Neben Elektrizität, Wärme und Druckluft ist Dampf eine der wichtigsten Energieformen in vielen industriellen Produktionen und auch im Dienstleistungssektor. Sei es zu Heizzwecken, zum Reinigen, Trocknen, zur Luftbefeuchtung oder Sterilisation, beispielsweise in Wäschereien, Großküchen, Brauereien, Käsereien, Fleischereien und anderen Nahrungsmittelunternehmen, Krankenhäusern oder der Industrie. In all diesen Einsatzbereichen ist der Energieverbrauch für die Dampferzeugung eine Schlüsselgröße für die Gesamtwirtschaftlichkeit.
Speziell für diese anspruchsvollen Randbedingungen in Kombination mit einem dauerhaft wirtschaftlichen Betrieb in Klein- und mittelständischen Unternehmen hat Jumag Dampferzeuger ein Komplettsystem aus Dampferzeugern von 160 bis 560 kg/h pro Einheit und bis zu 2 t/h mit Mehrfachanlagen, Economisern, Speisewassergefäßen, Abschlämmeinheiten für Dampfleistungen entwickelt und für einen minimalen Energieverbrauch optimiert.
Robuster Wasserraumkessel
Kernbestandteil aller Jumag-Dampfanlagen sind die sehr robusten, kleinen Wasserraumkessel, die aufgrund der großen internen Wärmeübertragungsfläche einen höheren Energieausnutzungsgrad als Zwangsdurchlaufkessel mit Rohrbündeln erreichen. Der Brenner wird über den Kesseldruck gesteuert und die Speisewasserpumpe über den Wasserstand im Kessel geregelt, d.h. Brenner und Speisewasserpumpe laufen unabhängig voneinander nur dann, wenn sie tatsächlich benötigt werden. Der Lüfter des Brenners ist ebenfalls nur dann in Betrieb, wenn der Brenner selbst arbeitet, sodass der Kessel nicht unnötig ausgekühlt wird. Der Brenner arbeitet je nach Anforderungsprofil zweistufig oder leistungsmodulierend mit regelbarer Gas- und Luftzufuhr.
Um die Energieausbeute und den Wirkungsgrad zu maximieren, wurde die Strömungsführung im vollisolierten Verdampfungssystem mit modernen Berechnungsmethoden auf der Heißgas- und auf der Wasserseite optimiert. Außerdem ist es gelungen, die Restwärmenutzung im nachgeschalteten Economiser durch eine neuartige Abgasströmungsführung und variable Anschlussmöglichkeit erheblich zu verbessern. Die hochwirksame Wärmedämmung von Dampferzeuger und Economiser verringert die Abstrahlwärmeverluste auf ein Minimum, sodass der Wirkungsgrad des Dampferzeugers mit dazugehörigem Economiser auf bis zu 97 % steigt.
Komponenten- und Systemoptimierung
Die Dampfanlagen können durch ihren modularen Aufbau mit einem zweiten Economiser ausgestattet werden. So ausgerüstet können die Dampferzeuger als Brennwertsysteme eingesetzt werden. Mit Abgastemperaturen von nur noch 50 bis 70 °C wird ein feuerungstechnischer Wirkungsgrad von über 100 % erreicht.
Ein Gesamtsystem zur wirtschaftlichen Dampferzeugung umfasst aber auch Speisewasser- und Abschlämmgefäß. Jumag hat auch diese vollständig überarbeitet und wesentliche Optimierungen mit mehreren Patentanmeldungen abgesichert. Dabei standen die Maximierung der Energieausnutzung und die Minimierung des Wasserverbrauchs im Vordergrund.
Das neue Speisewassergefäß nutzt die Entspannungsenergie des Kondensats: Durch einen neuentwickelten und zum Patent angemeldeten Schalldämpfer wird Kondensat praktisch geräuschlos unter der Wasseroberfläche eingeführt. Aufgrund eines ebenfalls zum Patent angemeldeten Wärmeübertragers im oberen Bereich des Speisewassergefäßes wird das Frischwasser durch Wrasendämpfe vorgewärmt und schon vor dem Vermischen mit dem Speisewasser teilentgast. So wird die Energie im Wrasendampf genutzt, der Sauerstoffgehalt im Speisewasser reduziert und der Dosiermitteleinsatz reduziert. Die Dampfvorheizung für das Speisewassergefäß wird über den Dampferzeuger gesteuert. Für eine einfache Installation wurden alle Anschlüsse am Speisewassergefäß auf nur einer Seite und der Unterseite angeordnet.
