Steam és un dels transportadors de calor més eficients, que transfereix instantàniament tota l'energia tèrmica al consumidor en contacte amb el dispositiu de transferència de calor. A més, és fàcil donar les característiques requerides a la fase gasosa: la temperatura i la pressió requerides.
Però quan el vapor i l'equip interactuen, es forma una gran quantitat de condensat, que provoca un cop d'ariet, una disminució de la potència tèrmica i un deteriorament de la qualitat de la fase gasosa. Per combatre les gotes d'aigua que cauen a la superfície de les canonades, cal utilitzar un purgador de vapor. A les empreses estrangeres, aquests accessoris s'anomenen "purga de vapor", que reflecteixen completament la finalitat funcional del dispositiu.
Trampes de vapor
Les trampes de vapor són un dels tipus d'accessoris de canonades industrials, que està dissenyat perevitar la condensació quan s'utilitza vapor i un ús més eficient de la seva energia tèrmica.
Com a resultat d'una sèrie d'experiments, s'ha demostrat que la introducció d'una trampa de vapor en un conjunt d'equips permet estalviar fins a un 20% de l'energia útil del vapor viu.
Tipus de trampes de vapor
Depenent del disseny i del principi de funcionament implementat, els accessoris de canonades poden ser mecànics, termodinàmics o termostàtics. Qualsevol tipus de purgador de vapor ha de complir dos requisits bàsics:
- eliminació de condensats sense pèrdua de fase gasosa aguda;
- ventilació automàtica del sistema.
El condensat es forma a causa de la pèrdua de calor pel vapor en els intercanviadors de calor, així com durant l'escalfament de les instal·lacions de canonades, quan part de la fase gasosa es converteix en aigua. La pèrdua d'una gran quantitat d'humitat redueix l'eficiència energètica de l'equip, accelera el seu desgast. Per això és tan important lluitar contra ell.
Trampas de vapor mecàniques
Els accessoris mecànics són els "purgadors de vapor" més fiables i, per tant, populars. El seu principi de funcionament es basa en la diferència de densitats de vapor d'aigua i condensat, i l'element d'accionament principal és un flotador. Segons el disseny del flotador, es distingeixen els següents tipus de reforç:
- purga de vapor esfèrica de flotador de vapor de tipus obert o tancat;
- element flotador tipus campana o purgador de vapor tancat invertit.
Cada tipus de reforç funciona a la seva maneraun determinat esquema, té avantatges i desavantatges, el coneixement del qual us permetrà implementar l'esquema de treball més eficaç a l'empresa.
Trampes de vapor flotant esfèric
La base del disseny d'aquest tipus de vàlvules és un flotador esfèric. Es troba a la cavitat interna de la vàlvula d'escapament i està connectat a la vàlvula de palanca. A més, el purgador de vapor inclou una vàlvula termostàtica.
El principi de funcionament d'una trampa de vapor de flotador de bola es pot dividir en dos passos:
- El condensat entra a l'aparell per la canonada, omple la cavitat interna i aixeca el flotador, que estira la palanca de la vàlvula i obre el forat per a l'eliminació d'aigua.
- Quan entra vapor calent al dispositiu, la vàlvula tèrmica s'activa, el vapor comença a acumular-se a la cavitat i fa que el flotador s'enfonsi cap al fons, la sortida queda bloquejada.
Així és com es separa el condensat del vapor. A causa de la presència d'una vàlvula termostàtica en el disseny, el gas alliberat s'elimina automàticament i també s'evita l'aparició d'una pel·lícula d'aire a la cavitat que encalla el dispositiu.
Avantatges i desavantatges
Un representant típic d'una vàlvula de flotador esfèrica és el purgador de vapor FT-44. Analitzarem els principals pros i contres dels dispositius utilitzant el seu exemple. El principal que assenyalen els experts és la insensibilitat del dispositiu a càrregues variables.
