Nasser Dampf und seine Bedeutung. Von Fr. W. Landgraeber. LANDGRAEBER, Nasser Dampf und seine Bedeutung. In weiten Kreisen ist man sich über den Begriff „nasser Dampf“ gar nicht recht klar. Fragt man einen Betriebsleiter, so wird man meistens die Antwort erhalten, daß der Dampf, welchen er seinen Kesseln entnimmt, trocken ist. Geht man aber der Sache auf den Grund, so stellt sich diese Behauptung als unrichtig heraus. Was die moderne Dampf- und Wärmewirtschaft unter nassem Dampf versteht, ist eben noch nicht Allgemeingut der Fachkreise geworden, weshalb die falsche Einstellung zu dieser Frage durchaus entschuldbar ist. Mit der landläufigen Auffassung von „nassem Dampf“ ist bisher die Erscheinung eines ganz besonders großen und augenfälligen Wasserüberschusses im Dampf verbunden, welcher Wasserschläge und ein Spritzen der Stopfbüchsen mit sich bringt. „Nasser Dampf“, wie er hier besprochen werden soll, macht sich im Betriebe nicht so auffällig bemerkbar, er ist vielmehr erst nach Prüfung vieler Einzelheiten feststellbar, bei welcher Gelegenheit sich dann gleichzeitig zeigt, welch empfindlicher Schaden durch denselben angerichtet wird. Bevor nun auf die Bedeutung des „nassen Dampfes“ eingegangen wird, soll erst einmal gezeigt werden, wie derselbe eigentlich entsteht und was seine Bestandteile sind. Der Dampf strömt im Kessel mit großer Geschwindigkeit dem Dampfentnahmestutzen zu und reißt hierbei den Wasserstaub mit fort, welcher durch das Platzen der aus dem Wasser aufsteigenden Dampfblasen unaufhörlich hochgeschleudert wird. Beim Oeffnen eines Dampfventiles oder bei stark beanspruchten Kesseln wird die Dampfgeschwindigkeit so groß, das selbige auf den Wasserspiegel eine saugende Wirkung ausübt, wodurch Wasser direkt nochgesogen und oft in größeren Mengen mit in die Dampfleitung gerissen wird. Dieses Mitreißen von Wasserstaub und Ueberreißen von Wasser erfolgt dauernd, in größerer Menge bei Wasserrohr- und Steilrohrkesseln, aber auch ebenso bei jedem Flammrohr- und Rauchrohrkessel usw., besonders wenn hoch gespeist wird. Da durch keinerlei Wasserreinigungsverfahren ein völlig reines oder laugenfreies Wasser erzeugt werden kann, so enthält das Kesselwasser immer Schlamm und ätzende Lauge. Bei Verwendung chemischer Reinigungsanlagen sogar in erhöhtem Maße. Bei jedem mitgerissenen Wasserstäubchen führt der Dampfstrom somit auch Kesselschlamm und Lauge in sämtliche dampfführenden Teile der Anlage. Irrtümlicherweise wird fast durchweg angenommen, daß ein Ueberhitzer das aus dem Kessel mitgerissene Wasser verdampft. Eingehende Versuche haben jedoch ergeben, daß selbst vom feinsten Wasserstaub im Ueberhitzer nur der Teil verdampft wird, welcher mit den Wandungen der Ueberhitzerrohre in direkte Berührung kommt. Sobald sich Tropfen bilden, was meistens der Fall ist, perlen diese durch die Ueberhitzerrohre wie über eine heiße Küchenherdplatte, ohne merklich verdampft zu werden. Mitgerissene Wassermengen gelangen immer fast unvermindert durch den Ueberhitzer in die Dampfleitung und werden hier fälschlich als Kondensat angesehen. Wie aus dem bisher Gesagten hervorgeht, ist also nicht daran zu zweifeln, daß jeder Kessel, einerlei ob mit oder ohne Ueberhitzer mehr oder weniger