Leitfaden für Dampfschläuche: Verwendungszwecke, Arten und Wartung

Dampfschläuche sind spezialisierte Gummischläuche, die entwickelt wurden, um Dampf zu verschiedenen Punkten in einem Prozess zu transportieren. Diese Schläuche bestehen in der Regel aus synthetischem Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer (EPDM)-Gummi, da dieser eine hervorragende Beständigkeit gegen Hitze, Wasser, Dampf, Säuren und Laugen, Ozon und Sonnenlicht aufweist. Dieser Artikel behandelt die verschiedenen Arten von Dampfschläuchen, wie man sie für Anwendungen auswählt und die typischen Anwendungen, für die sie verwendet werden. Erfahren Sie mehr über die Verwendung von Dampfschläuchen in unserem Artikel Empfehlungen für die Verwendung von Dampfschläuchen.

Inhaltsübersicht

• Arten von Dampf
• Arten von Dampfschläuchen
• Konstruktion des Dampfschlauchs
• Wie man einen Dampfschlauch auswählt
• Aufmerksamkeiten
• Gemeinsame Anwendungen
• FAQs

Arten von Dampf

Dampf wird anhand seiner Temperatur, seines Drucks und seines Feuchtigkeitsgehalts klassifiziert. Es gibt drei Arten von Dampf: Trockendampf, Nassdampf und überhitzter Dampf.

• Trockener Dampf: Trockener Dampf wird auch als Sattdampf bezeichnet, wenn der Dampf bei einem bestimmten Druck die höchstmögliche Temperatur hat. Es wird bei der Stromerzeugung, der Sterilisation, dem Wärmeaustausch und der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt. Trockener Dampf enthält keine Wassertröpfchen.
• Nassdampf: Nassdampf enthält Wassertröpfchen und hat eine niedrigere Temperatur und einen niedrigeren Druck als Trockendampf. Diese Art von Dampf ist normal für Heizungssysteme, Befeuchtung und Anwendungen, die keine hohe Dampfqualität erfordern.
• Überhitzter Dampf: Bei Erhitzung über die Sättigungstemperatur hinaus wird Dampf zu überhitztem Dampf. Es wird in Kraftwerken, Dampfturbinen und industriellen Hochtemperaturprozessen eingesetzt, da es Wärme ohne Kondensation übertragen kann.

Arten von Dampfdruckschläuchen

Die ISO 6134 klassifiziert Dampfdruckschläuche zur Förderung von gesättigtem (trockenem) Dampf und Heißwasserkondensat in zwei Typen:

• Niederdruck-Dampfschlauch
  • Entsprechende Temperatur: 164 °C (327.2 °F)
  • Maximaler Arbeitsdruck: 6 bar (87 psi)
• Hochdruck-Dampfschlauch
  • Entsprechende Temperatur: 210 °C (410 °F)
  • Maximaler Arbeitsdruck: 18 bar (261,06 psi)

Diese beiden Arten von Schläuchen werden weiter unterteilt in Schläuche mit ölbeständiger oder nicht ölbeständiger Ummantelung.

Ölbeständiger Deckel

Ölbeständige Dampfschläuche (Abbildung 2) werden bei Kontakt mit Öl kaum oder gar nicht beschädigt.

• Arbeitstemperatur: Diese Schläuche sind in der Regel für hohe Temperaturen von bis zu 207 °C (406 °F) für Sattdampf und 232 °C (450 °F) für überhitzten Dampf ausgelegt.
• Anwendungen Dampfschläuche mit ölbeständiger Ummantelung werden in chemischen Anlagen, Raffinerien und Verarbeitungsbetrieben verwendet, wo der Dampfschlauch mit Öl in Berührung kommen kann.

Nicht ölbeständige Abdeckung

Nicht ölbeständige Dampfschläuche sind anfällig für Schäden, wenn sie Ölen ausgesetzt sind.

• Arbeitstemperatur: Obwohl die maximale Arbeitstemperatur je nach Hersteller variiert, haben nicht ölbeständige Dampfschläuche in der Regel eine niedrigere maximale Arbeitstemperatur als ölbeständige Dampfschläuche.
  • Dies gilt insbesondere für Prozesse, die Kohlenwasserstoffen ausgesetzt sind, wie dieselbasierte Invertierungsschlämme, Schmiermittel und Reinigungsmittel. Unter dieser Belastung werden diese nicht ölbeständigen Bezüge weich und quellen auf, so dass sie reißen können. Infolgedessen wird der Schlauch Feuchtigkeit ausgesetzt, was zu Korrosion führt und seine Fähigkeit, den Druck zu halten, beeinträchtigt.
• Nutzungsdauer: Nicht ölbeständige Dampfschläuche haben eine längere Lebensdauer als ölbeständige Dampfschläuche.
• Anwendungen: Nicht ölbeständige Dampfschläuche sind für allgemeine Anwendungen wie Befeuchtung und Erwärmung vorgesehen (siehe weiter unten im Artikel).

