Download het artikel in 
ENGINEERINGNET.BE - De diameter van de leiding moet aangepast worden aan het stoomdebiet. Indien de diameter te klein is, zal er een betrekkelijk groot drukverlies optreden en zal de stoom het proces bereiken met een te lage druk en zal dit tevens aanleiding geven tot grote stoomsnelheden welke lawaai en erosie veroorzaken.
Indien de diameter te groot is, verhoogt de installatiekost zonder enig voordeel, en verhogen ook de warmteverliezen van de leidingen en dus het stoomverbruik. Een correct gedimensioneerde stoomleiding zorgt ervoor dat het drukverlies en de stoomsnelheid binnen aanvaardbare grenzen blijven.
Ontwateren van stoomleidingen
Zelfs met een correct geselecteerde en geïnstalleerde leidingisolatie blijft stoom een hoeveelheid warmte afstaan aan de omgeving. Hierdoor condenseert een gedeelte van de stoom en zal het gevormde condensaat door de stoom meegesleurd worden in de leidingen. Het is van het allergrootste belang dat dit condensaat zich nergens kan ophopen.
Het kan de werking van de processen verstoren indien het in de verbruikers terecht komt en schade veroorzaken aan de leidingen en componenten. Indien dit condensaat in de warmtewisselaar terecht komt, zal het de condensaatfilm op het verwarmingsoppervlak vergroten en de efficiëntie van de warmtewisselaar verminderen. Condensaat, dat zich voortbeweegt aan hoge snelheden, veroorzaakt eveneens erosie aan de zittingen van regelkleppen.
Waterslagen
Waterslagen treden op indien het condensaat zich ophoopt en voortbeweegt in proppen doorheen de leiding aan stoomsnelheid. Deze proppen stoppen plots bij een klep of bocht. De kinetische energie vervat in de condensaatprop wordt bij contact met een obstructie omgezet in drukenergie waardoor een drukstoot ontstaat die aanzienlijke schade kan veroorzaken.
Om het probleem van de waterslagen te voorkomen moeten de stoomleidingen om de 30 à 50 m, en op alle lage punten of hellinghernemingen, voorzien worden van een ontwateringspost. Een ontwateringspost bestaat uit een condensaatcollector en condenspot. Een condenspot is een toestel dat condensaat doorlaat maar geen stoom.
De ontwateringspost
Er zijn verschillende types condenspotten beschikbaar, die volgens hun eigenschappen en werkingsprincipes in drie groepen ingedeeld kunnen worden:
- vlottercondenspotten,
- thermodynamische condenspotten,
- thermostatische condenspotten.
Een vlottercondenspot merkt het verschil op in dichtheid tussen stoom en condensaat en zal het condensaat afvoeren van zodra het gevormd wordt bij stoomtemperatuur. Gesloten-vlottercondenspotten met thermostatische ontluchter én klokvlottercondenspotten zijn types vlottercondenspotten.
Thermodynamische condenspotten werken op het snelheidsverschil waarmee stoom en condensaat door een vaste opening stromen. Het condensaat wordt net onder de stoomtemperatuur afgevoerd. Thermostatische condenspotten werken op temperatuur en het condensaat moet afhankelijk van het gebruikte thermostatische element, 15 tot 30°C afkoelen onder de stoomtemperatuur alvorens het doorgelaten wordt. Condenspotten volgens het druk-evenwicht-principe én bimetaal-condenspotten zijn types thermo-statische condenspotten.
Bij een leidingontwatering is het belangrijk dat condensaat afgevoerd wordt zodra het gevormd wordt. Daarom is het aan te raden om, afhankelijk van de werkingsomstandigheden, een thermodynamische of een gesloten-vlottercondenspot te gebruiken.
Naast de condenspot zijn er nog enkele leidingtoebehoren die een ontwateringspost vormen:
- afsluiters: om de condenspot te isoleren voor onderhoud,
- filter: als bescherming tegen vuil,
- kijkglas: om de goede werking van de condenspot snel en visueel te controleren,
- terugslagklep: om een omgekeerde stroming door de condenspot te verhinderen.
Drukreductie
Dikwijls moet de stoomdruk verlaagd worden voor een bepaald proces. Om de stoomkwaliteit bij vertrek uit de ketel zo goed mogelijk te hebben, moet de stoom worden geproduceerd aan een druk die zo dicht mogelijk de zegeldruk van de stoomketel benadert.
Ook de stoomdistributie moet bij een zo hoog mogelijke druk gebeuren, zodat de leidingdiameters zo klein mogelijk gekozen kunnen worden. Het kan zijn dat welbepaalde processen bij een lagere stoomdruk moeten werken, door een beperkte drukbestendigheid van apparatuur of omdat het proces dat vereist. Bij de processen wordt dan lokaal overgegaan tot stoomdrukreductie via een stoomdruk reduceerstation.
Condensaatrecuperatiesysteem
Een effectief condensaatrecuperatie-systeem is noodzakelijk om het condensaat uit de apparatuur te verwijderen en terug te voeren naar het ketelhuis. Het condensaat is behandeld water en bevat verder ook nuttige warmte. Dit vermindert de hoeveelheid warmte die de ketel moet leveren om het terug om te zetten in stoom.
Stuwen van condensaat
Indien de tegendruk op een condenspot groter is dan de druk aan de inlaatzijde van de condenspot, dan loopt de warmtewisselaar vol condensaat. Dit verschijnsel noemt men “stuwen”. Het condensaat kan niet door de condenspot en hoopt zich op waardoor de temperatuurregeling verstoord wordt.
Temperatuurregelmethodes
Met stoom als primair verwarmingsmedium in een toepassing voor warmteoverdracht via een warmtewisselaar zijn er verschillende regelmethodes. Bij de keuze van de regelmethode moet rekening gehouden worden met de actuele werkingscondities.
De volgende zaken zijn bepalend bij de keuze van de regelmethode:
- werkelijke stoomdruk in de warmtewisselaar,
- totale tegendruk uitgeoefend op de condensaatzijde,
- secundaire ?T : variabel of constant,
- secundair debiet : variabel of constant,
- constructie van de warmtewisselaar.
door Door Davy Van Paemel, Energy specialist steam installations bij Spirax-Sarco Benelux