nassen, und damit schlamm- und laugenhaltigen Dampf liefert. Welch große Schäden daraus entstehen, soll nachstehend gezeigt werden. Das aus dem Kessel mitgerissene Wasser enthält weniger Wärme als der Dampf, es erfolgt also durch dieses Wasser eine Abkühlung des Dampfes und dadurch natürlich eine Minderung des Wirkungsgrades und oft eine zu geringe Ueberhitzung. Der Ueberhitzer ist zum Teil als Verdampfer tätig. Die oft sehr bedeutenden Wassermengen werden in der falschen Annahme, daß ein Ueberhitzer nur trockenen Dampf liefert, für Kondensat gehalten, zu dessen Ableitung dann vielfach mehrere Wasserabscheider und eine größere Anzahl Kondenstöpfe erforderlich sind. Würde das Uebel an der Wurzel beseitigt und von vornherein das Mitreißen von Wasser aus dem Kessel verhindert, so könnte in den meisten Fällen schon ein verhältnismäßig kleiner Kondenstopf das wirklich in der Leitung entstehende Kondensat abführen. Hierdurch würden nicht nur Abscheider und Kondenstöpfe gespart, die teuer in der Anschaffung und infolge der dauernden, meist erheblichen Dampfverluste und Unterhaltungskosten noch teurer im Gebrauch sind, sondern auch die Wärme, welche durch das aus dem Kessel mitgerissene Wasser völlig verloren geht. Wenn diese Wärme bzw. dieses Wasser im Kessel zurückgehalten würde, so wären schon allein hierdurch 5–20 Proz. Kohle erspart. Nasser Dampf bildet bekanntermaßen aber auch eine große Gefahr für den Betrieb, da durch denselben Wassserschläge entstehen können. Dampfmesser können bei nassem Dampf niemals richtig arbeiten, da diese auch das mitgerissene Wasser registrieren oder anzeigen und hierdurch ein falsches Bild geben. Der Schlamm, welcher sich im mitgerissenen Wasser befindet, verschmutzt mehr oder weniger sämtliche dampfführenden Teile, er setzt sich, wenn er klebrig ist, teils schon im Ueberhitzer fest, was schließlich ein Durchbrennen der Rohre veranlaßt; ist er nicht klebrig, so wird er als trockener Staub weitergeblasen, welcher, allmählich wieder feuchter werdend, sich in Ventilen, Schiebern, Rohrbogen, Kondenstöpfen usw. festsetzt und diese verengt und verstopft. Im Zylinder der Dampfmaschine wirkt der Schlamm natürlich schmirgelnd, mischt sich mit dem Zylinderöl, verdirbt die Schmierfähigkeit desselben und steigert den Verbrauch dieses teuren Produktes ganz bedeutend. In der Turbine setzt sich der Schlamm in die Schaufeln, oder, wenn er hier nicht anklebt, wirkt er schmirgelnd. Durch Verschmutzung der Turbinenschaufeln ist in der Praxis schon oft das ganze feingliedrige und wertvolle Schaufelsystem zerstört und dadurch großer Schaden angerichtet worden, welcher kurz als Schaufelsalat bezeichnet wird. In dem aus dem Kessel mitgerissenen Wasser und in dem Schlamm befinden sich, wie gesagt, auch Lauge, wie Soda, Aetznatron usw. Diese Substanzen wirken natürlich zerstörend und fressen evtl. Armaturen, Rohrleitung, Turbinenschaufeln usw. an. Bei Turbinenschaufeln z.B. führt man diese Anfressungen vielfach auf Kohlensäure und Sauerstoff zurück. Eingehende Versuche haben jedoch ergeben, daß dieselben fast immer durch aus dem Kessel stammende Laugen entstehen. Durch das intensive Streben nach Verbilligung und Verbesserung des Dampfbetriebes beginnt sich in