Thema: Wie hoch ist der Unterdruck?

Hallo,
nur mal so eine Frage:

Nehmen wir an eine Espresso maschien (am Festwasser) hat einen Kessel von 4l Größe. Sie wird aufgeheizt auf 95 Grad C und dann ausgeschaltet.

Wenn man jetzt den Wasserzulauf aus der Leitung verhindert, wie hoch wäre dann der Unterdruck im Kessel, wenn die Maschine wieder bei 20 Grad angekommen ist?

Hat das schon mal jemand berechnet?

Gruß!

Zitat von Maltex

Wenn man jetzt den Wasserzulauf aus der Leitung verhindert, wie hoch wäre dann der Unterdruck im Kessel, wenn die Maschine wieder bei 20 Grad angekommen ist?

Einfache Antwort: das Entlüftungsventil ist offen, sobald ein gewisser Überdruck unterschritten wird. Es schließt erst wieder, wenn erneut aufgeheizt wird. Man kann es beim Aufheizen hören: blubber - gurgel - pffft - klick!

Gruß,
nK

Bei 95°C hat sich noch kein Überdruck aufgebaut.

es gibt ausserdem auch große Gastros ohne Entnlüftungsventil (z.B. meine LSM). Aber kann der Threadstarter mal die Relevanz seiner Fragestellung erörtern? Kesselimplosion gefürchtet?
Ich habe mal versucht über den entstehenden Unterdruck Entkalker in den Kessel zu saugen (via Heißwasserventil, zur ultraschlampigen Schnellentkalkung...*schäm*). Nach ca. 20 ml war Schluss, aber auch weil der Entkalker CO2 bildet.
@ nacktKULTUR: nicht ab einem gewissen UNTERDRUCK, sondern ab Kesseldruck = Luftdruck, das ExpV ist schwerkraftabhängig (meins zumindest)
Gruß
Nicholas

Zitat von nacktKULTUR

Einfache Antwort: das Entlüftungsventil ist offen, sobald ein gewisser Überdruck unterschritten wird. Es schließt erst wieder, wenn erneut aufgeheizt wird. Man kann es beim Aufheizen hören: blubber - gurgel - pffft - klick!

Gruß,
nK

..... kein "Blubber ... gurgel klick ....."

Der Kessel zieht bei mir Wasser aus der Stahlflexleitung. Nun könnte das ja aber auch eine wenig "tolerante" Kupferleitung sein. Zudem bezog sich die Frage nur auf den theoretischen Unterdruck, wenn der Kessel allein betrachtet wird.

Zitat von Mark_Twain

Bei 95°C hat sich noch kein Überdruck aufgebaut.

Die Frage ging um den Unterdruck beim abkühlen der Maschine. Beim Aufheizen entweicht natürlich Wasser über das Expansionsventil, nur läßt das halt nur raus aber nichts rein ...

Hallo Maltex!
Dein Denkmodell bezieht sich auf einen vollständig befüllten Kessel von 4l eines Einkreisers, die gibt es in der Realität aber überhaupt nicht. Bei 2Kreisern und Dampfboilern wird bei 95°C aber der Kessel noch gar nicht geschlossen sein und beim Abkühlen wird Luft eingelassen ( Entlüftungs bzw. Unterdruckventil ). Sollte bei einem Dampfkessel, egal ob DB oder 2Kreis das Unterdruckventil defekt oder nicht vorhanden und auch das Dampfventil auf Anschlag geschlossen sein, wird der resultierende Unterdruck nach Aufheizen auf etwa 124°C ( 1,2 Bar, pressostatgesteuert ) und Abkühlung auf Raumtemperatur <=1 Bar sein ( was den Pressostat auf Dauer im Mitleidenschaft ziehen wird ).
Die Kesselfüllung über die CNS Leitung wird über eine Niveausonde und ein 2 Wege MV ( Kesselfüllung ) gesteuert und hat mit dem Kesseldruck und der Kesseltemperatur nix zu tun ( evtl. auch manuuelle Kesselfüllung mit Handventil und Schauglas ).
An einem Kessel von 4 L gibt es normalerweise kein Expansionsventil, das sitzt normalerweise im HX- oder bei DB im Brühkreislauf. Du solltest also doch schon mal die genaueren Hintergründe deiner Überlegungen darlegen damit dir geholfen werden kann.
Gruss Roger

Hallo Maltex!
Dein Denkmodell bezieht sich auf einen vollständig befüllten Kessel von 4l eines Einkreisers, die gibt es in der Realität aber überhaupt nicht. Bei 2Kreisern und Dampfboilern wird bei 95°C aber der Kessel noch gar nicht geschlossen sein und beim Abkühlen wird Luft eingelassen ( Entlüftungs bzw. Unterdruckventil ). Sollte bei einem Dampfkessel, egal ob DB oder 2Kreis das Unterdruckventil defekt oder nicht vorhanden und auch das Dampfventil auf Anschlag geschlossen sein, wird der resultierende Unterdruck nach Aufheizen auf etwa 124°C ( 1,2 Bar, pressostatgesteuert ) und Abkühlung auf Raumtemperatur < 3 Bar sein ( was den Pressostat auf Dauer im Mitleidenschaft ziehen wird ).

