Problem vodenog čekića
PTFE izmjenjivač topline koji radi s parom od 4 bara iznenada doživljava glasan udar u povratnom vodu kondenzata. Fleksibilne PTFE cijevi drhte. Tokom sedmica, lupanje se ponavlja sve češće. Na kraju se u cijevi pojavi rupica koja curi na potpornoj stezaljci, zamorna ponovljenim hidrauličnim udarom.
Vodeni čekić u parnim sistemima nije neugodan zvuk. To je skok pritiska koji dostiže stotine psi, putujući zvučnom brzinom kroz cijev ispunjen kondenzatom{1}}. PTFE cijev, fleksibilna i elastična, podnosi ove udare bolje od krutog metala. Ali ponovljeni događaji čekića akumuliraju oštećenja od zamora na tačkama koncentracije napona-stezaljke, spojnice, razvodne veze.
Osnovni uzrok tragovi su do sifona za paru. Pogrešan tip sifona ili sifon ispravne veličine koji je pogrešno instaliran, zadržava kondenzat u PTFE zavojnici. Kada se ovaj kondenzat iznenada pokrene dolaznom parom, nastaje vodeni čekić.
Kako sifoni za paru utiču na performanse PTFE izmenjivača toplote
Odvod pare ima jednu funkciju: ispušta kondenzat dok zadržava živu paru. Izvršenje ove funkcije određuje da li PTFE izmjenjivač topline radi efikasno ili destruktivno.
Kondenzat koji se nakuplja unutar PTFE cijevi stvara dva problema. Prvo, pokriva površinu za prijenos topline. Dio cijevi ispunjen kondenzatom prenosi daleko manje topline nego dio ispunjen parom. Efektivna površina se smanjuje. Regulator temperature kupke dalje otvara ventil za paru radi kompenzacije, povećavajući pritisak i brzinu pare.
Drugo, akumulirani kondenzat formira puž. Kada se pritisak pare stvori iza puževa, on se brzo ubrzava. Na prvom zavoju ili ograničenju, puž se zalupi i zaustavi. Kinetička energija se pretvara u skok pritiska. Ovo je vodeni čekić. U PTFE sistemima, šiljak napreže zidove cevi i potporne tačke.
Tabela 1: Tip sifona za paru Pogodnost za servis PTFE izmenjivača toplote
| Trap Type | Odgovor na promjenu učitavanja | Sposobnost ventilacije zraka | Rizik od vodenog udara | Pogodnost za PTFE zavojnice |
|---|---|---|---|---|
| termodinamički (disk) | Loše (ciklično pražnjenje) | Jadno | Visoko (povremeno pražnjenje) | Ne preporučuje se |
| Termostatski (uravnotežen pritisak) | Dobro (kontinuirano) | Odlično | Nisko | Pogodno za male zavojnice |
| Plovak i termostat | Odlično (kontinuirano, modulirajuće) | Odličan (odvojeni ventilacioni otvor) | Vrlo niska | Najbolji izbor za sve PTFE aplikacije |
| Inverted Bucket | Umjereno | Zahtijeva poseban ventilacijski otvor | Umjereno (povremeno) | Prihvatljivo uz odgovarajuću ventilaciju |
Pogodnost zasnovana na karakteristikama drenaže kondenzata i iskustvu na terenu sa PTFE potopnim izmenjivačima toplote.
Logika odabira zamke
Float i termostatski sifoni pružaju najstabilniji odvod kondenzata za PTFE izmjenjivače topline. Mehanizam s plovkom otvara ispusni ventil proporcionalno protoku kondenzata. Nema ciklusa, nema povremenog pražnjenja, nema vodenog udara. Ugrađeni-termostatski ventil za ventilaciju automatski uklanja ne-nekondenzujuće plinove koji bi inače prekrili površinu prijenosa topline.
Termodinamičke zamke su najmanje prikladne. Oni rade u kratkom-otvorenom-zatvorenom ciklusu. Kondenzat se akumulira dok se zamka ne otvori, a zatim se ispušta naglo. Povremeni tok potiče vodeni čekić. Hladno pokretanje stvara velika opterećenja kondenzata koja termodinamičke zamke ne mogu glatko podnijeti.
Obrnuti sifoni se široko koriste u općim sistemima pare, ali zahtijevaju pažljivu primjenu na PTFE zavojnicama. Ispuštaju se povremeno. Odvojeni ventilacioni otvor je neophodan za sprečavanje vezivanja vazduha. Bez toga, vazduh se akumulira u zavojnici, blokirajući ulazak pare, a sifon se ne otvara.
Detalji instalacije koji sprečavaju probleme
Čak i ispravan tip zamke ne uspijeva ako je loše instaliran. Zamka se mora nalaziti ispod najnižeg izlaza kondenzata na PTFE zavojnici. Gravitaciona drenaža od zavojnice do sifona je neophodna. Zamka postavljena iznad izlaza zavojnice omogućava da se kondenzat nakuplja u cijevi.
Cjedilo uzvodno od sifona sprječava PTFE krhotine ili kamenac da zaglave mehanizam. Kontrolno staklo nizvodno od sifona omogućava vizuelnu proveru protoka kondenzata. Nepovratni ventil na povratnom vodu kondenzata sprečava povratni tok kada više namotaja dijeli zajednički povratni vod.
Za PTFE kalemove sa više prolaza cijevi, svaki prolaz bi trebao odvoditi pojedinačno u zajednički kolektor kondenzata, a zatim u sifon. Razvodni ulazi za paru i izlazi kondenzata smanjuju rizik od poplave jednog prolaza dok drugi slobodno teče.
Rezime
Ispravna specifikacija sifona za paru sprječava udare vode u kondenzatnim sistemima PTFE izmjenjivača topline. Plutajući i termostatski sifoni pružaju najglatkiju, najstabilniju drenažu kondenzata sa kontinuiranim moduliranim pražnjenjem i ugrađenim-odzračivanjem. Termodinamičke zamke treba izbjegavati zbog cikličkog pražnjenja i rizika od vodenog udara.
Pravilna instalacija ispod izlaza zavojnice, sa sitom, kontrolnom staklom i nepovratnim ventilom, osigurava da ispravno specificirani sifon radi kako je dizajniran. Više-kalemi zahtijevaju pojedinačnu drenažu kako bi se spriječilo izlijevanje kondenzata.
Inženjerske preporuke za odabir sifona pare izmjenjivača topline PTFE dostupne su nakon dostavljanja podataka o tlaku pare, konfiguraciji zavojnice, opterećenju kondenzata i postojećem sistemu povrata kondenzata.