Auch das Abschlämmgefäß wurde unter dem Aspekt der Energieausnutzung, der Vermeidung von unnötiger Kühlwasserzufuhr und der Sicherheit optimiert. Erstmals ist es gelungen, das Abschlämmgefäß durch einen integrierten Wärmeübertrager in die Wärmerückgewinnung einzubeziehen. Durch die Nutzung der Wärmeenergie des Erstkondensates sowie des Abschlämmwassers zur Vorerwärmung des Frischwassers wird der Gesamtenergieaufwand um bis zu 1 % reduziert.
Die Niveausteuerung des Abschlämmwassers stellt dabei sicher, dass kein heißes Wasser abfließt, bevor es nicht ausreichend Wärme an das Frischwasser abgegeben hat. Der sonst übliche Kaltwasserzulauf mit hohem Wasserverbrauch kann dadurch üblicherweise ganz entfallen. Das Abschlämmgefäß kann unter dem Speisewassergefäß installiert und damit die Leitungsführung vereinfacht werden.
Intuitive Bedienoberfläche
Mit neuentwickelter Steuerung, Software und Touchscreen-Bedienoberfläche bieten Jumag-Dampferzeuger hohen Bedienkomfort und -sicherheit. Zu den wesentlichen Merkmalen der intuitiv zu bedienenden Steuerung zählen:
- zeitgesteuerte Kesselstartautomatik
- Abschlämmautomatik
- externe Brennerstartsteuerung
- Brennermodulation bei Gasbetrieb
- Protokollierung aller Kesselparameter im Speicher
- selbsterklärende Fehlerbeseitigung
- einfache Anbindung bei Mehrfachdampfanlagen
- Speisewasser- und Abschlämmgefäß werden über die Steuerung des Dampferzeugers eingestellt und überwacht
- busfähige Ethernet-Schnittstelle zur Anbindung an Gebäudeleittechnik oder zur Fernwartung
Über den Touchscreen können für jeden Wochentag bis zu drei Ein- und Ausschaltzeiten frei gewählt werden. So kann der Betreiber den Dampferzeuger individuell für seinen Bedarf parametrieren und so den Energieverbrauch optimieren. Ein USB-Stick dient als Datenspeicher und zeichnet alle Betriebsparameter für Verbrauchs-, Vergleichs- und Fehleranalysen auf. Die USB-Schnittstelle ermöglicht auch die Übertragung von Programm-Updates.
Mehrfachdampfanlagen mit parallel geschalteten Dampferzeugern können eine Dampfleistung von über 2 t/h erzielen. Eine Kesselfolgeschaltung schaltet entsprechend des Dampfbedarfs die einzelnen Dampferzeuger so zu und ab, dass sich die Brennerlaufzeit gleichmäßig verteilt. Durch externe Druckvorgaben können die Dampferzeuger auch in komplexe Dampfnetze eingebunden werden.
Ohne Bürokratie und online geplant
Die Jumag-Dampferzeuger werden als Einzelanlagen mit Dampfleistungen von 160 bis 560 kg/h mit einem Betriebsdruck von max. 13 bar angeboten. Der erzeugte Dampf hat eine hohe Sattdampfqualität – der Wasseranteil im Dampf beträgt je nach Installation und Anforderungen an die Dampfanlage am Dampfausgang nur 5 bis 7 %. Ein Dampftrockner, wie er bei Zwangsdurchlaufkesseln zur kontinuierlichen Absalzung verwendet wird, ist deswegen in der Regel nicht erforderlich.
Alle Jumag-Dampferzeuger sind TÜV-überwachungsfrei sowie erlaubnis- und genehmigungsfrei gemäß Druckgeräterichtlinie DGRL 97/23/EG. Die Anmeldung, Abnahme und Prüfung von Dampfanlagen ist für Deutschland in der Betriebssicherheitsverordnung BetrSichV geregelt.
Parallel zur Modernisierung seiner Dampferzeuger hat Jumag einen Online-Konfigurator auf seine Internetseite gestellt. Mit ihm können ohne großen Aufwand Dampfanlagen bedarfsgerecht ausgewählt werden. Zahlreiche Tipps bieten dabei interaktive Unterstützung.
Andreas Kohl
Int. Dipl.-BW (AIM), ist Geschäftsführer der Jumag Dampferzeuger GmbH in 68542 Heddesheim, Telefon (0 62 03) 95 50 86 17, a.kohl@dampferzeuger.de, https://www.dampferzeuger.de/
…mit nachgeschaltetem Economiser zur Restwärmenutzung aus dem Abgas
