
| 150A | 165.2 | 5.0 | 155.2 |
| 200A | 216.3 | 5.8 | 204.7 |
| 250A | 267.4 | 6.6 | 254.2 |
| 300A | 318.5 | 6.9 | 304.7 |
ASME B36.10M Sch40
ASME B36.10M Sch40 (Zollmaße).
| Nennweite | Außendurchmesser mm | Wanddicke mm | Innendurchmesser mm |
|---|---|---|---|
| 15A (1/2) | 21.34 | 2.77 | 15.8 |
| 20A (3/4) | 26.67 | 2.87 | 20.93 |
| 25A (1) | 33.4 | 3.38 | 26.65 |
| 32A (1-1/4) | 42.16 | 3.56 | 35.05 |
| 40A (1-1/2) | 48.26 | 3.68 | 40.89 |
| 50A (2) | 60.33 | 3.91 | 52.5 |
| 65A (2-1/2) | 73.03 | 5.16 | 62.71 |
| 80A (3) | 88.9 | 5.49 | 77.93 |
| 100A (4) | 114.3 | 6.02 | 102.26 |
| 125A (5) | 141.3 | 6.55 | 128.19 |
| 150A (6) | 168.28 | 7.11 | 154.05 |
| 200A (8) | 219.08 | 8.18 | 202.72 |
| 250A (10) | 273.05 | 9.27 | 254.51 |
| 300A (12) | 323.85 | 10.31 | 303.23 |
Quellen
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Flash Steam"
- Spirax Sarco, Steam Engineering Tutorials, "Sizing Condensate Return Lines"
- Armstrong International, Flash Recovery Vessel (catalog)
- IAPWS-IF97 (International Association for the Properties of Water and Steam), dieselbe Sattdampftafel wie im Dampfrohrrechner
Häufige Fragen
Wie wird der Entspannungsdampfanteil berechnet?
Die Differenz der Sattwasserenthalpie vor dem Ableiter, h_f1, und beim Rücklaufdruck, h_f2, verdampft Wasser mit der Verdampfungswärme h_fg2 beim Rücklaufdruck: x = (h_f1 − h_f2) / h_fg2. Von 7 bar g auf Atmosphäre ergibt das etwa 13,4 %, wie im Spirax-Sarco-Beispiel.
Welchen Rücklaufdruck soll ich eingeben?
0 eingeben, wenn die Leitung in einen offenen Sammelbehälter führt. Arbeitet sie gegen den Druck eines Kondensat- oder Entspannungsgefäßes oder gegen eine Steigung, diesen Überdruck eingeben. Je höher der Rücklaufdruck, desto weniger Entspannungsdampf.
Lassen sich gepumpte Kondensatleitungen hiermit auslegen?
Nein. Hinter der Pumpe fließt nur Flüssigkeit ohne Entspannungsdampf; sie wird wie eine Wasserleitung mit dem Rohrrechner (Geschwindigkeit oder Reibungsverlust) ausgelegt. Ableiterauswahl und Wasserschlagprüfung gehören ebenfalls nicht dazu.
Zuletzt aktualisiert: 2026-11-01.