Konstruktion des Dampfschlauchs

Dampfschläuche sind aufgrund ihrer Konstruktion für die Übertragung von Hochtemperaturdampf geeignet. Ein normaler Dampfschlauch besteht aus drei Teilen: Rohr (Abbildung 3, Bezeichnung A), Verstärkungsschicht (Abbildung 3, Bezeichnung B) und Decke (Abbildung 3, Bezeichnung C).

• Rohr: Der Schlauch ist die innerste Schicht und besteht häufig aus EPDM, weil er gegen hohe Temperaturen und Zusatzstoffe beständig ist. Diese Rohre sind jedoch gegen viele Chemikalien, wie z. B. Erdölprodukte, nicht beständig. Wenn Sie mehr über die chemische Beständigkeit des Rohrs eines Dampfschlauchs erfahren möchten, lesen Sie unseren Artikel über das Material von Schläuchen und Rohren.
• Verstärkungsschicht: Die Bewehrungslage besteht aus einer oder zwei Lagen geflochtenem oder spiralförmigem Stahldraht. Es sorgt für eine solide Struktur, erhöht den maximalen Betriebsdruck des Schlauchs und hilft, statische Aufladung zu vermeiden.
• Umschlag: Die Ummantelung besteht aus EPDM oder Chlorbutyl und schützt den Schlauch vor Korrosion, Alterung, Umwelteinflüssen, Chemikalien und hohen Temperaturen. Die Abdeckung schützt auch vor mechanischen Schäden wie Bersten, Rissen und versehentlicher Flammeneinwirkung.

Wie man einen Dampfschlauch auswählt

Die Auswahl eines Dampfschlauchs für eine bestimmte Anwendung erfordert sorgfältige Überlegungen. Die wichtigsten Auswahlkriterien sind:

• Abmessungen: Bestimmen Sie die gewünschte Länge und den Innen-/Außendurchmesser, die für die Anwendung erforderlich sind.
• Betriebsbereich: Die Art des Dampfes, mit dem gearbeitet wird (trocken, nass oder überhitzt), bestimmt die Wahl des Dampfschlauches.
• Temperatur: Vergewissern Sie sich, dass der Dampfschlauch der maximalen Temperatur, der er ausgesetzt wird, standhält.
• Druck: Vergewissern Sie sich, dass der Dampfschlauch dem maximalen Druck und ggf. zusätzlichem Druck standhält. Ein Dampfschlauch hat in der Regel einen eingebauten Sicherheitsfaktor (in der Regel 10:1), der jedoch bei der Dimensionierung eines Schlauchs nicht berücksichtigt werden sollte. Der maximale Druck des Schlauches darf nicht überschritten werden.
• Material Vergewissern Sie sich, dass das Material hitze-, wasser- und dampfbeständig ist und nicht mit der Flüssigkeit oder den Chemikalien reagiert, denen es ausgesetzt wird.
• Andere Arbeitsbedingungen des Schlauches: Wählen Sie immer einen Schlauch, der den Arbeitsbedingungen entspricht:
  • Häufigkeit der Verwendung (ob der Schlauch gelegentlich oder ständig verwendet wird)
  • ob der Schlauch manuell gehandhabt werden muss oder nicht
  • Die Konfiguration des Schlauchs (ob gebogen oder gerade) während der Arbeit unter Druck
  • Äußere Arbeitsbedingungen des Standorts, an dem der Schlauch arbeitet (prüfen Sie, ob es in der Nähe mechanische Ausbrüche oder verschüttete Chemikalien gibt)

Aufmerksamkeiten

Die Arbeit mit Dampf kann gefährlich und kostspielig sein. Wie später noch erläutert wird, ist sie jedoch auch eine wichtige Antriebskraft für viele industrielle Prozesse. Daher muss bei der Auswahl, Installation und Montage von Dampfschläuchen besonders sorgfältig vorgegangen werden. Die folgenden Punkte müssen beachtet werden, um Schäden und Probleme zu vermeiden und die Lebensdauer eines Dampfschlauchs zu verlängern.

Vulkanisation mit überhitztem Dampf

Aufgrund seiner hohen Temperatur und seiner trockenen Beschaffenheit kann überhitzter Dampf die innere Gummioberfläche des Dampfschlauchs verhärten, was als Vulkanisierung bezeichnet wird. Die Vulkanisierung verringert die Lebensdauer des Gummis. Abbildung 5 zeigt die Umwandlung von gesättigtem Dampf in überhitzten Dampf. Eine Dampfleitung mit einem Druck von 18 bar und 210 °C enthält gesättigten Dampf. Wenn sich der Dampf ausdehnt und sein Druck abnimmt (aber die Temperatur konstant bleibt oder ansteigt), z. B. wenn der Dampf plötzlich durch einen größeren Schlauch oder das plötzliche Öffnen eines Dampfventils strömt, wird der Dampf überhitzt. Dieser Zustand hält nicht lange an, aber der überhitzte Dampf neigt dazu, das Rohrmaterial in einem gewöhnlichen Dampfschlauch, der für die Verwendung mit Sattdampf vorgesehen ist, zu beschädigen. Dies führt auf Dauer zu einem Ausfall des Dampfschlauchs.

