Il vapore è uno dei vettori di calore più efficienti, che trasferisce istantaneamente tutta l'energia termica al consumatore al contatto con il dispositivo di trasferimento del calore. Inoltre, è facile conferire alla fase gassosa le caratteristiche richieste - la temperatura e la pressione richieste.
Ma quando il vapore e le apparecchiature interagiscono, si forma una grande quantità di condensa, che porta a colpi d'ariete, diminuzione della potenza termica e deterioramento della qualità della fase gassosa. Per combattere le gocce d'acqua che cadono sulla superficie dei tubi, è necessario utilizzare uno scaricatore di condensa. Nelle aziende estere, tali raccordi sono chiamati "trappola di vapore", che riflette pienamente lo scopo funzionale del dispositivo.
Trappole di vapore
Gli scaricatori di condensa sono uno dei tipi di raccordi per tubazioni industriali, progettati perprevenire la formazione di condensa quando si utilizza il vapore e un uso più efficiente della sua energia termica.
Come risultato di una serie di esperimenti, è stato dimostrato che l'introduzione di uno scaricatore di condensa in un set di apparecchiature consente di risparmiare fino al 20% dell'energia utile del vapore vivo.
Tipi di scaricatori di condensa
A seconda del progetto e del principio di funzionamento implementato, i raccordi per tubazioni possono essere meccanici, termodinamici o termostatici. Qualsiasi tipo di scaricatore di condensa deve soddisfare due requisiti di base:
- rimozione della condensa senza perdita della fase gassosa acuta;
- sfiato automatico del sistema.
La condensa si forma a causa della perdita di calore da parte del vapore negli scambiatori di calore, nonché durante il riscaldamento delle installazioni di tubazioni, quando parte della fase gassosa si trasforma in acqua. La perdita di una grande quantità di umidità riduce l'efficienza energetica dell'apparecchiatura, ne accelera l'usura. Ecco perché è così importante combatterlo.
Trappole di condensa meccaniche
I raccordi meccanici sono le "trappole di vapore" più affidabili e quindi popolari. Il suo principio di funzionamento si basa sulla differenza delle densità del vapore acqueo e della condensa e l'elemento di azionamento principale è un galleggiante. A seconda del design del galleggiante, si distinguono i seguenti tipi di rinforzo:
- Scaricatore di condensa a galleggiante sferico tipo aperto o chiuso;
- elemento galleggiante a campana o scaricatore di condensa chiuso invertito.
Ogni tipo di rinforzo funziona a modo suoun determinato schema, presenta vantaggi e svantaggi, la cui conoscenza ti consentirà di implementare lo schema di lavoro più efficace nell'impresa.
Trappole di vapore a galleggiante sferico
La base del design di questo tipo di valvola è un galleggiante sferico. Si trova nella cavità interna della valvola di scarico ed è collegato alla valvola a leva. Inoltre, lo scaricatore di condensa include una valvola termostatica.
Il principio di funzionamento di uno scaricatore di condensa a galleggiante a sfera può essere suddiviso in due fasi:
- La condensa entra nel dispositivo attraverso il tubo, riempie la cavità interna e solleva il galleggiante, che tira la leva della valvola e apre il foro per la rimozione dell'acqua.
- Quando il vapore caldo entra nel dispositivo, la valvola termica viene attivata, il vapore inizia ad accumularsi nella cavità e fa affondare il galleggiante sul fondo, l'uscita è bloccata.
Così si separa la condensa dal vapore. A causa della presenza di una valvola termostatica nel design, il gas rilasciato viene automaticamente rimosso e viene impedita anche la comparsa di una pellicola d'aria nella cavità, che inceppa il dispositivo.
Vantaggi e svantaggi
Un tipico rappresentante di una valvola a galleggiante sferica è lo scaricatore di condensa FT-44. Analizzeremo i principali pro e contro dei dispositivi usando il suo esempio. La cosa principale che gli esperti notano è l'insensibilità del dispositivo ai carichi variabili.
Il dispositivo è in grado di scaricare continuamente la condensa sia a temperatura di saturazione del vapore che sotto carichi pesanti. La separazione stabile e continua dei gas non condensabili è un altro vantaggio della valvola. Tutto questo, combinato con una lunga durata, è dovuto al design semplice del dispositivo.