Hast Du 3 bar geschätzt oder ausgerechnet?

An einem Kessel von 4 L gibt es normalerweise kein Expansionsventil, das sitzt normalerweise im HX- oder bei DB im Brühkreislauf. Du solltest also doch schon mal die genaueren Hintergründe deiner Überlegungen darlegen damit dir geholfen werden kann.
Gruss Roger

"Normalerweise" hast Du bestimmt Recht, aber eben nicht immer ist das so.

Eigentlich wollte ich nur wissen, wie hoch der Unterdruck ist, wenn man einen 4l Kessel bei 95 Grad dicht macht und ihn auf 20Grad abkühlt. Vermutlich ist die Frage aber auch so gar nicht zu beantworten, weil man noch weitere Annahmen treffen muss, z.B. Steifigkeit des Kessels ...

Ich ziehe meine Frage zurück. Danke für die Antworten bis hierhin!

Zitat von Bison

es gibt ausserdem auch große Gastros ohne Entnlüftungsventil (z.B. meine LSM). ...
Nicholas

Tschuldigung, welche LSM sollte das sein?

Aber als Denksportaufgabe an unsere Physik-Freaks:
Der Kessel hat 4Ltr. Rauminhalt. Er ist zu 65% mit Wasser befüllt, Rest ist Dampfraum. Der Presso schaltet bei 1,2 bar ab, da hat das Wasser ca. 115*C.
Was würde als Unterdruck entstehen bei einer Abkühlung auf 20*C?

Jürgen

Hallo Maltex!
Du hast da einige Denkfehler drin. Es gibt keine 4l Kessel die randvoll mit Wasser gefüllt als Einkreiser-Zweitemperatursysteme laufen, keine, nada.
Alle in Espressomaschinen verbauten größeren Kessel laufen entweder als Dampfkessel in DB oder 2Kreissystemen oder bei HH Gastros, da aber auch gleichzeitig zur Dampferzeugung. Dein rein hypotetischer Fall kommt in der Realität nie vor, daher gibts dazu auch keine Erfahrungen.

Hast Du 3 bar geschätzt oder ausgerechnet?

Bei einer Oscar ohne Entlüftungsventil hab ich mal einen Unterdruck gemessen ( bei auf Anschlag zugedrehtem Dampfhahn ) der ziemlich genau dem Überdruck vor dem Abkühlen entsprach ( 1,2 Bar ), deshalb habe ich bei der Oscar dann ein Entlüftungsventil nachgerüstet.

"Normalerweise" hast Du bestimmt Recht, aber eben nicht immer ist das so.

An einem Dampfkessel hat ein Expansionsventil nix zu suchen, der Dampfkessel ist nur zu max 2/3 mit Wasser gefüllt, der Dampf ist hingegen gut kompressibel ( vs. Wasser ). Daher gibt es zwar an 4l Kesseln durchaus Überdruckventile, keinesfalls aber Expansionsventile.

Eigentlich wollte ich nur wissen, wie hoch der Unterdruck ist, wenn man einen 4l Kessel bei 95 Grad dicht macht und ihn auf 20Grad abkühlt.

Das wird für dich wohl ohne den Grund deines Interesses wohl niemand ausprobieren, mit Espressomaschinen dürfte das aber nix zu tun haben.

Vermutlich ist die Frage aber auch so gar nicht zu beantworten, weil man noch weitere Annahmen treffen muss, z.B. Steifigkeit des Kessels ...

Wieder so ein Schwachsinn. Wenn der Kessel nachgeben sollte und somit den Unter- oder Überdruck beeinflussen könnte, wäre er für einen Druckkessel nicht geeignet und auch nicht zugelassen. Willst Du etwa Bomben bauen ?

wenn man einen 4l Kessel bei 95 Grad dicht macht und ihn auf 20Grad abkühlt.

Da ein Espressomaschinenkessel nur bis max. 2/3 mit Wasser gefüllt ist ( Rest Luft oder Dampf ), bei 95°C aber noch kein Dampfdruck herrscht, sich das Wasser beim Abkühlen auch nur minimal zusammenzieht, sollte aus deinem " Versuch " max. ein Unterdruck im 0, Bereich entstehen.
@ Jürgen!
Es gibt sehr wohl einige Gastros die ohne Unterdruckventil laufen, meine Uno hatte ursprünglich auch keins. Aber die laufen in der Regel im 24/7 Betrieb.
Gruss Roger