Popcorning

Die Innenschicht eines Dampfschlauchs kann während des Gebrauchs Wasser oder Wasserdampf aufnehmen. Sobald der Schlauch abkühlt, kondensiert der eingeschlossene Dampf zu Wasser im Inneren des Gummischlauchs. Wenn der Schlauch anschließend benutzt wird, dehnt sich das eingeschlossene Wasser stark aus, so dass Luftblasen in der Innenwand entstehen. Infolgedessen bilden sich Blasen an der Innenwand, die den Dampf mit Gummistücken blockieren und verunreinigen. Der dadurch verursachte Schaden wird als Popcorning bezeichnet.

Eine der Maßnahmen, die verhindern, dass Dampfschläuche aufplatzen, besteht darin, sie nach jedem Gebrauch trocken zu blasen. Dies ist jedoch zeitaufwändig und wird selten durchgeführt, was das Risiko erhöht. Dampfschläuche mit extrudierten Innenwänden können dieses Problem ebenfalls vermeiden. Diese extrudierten Innenwände bestehen aus gasdichtem Gummi und sind nahtlos und homogen. Auf diese Weise kann der Wasserdampf nicht in die Wände eindringen, was die Bildung von Popcorn verhindert.

Verrostete Einlagen

Stahleinlagen werden standardmäßig in Dampfschläuche eingebaut. Aufgrund der porösen Innenwand dieser Gummischläuche kommt der Dampf mit den Stahleinlagen in Kontakt, was zu Korrosion führt. Da die Korrosion unter der Oberfläche auftritt, können die Schäden verborgen bleiben, was gefährliche Folgen haben kann. Durch die Schwächung und Rissbildung entstehen ohne Vorwarnung Fluchtwege für den Dampf. Wenn in einer solchen Situation der Druck erhöht wird, um einen konstanten Dampfstrom aufrechtzuerhalten, steigt das Risiko, dass ein Schlauch platzt, was gefährlich sein kann.

Um eine solche Situation zu vermeiden, werden verzinkte Stahleinlagen verwendet. Sie sind rostbeständig und erhöhen so die Sicherheit und Lebensdauer des Dampfschlauchs. Zu den weiteren Vorteilen von verzinkten Stahleinlagen gehört die Reduzierung der Kosten, die durch Dampfverluste entstehen können.

Gemeinsame Anwendungen

Dampf wird in einer Vielzahl von Industrien für verschiedene Anwendungen eingesetzt. Je nach Anforderung werden Dampfschläuche für die Leitung von trockenem, nassem oder überhitztem Dampf für diese Anwendungen eingesetzt. Einige der üblichen industriellen Anwendungen werden im Folgenden erläutert.

• Heizung
  • Lebensmittelverarbeitende Betriebe nutzen Dampf als Wärmequelle und für Sterilisationsprozesse.
  • In Raffinerien wird Dampf als Wärmequelle zur Schmierung und zur Erhöhung des Durchflusses bei der Tank- und Behälterreinigung eingesetzt.
  • Wärmetauscher für Prozessflüssigkeiten, Aufkocher, Reaktoren, Verbrennungsluftvorwärmer und andere Wärmeübertragungsanlagen verwenden gesättigten Dampf als Heizquelle.
• Dampfturbine
  • Dampfturbinen (Abbildung 7) nutzen Dampf als Antriebskraft für Antriebsanwendungen. Diese Turbinen werden in Wärmekraftwerken zur Stromerzeugung eingesetzt.

• Reinigung
  • Rußbläser und andere Dampfreiniger dieser Art verwenden Dampf für eine intensive Reinigung.
• Befeuchtung
  • In der Papierindustrie und in Pelletierwerken wird Dampf als Feuchtigkeits- und Wärmequelle genutzt.
• Befeuchtung
  • Dampfluftbefeuchter leiten trockenen gesättigten Dampf in Räume ein, die von HLK-Rohrschlangen erwärmt werden, wodurch die Luftfeuchtigkeit sinkt. Diese Dampfeinspritzung gleicht die Luftfeuchtigkeit im Raum aus und sorgt für Komfort und Infektionsschutz.
• Dampfzerstäubung: Bei der Dampfzerstäubung wird eine Flüssigkeit mechanisch mit Hilfe von Dampf getrennt. Ölbrenner nutzen diesen Prozess, um die Verbrennung zu maximieren und die Rußbildung zu minimieren.
• Motiv Flüssigkeit
  • Dampf kann die Bewegung von anderen Flüssigkeiten in Rohrleitungen erzwingen.

FAQs

Wofür wird ein Dampfschlauch verwendet?

Dampfschläuche übertragen Dampf oder Heißwasser von einem Punkt zu einem anderen. Viele Prozesse nutzen diese Übertragung für Anwendungen wie Heizung, Reinigung und Befeuchtung.

Woraus bestehen die Dampfschläuche?

Dampfschläuche werden in der Regel aus EPDM hergestellt, weil es eine hohe Hitze- und Druckbeständigkeit aufweist. Viele Dampfschläuche haben außerdem eine Stahleinlage, um die Zugfestigkeit zu erhöhen.