Hava Tahliye Uygulamaları

Buhar ana hatları, bypass’lar, ceketli kaplar ve dönen silindirler dahil olmak üzere hava tahliye vanalarının birçok farklı uygulaması bu eğitimde açıklanmaktadır. Büyük hacimli havanın tahliyesi, grup havalandırması ve termostatik konaanstopt ikamesi gibi diğer konular da ele alınmaktadır.

Genel olarak hava tahliye vanası birimleri

Otomatik hava tahliye vanası, buharın ve havanın, kondensin aksine, ulaşacağı bir konuma monte edilen, termostatik olarak çalışan bir valftir. Hava tahliye vanası, önemli kütleye sahip ve buhar sıcaklığına yakın çalışan bir ısıtıcıya yakın bağlıysa, iletilen ısı hava tahliye vanasını kapalı tutabilir veya çalışmasını yavaşlatabilir. Bu nedenle, herhangi bir hava tahliye vanasının ve bağlantı borusunun, düzgün çalışması için yalıtılmadan monte edilmesi önerilir.

Bu koşullar altında, hava tahliye vanası, bir toplama şişesi görevi gören ve ısıtıcı buhar alanından vantilatöre doğru bir sıcaklık gradyanına izin veren yaklaşık 300 mm uzunluğundaki bir boru ucuna en iyi şekilde monte edilir. ‘Dönen silindirler’de bahsedilen ‘şişeler’, hava toplama birimleri olarak bu şekilde kullanılabilir.

Hava tahliye vanaları tahliye yaptığında, bunu her zaman bir hava/buhar karışımı ile yapar. Bu sıklıkla saf buhar olarak algılanır ve mantıksal sonuç, hava tahliye vanasının sızdırdığına inanmaktır. Normal çalışıyorsa, tahliye derecesi sonunda azalmalı ve durmalıdır. Hava tahliye vanası, kapanma belirtisi olmadan uzun bir süre boyunca tahliye etmeye devam ederse, muhtemelen arızalıdır ve incelenmesi ve onarılmasından faydalanacaktır.

Konaanstoptu bypass’ları

Konaanstoptlar etrafında manuel bypass’lar takmak doğaldır, genellikle başlangıçta açılır. Başlangıçtaki kondens yükleri nadiren çalışma yükünün iki katından fazla olduğundan ve konaanstoptlar genellikle bundan önemli ölçüde daha yüksek güvenlik faktörleri veren kondens kapasitelerine sahip olduğundan, bypass’ların gerçek işlevinin havayı tahliye etmek gibi görünmektedir. Bu, kondensin konaanstopta ulaşmasına izin verir.

Bypass’lar, havayı tahliye etmek için doğası gereği yavaş olan kova konaanstoptları etrafında sıklıkla bulunur. Montaj, manuel bypass valfini otomatik bir hava tahliye vanasıyla değiştirerek hem otomatik hem de verimli hale getirilebilir. Manuel bypass’lar kolayca unutulur ve açık bırakılır ve bu nedenle potansiyel bir buhar israfı kaynağıdır.

Vakum kırıcılar

Vakum kırıcılar, buhar boruları ve cihazlar içinde atmosfer altı basınçların yaşanabileceği sistem kapatma zamanlarında iyi etki için kullanılabilir. Stratejik olarak yerleştirildiklerinde, kondensin drenaj konaanstoplama noktasına yerçekimiyle inmesine izin verirler. Herhangi bir buhar sisteminden kondensin tamamen uzaklaştırılmasına izin vererek, bir sonraki sistem başlangıcında su darbesi korkusu ortadan kaldırılacaktır.

Doygun buhar ana hatları

Buhar ana hattı, aslında küçük kesit alanına sahip uzun bir buhar alanıdır. Buhar besleme ucunda açıldığında, piston gibi boru boyunca hareket eder ve önündeki havayı iter. Modül 10, Şekil 11.10.13’te gösterildiği gibi hattın sonuna takılan bir hava tahliye vanası, havanın çoğunu temizleyecektir. Vantilatör, borunun üstüne veya en azından beklenen kondens seviyesinin üzerinde bir noktaya bağlanır.

Aşırı ısınmış buhar ana hatları

Aşırı ısınmış buhar ana hatları, genellikle yalnızca başlangıçta hava tahliyesi gerektirir. Yüksek sıcaklıklara dayanabilen bir hava tahliye vanası gerekir, bu nedenle bimetalik tip en iyi tercih olacaktır.

Ceketli tavalar

Bu uygulamalar için hava tahliye vanası konumunu seçmek zor olabilir. Soğuk üründe çözülmüş hava, tava ısındıkça çözeltiden çıkar ve ceketin ürün tarafında kabarcıklar oluşur. Tavanın iç kabarcığında kabarcıklanma olmaması, ceketin içinde havanın biriktiği yerleri gösteren soğuk noktaları ortaya çıkarır.

Yanlış konaanstoptu türü ve hava tahliye vanası olmayan kombinasyonla, kabarcıklanma muhtemelen kondens çıkışının yakınındaki ceketin dibinde ve buhar giriş noktasının karşısındaki üstte en son meydana gelecektir. En iyi konaanstoptu, tavaya altına yerleştirilen, kondensin ve havanın zemine veya bir toplayıcı ve pompaya düşmesine izin veren hava tahliye vanalı yüzer tip olacaktır. Hava tahliye vanası, yüksek seviyede buhar giriş noktasının karşısına en iyi şekilde yerleştirilir ve saygın bir üretici bu amaçla bir bağlantı noktası yerleştirecektir (Modül 9, Şekil 11.9.1).