letzter Zeit die Erkenntnis bahnzubrechen, daß den durch nassen und unreinen Dampf entstehenden Schäden unbedingt gesteuert werden muß, und deshalb haben sich verschiedene Firmen bemüht, dieses Problem zu lösen. Alle sind aber über die Idee des gewöhnlichen Wasserabscheiders nicht hinausgekommen, trotzdem nennen alle ihre Apparate Dampfreiniger und Trockner. Die Anwendung solcher unzureichenden Vorrichtungen hat dann vielerwärts den Glauben verbreitet, daß eine Trocknung und Reinigung desselben nicht möglich ist. Ein Apparat, welchen man zuerst auch skeptisch aufnahm, hat sich jedoch in der Praxis wirklich gut bewährt. Es handelt sich um sog. Wärme-Rückgewinner und Dampftrockner. Ein derartiger Apparat wird im Kessel direkt am Dampfentnahmestutzen angebracht, entweder im Dampfraum, im Dom oder im Dampfsammler, je nach Kesselkonstruktion. Die Anbringung ist so einfach, daß sie in wenigen Stunden vom Kesselpersonal vorgenommen werden kann ohne Veränderung am Kessel oder an der Rohrleitung. Durch diesen Wärmerückgewinner und Dampftrockner wird es von vornherein unmöglich gemacht, daß auch nur eine Spur Wasser, Schlamm oder Lauge durch den Dampf aus dem Kessel mitgerissen wird. Dieser Erfolg wird durch eine eigenartige und neue Methode erreicht. Der Dampf wird vor dem Verlassen des Kessels in zwei Strahlen zerlegt und jeder dieser Strahlen in zweifachem spitzen Winkel derartig zum Aufprall gebracht, daß Wasser und Dampf sich radikal voneinander trennen müssen und nicht wieder zusammenkommen können. Der Dampf wird durch diesen Vorgang selbst vom allerfeinsten Wasserstaub befreit und damit also auch von den in diesem befindlichen Unreinigkeiten wie Schlamm und Lauge. Das durch den Wärme-Rückgewinner und Dampftrockner vom Dampf abgeschiedene Wasser fließt sofort wieder in den Kessel zurück, wodurch die in demselben enthaltene Wärme, welche früher infolge Ableitens durch Kondenstöpfe verlorenging, dem Kessel voll erhalten bleibt. Hierdurch allein tritt eine Kohlenersparnis von 5–20 v. H. je nach den Verhältnissen ein. In vielen Fällen konnte beobachtet werden, daß durch diesen Wärmerückgewinner die Ueberhitzung des Dampfes um etwa 50% gesteigert wurde, weil der Ueberhitzer nur noch trockenen Dampf bekam und nicht mehr als Verdampfer wirken mußte. Wenn die vorhandenen Ueberhitzer eine so große Heizfläche besitzen, daß so sowieso schon zu heißen Dampf liefern, und zur Abkühlung wieder Sattdampf zugesetzt werden muß, so ist trotzdem der Einbau eines Wärmerückgewinners unerläßlich, da der Dampf in jedem Falle von Schlamm und Lauge befreit werden muß und der zur Abkühlung erforderliche Sattdampf dann ebenfalls durch jenen Apparat gereinigt wird. Sofern mehrere Kessel und infolgedessen mehrere Ueberhitzer vorhanden sind, wäre man bei Anwendung des Wärme-Rückgewinners auch in der Lage, einzelne Ueberhitzer auszubauen und die Rohre als Reserve hinzulegen. Da jedem Betrieb daran gelegen sein muß, seine Dampfanlage vor Schäden zu schützen und einen möglichst hohen Nutzeffekt zu erzielen, so kann nicht genügend darauf hingewiesen werden, daß es nötig ist, der Anlage unbedingt reinen und trockenen Dampf zuzuführen. Leider wird in der Praxis bis heute noch allzuwenig darauf geachtet.