Lo svantaggio principale del dispositivo sono le sue grandi dimensioni, che aumentano la perdita di calore agli elementi non isolati della custodia. L'elevata sensibilità al colpo d'ariete e la precisione alla "purezza del vapore" (è possibile l'insabbiamento delle valvole) sono altri due svantaggi di questo tipo di scaricatori di condensa.
Trappole di condensa a campana
Come suggerisce il nome, l'elemento principale di questo tipo di scaricatore di condensa è la campana, o galleggiante a "tazza rovesciata". Il dispositivo stesso ha una forma cilindrica, piuttosto ingombrante (più grande del precedente rappresentante), ma presenta un'ampia serie di vantaggi.
Nella posizione iniziale, il galleggiante invertito si trova sul fondo della valvola e il suo fondo appoggia contro il tubo verticale. Una leva della bobina è fissata al vetro, che si trova nel coperchio della valvola. La separazione del vapore dalla condensa avviene in quattro fasi:
- Attraverso il tubo di ingresso, l'acqua entra nel dispositivo, riempie la cavità interna e, sotto pressione, defluisce attraverso la bobina aperta.
- Il vapore, entrando nel sistema, inizia a fare pressione sul fondo del galleggiante, facendolo galleggiare nel volume della condensa e chiudendo la bobina.
- Il vapore, essendo all'interno del vetro, partedecomporsi in fase liquida e gassosa. Quest'ultimo passa attraverso un apposito canale sul fondo, entra nella bobina e la spinge indietro.
- La condensa e la restante fase gassosa escono dal vetro attraverso il foro sul fondo, il galleggiante inizia a fuoriuscire riaprendo la bobina.
La ripetizione ciclica delle operazioni descritte comporta una completa ed efficace separazione del vapore vivo dalla condensa. Questa tecnologia è stata brevettata nel 1911, ma rimane rilevante fino ad oggi.
Pro e contro
Lo scaricatore di condensa di Zamkon è un rappresentante di spicco dei raccordi a "coppa rovesciata". Analizzeremo i pro ei contro dei dispositivi in questa categoria usando il suo esempio.
Qui, anche le grandi dimensioni sono considerate un segno negativo, che incide notevolmente sulla perdita di energia termica sugli elementi non isolati. Un altro svantaggio che gli esperti chiamano la velocità effettiva limitata, che non consente l'uso di raccordi su apparecchiature ad alte prestazioni.
I vantaggi di uno scaricatore di condensa sono molto maggiori. In primo luogo, la bobina non è soggetta a contaminazione, il che aumenta l'affidabilità del dispositivo. In secondo luogo, i raccordi non hanno paura del colpo d'ariete. In terzo luogo, la rimozione della condensa è possibile anche a temperature elevate.
In caso di guasto, la valvola di scarico rimane aperta, il che salva il complesso dell'attrezzatura da guasti. Infine, tutti i componenti e gli assiemi aggiuntivi, come filtri o valvole di ritegno, vengono installati direttamente nel vaporescaricatore di condensa. Ciò riduce la perdita di energia termica e riduce le dimensioni dell'intero set di dispositivi.
Raccordi "termici"
Gli scaricatori di condensa termostatici e termodinamici funzionano sulla capacità di vari fluidi di espandersi e contrarsi quando la temperatura aumenta o diminuisce. Insieme ad un aumento della temperatura, ad esempio, quando entra del vapore, l'elemento di bloccaggio si espande e chiude il canale che scarica la condensa.
Il principio di funzionamento di altri dispositivi si basa su una variazione di pressione all'interno del sistema come risultato dell'interazione di un mezzo denso (freddo) e rarefatto (caldo). Gli elementi principali di tali dispositivi sono piastre bimetalliche. La foto mostra lo scaricatore di condensa con elemento bimetallico.
Questo tipo di attrezzatura ha un design complesso ed è usato raramente nella pratica. La scarsa popolarità è anche dovuta a riparazioni complesse e spesso impossibili. L'uso di apparecchiature di questo tipo è giustificato solo in installazioni industriali particolarmente critiche.
