Eindampftechnik Mehrstufeneindampfung

Bei einer Mehrstufeneindampfung werden die Brüden aus dem Produkt verwendet, um den nachgeschalteten Eindampfeffekt zu heizen, so dass der Dampfverbrauch entsprechend reduziert wird.

Betrachten wir den Wärmefluss eines 1-stufigen Verdampfers, so wird deutlich, dass die im Brüden enthaltene Wärmemenge (Enthalpie) etwa gleich groß der heizseitig zugeführten Wärmemenge sein muss.

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Für den Normalfall der Wasserverdampfung können so mit 1 kg/h Frischdampf etwa 1 kg/h Brüden erzeugt werden, da die spezifischen Verdampfungswärmen auf der Produktseite bzw. Heizseite ungefähr gleiche Werte haben.

Wird die durch Primärenergie erzeugte Brüdenmenge in einer zweiten Stufe als Heizdampf genutzt, wird der Energiebedarf des Gesamtsystems um etwa die Hälfte reduziert. Dieses Prinzip lässt sich über weitere Stufen zur weiteren Energieeinsparung fortsetzen.

FrischdampfBrüdenSpezif. Dampfverbrauch
1-stufige Anlage1 kg/h1 kg/h100 %
3-stufige Anlage1 kg/h3 kg/h33 %
 
Mehrstufeneindampfung-02

Die höchstzulässige Heiztemperatur der 1. Stufe und die niedrigste Siedetemperatur der letzten Stufe bilden eine Gesamttemperaturdifferenz, die auf die einzelnen Stufen aufgeteilt werden kann. Dadurch ergibt sich mit steigender Stufenzahl eine immer kleinere Temperaturdifferenz pro Stufe.

Entsprechend größer muss deren Heizfläche dimensioniert werden, um eine vorgegebene Verdampfleistung mit einem geringeren Temperaturunterschied (Delta-T) zu erzielen. In erster Näherung ergibt sich, dass die insgesamt für alle Stufen einzusetzende Heizfläche proportional mit der Stufenzahl wächst. Folglich steigen die Investitionskosten erheblich an, während die Energieeinsparung zunehmend geringer wird.