El dispositiu és capaç de drenar contínuament el condensat tant a la temperatura de saturació del vapor com amb càrregues pesades. La separació estable i contínua dels gasos no condensables és un altre avantatge de la vàlvula. Tot això, combinat amb una llarga vida útil, es deu al disseny senzill del dispositiu.
El principal desavantatge del dispositiu és la seva gran mida, que augmenta la pèrdua de calor als elements no aïllats de la caixa. L' alta sensibilitat als cops d'ariet i l'exigència a la "puresa del vapor" (és possible l'envasament de la vàlvula) són dos desavantatges més d'aquest tipus de purgadors de vapor.
Trampes de vapor tipus campana
Com el seu nom indica, l'element principal d'aquest tipus de purga de vapor és la campana, o flotador de "tassa invertida". El dispositiu en si té una forma cilíndrica, força voluminós (més gran que el representant anterior), però té un gran conjunt d'avantatges.
En la posició inicial, el flotador invertit es troba a la part inferior de la vàlvula i el seu fons es recolza contra el tub vertical. Una palanca de bobina està connectada al vidre, que es troba a la coberta de la vàlvula. La separació del vapor del condensat es produeix en quatre passos:
- A través del tub d'entrada, l'aigua entra al dispositiu, omple la cavitat interna i, sota pressió, surt per la bobina oberta.
- El vapor, que entra al sistema, comença a pressionar la part inferior del flotador, fent que suri en el volum de condensat i tanqui la bobina.
- Steam, sent dins del vidre, començaes descomponen en fases líquida i gasosa. Aquest últim passa per un canal especial a la part inferior, entra a la bobina i l'empeny cap enrere.
- El condensat i la fase gasosa restant surten del vidre pel forat de la part inferior, el flotador comença a alliberar-se i torna a obrir la bobina.
La repetició cíclica de les operacions descrites dóna com a resultat una separació completa i eficaç del vapor viu del condensat. Aquesta tecnologia es va patentar l'any 1911, però segueix sent rellevant fins als nostres dies.
Pros i contres
El purgador de vapor de Zamkon és un destacat representant dels accessoris de "tassa invertida". Analitzarem els avantatges i els contres dels dispositius d'aquesta categoria utilitzant el seu exemple.
Aquí, les grans dimensions també es consideren un negatiu, que afecta molt la pèrdua d'energia tèrmica en elements no aïllats. Un altre desavantatge que els experts anomenen el rendiment limitat, que no permet l'ús d'accessoris en equips d' alt rendiment.
Els beneficis d'una trampa de vapor són molt més grans. En primer lloc, la bobina no està subjecta a contaminació, la qual cosa augmenta la fiabilitat del dispositiu. En segon lloc, els accessoris no tenen por dels cops d'ariet. En tercer lloc, l'eliminació del condensat és possible fins i tot a altes temperatures.
En cas d'avaria, la vàlvula d'escapament roman oberta, la qual cosa salva el complex d'equips de l'avaria. Finalment, tots els components i conjunts addicionals, com ara filtres o vàlvules de retenció, s'instal·len directament al vapor.trampa de vapor. Això redueix la pèrdua d'energia tèrmica i redueix la mida de tot el conjunt de dispositius.
accessoris "tèrmics"
Les trampes de vapor termostàtiques i termodinàmiques funcionen amb la capacitat de diversos fluids d'expandir-se i contraure's a mesura que la temperatura puja o baixa. Juntament amb l'augment de la temperatura, per exemple, quan entra vapor, l'element de bloqueig s'expandeix i tanca el canal que drena el condensat.
El principi de funcionament d' altres dispositius es basa en un canvi de pressió a l'interior del sistema com a resultat de la interacció d'un medi dens (fred) i enrarit (calent). Els elements principals d'aquests dispositius són les plaques bimetàl·liques. La foto mostra la trampa de vapor amb un element bimetàl·lic.
Aquest tipus d'equip té un disseny complex i rarament s'utilitza a la pràctica. La baixa popularitat també es deu a reparacions complexes i sovint impossibles. L'ús d'equips d'aquest tipus només es justifica en instal·lacions industrials especialment crítiques.