Eğimli bir tava, kondens döner bir eklemden geçen bir daldırma borusu aracılığıyla uzaklaştırıldığından, buhar kilitleme tahliye özellikli bir yüzer konaanstoptu gerektirir. Bu bir hava tahliye vanası içermiyorsa, konaanstoptu atlayan ayrı bir hava tahliye vanası performansı iyileştirecektir. Benzer şekilde, konaanstoptu çıkışın altına yerleştirilmelidir (Modül 9, Şekil 11.9.2).

Dönen silindirler

İlginç özel bir durum, birçok proses endüstrisinde kullanılan kurutma silindiridir. Yatay bir silindire, bir ucundaki döner bir eklem aracılığıyla buhar sağlanır ve işlenen malzeme silindirin dış yüzeyiyle temas halindedir. Kondens, aynı döner eklemden veya silindirin karşı ucundaki benzer bir eklemden geçen bir daldırma borusu aracılığıyla tahliye edilir.

Önemli boyuttaki silindirlerde, ‘başlangıçta’ tahliye edilmesi gereken hava hacmi büyüktür. Normal çalışma sırasında silindirin içinde biriken hava, dış yüzeyde soğuk noktalara yol açar ve düzgün işlenmemiş malzeme üretilir. Otomatik hava tahliyesi en önemli konudur ve iyi sonuçlar bekleniyorsa rutin olarak gerçekleştirilmelidir.

Bu amaç için en iyi konaanstoptu, buhar kilitleme tahliyeli yüzer-termostatik tiptir, ancak tahliye edilmesi gereken büyük miktarda hava nedeniyle genellikle ayrı bir hava tahliye vanası hala gereklidir.

Deneyim, Şekil 11.13.1’de gösterildiği gibi takıldığında, kondens çıkışında bir hava tahliye vanası ve bir hava toplama şişesinin mükemmel sonuç vereceğini göstermektedir.

Grup havalandırması

Buhar ekipmanı tasarımcıları, her buhar alanı için ayrı hava tahliye vanaları kullanmak yerine, iki veya daha fazla buhar alanının uzak noktalarını bağlayarak ve tek bir hava tahliye vanası takarak harcamaları azaltır. Ne yazık ki, böyle bir düzenleme sıklıkla başarısız olur. Çoklu serpantinli bir hava ısıtıcısı, her biri tek bir kontrol vanası aracılığıyla beslenen ortak bir buhar başlığından beslenen serpantinlere sahip olabilir. Burada, bir bölümden gelen buhar hava tahliye vanasına ulaştığında kapanacaktır. Diğer bölümlerde bulunan hava, vantilatörü açmak için vantilatöre ulaşamaz. Daha sonra, hava tahliye vanası gövdesindeki buhar yoğuşur ve tekrar değiştirilir. Yine, gelen buhar en az havaya sahip serpantinden geldiğinde, vantilatör hızla kapanma eğilimindedir. Diğer serpantinlerdeki hava/buhar karışımları, vantilatör konumuna doğru akmaya teşvik edilmez. Grup havalandırması başarılı değildir ve kondens drenaj hatlarının grup konaanstoplaması gibi kaçınılmalıdır.

Ekstra büyük hava tahliye vanaları

Bir hava tahliye vanasının kapasitesi, açıklığın boyutu, yatak boyunca diferansiyel basınç ve tahliye edilen gazın özelliklerine bağlıdır. Bazı durumlarda, havası alınan buhar alanları, gıda endüstrisindeki büyük sterilizatörler ve retortlar, büyük otoklavlar, kauçuk kürleme kapları vb. gibi çok büyüktür. Tahliye edilmesi gereken hava miktarı o kadar büyük olabilir ki, paralel olarak büyük sayıda hava tahliye vanası takılmasını gerektirir. Alternatif bir çözüm, Şekil 11.13.2’dekine benzer şekilde takılmış bir özdevinimli sıcaklık kontrolü kullanmaktır. Valf, buhar hizmetine uygun bir model olmalıdır. Valf kontrol sistemi tarafından konumlandırılır ve sıcaklık sensörü valfin alt akış tarafına yerleştirilir. Sıcaklık ayarı 100°C’ye veya bu değerin hemen altına ayarlanır. Sıcaklık sensörünün bulunduğu kuyruk borudaki basınç atmosferik olduğundan, bu noktadaki sıcaklık, valf aracılığıyla akan hava içermeyen buhar sensöre ulaştıysa 100°C olur. Bu sıcaklıkta, valf kapanmak üzere olmalıdır. Sensör konumundaki daha düşük herhangi bir sıcaklık, biraz hava bulunduğunu ve valfin hafifçe açılacağını gösterir.

Sıcaklık sensörünü bu şekilde, hat basıncının atmosferik olduğu valfin alt akışına yerleştirmek, valfin üst akışındaki basıncın etkisini iptal eder. Kontrol sisteminin, sensör sıcaklığı 100°C’ye ulaştığında valfi kapatması ve daha düşük sıcaklıklarda açması yeterlidir. Bu düzenleme, DN50 kadar büyük hava tahliye vanalarının kullanılmasını oldukça pratik kılar; bu da büyük hacimlerde havanın tahliye edilmesini sağlar.

Termostatik konaanstoptlar aracılığıyla hava tahliyesi

Dengeli basınç körüğü veya kapsül, veya bimetalik tip gibi herhangi bir termostatik buhar konaanstoptu, hava tahliye vanası olarak kullanılabilir. Açıkçası, çalışma birimi sıcaklık değişikliklerine hızlı tepki veren bir birim olmalıdır ve büyük boyutlarda bimetalik şeritler içeren konaanstoptlar muhtemelen daha az uygundur. Ancak, bir termostatik buhar konaanstoptu esas olarak kondens tahliyesi için kullanılıyorsa, havayı ne kadar etkili bir şekilde tahliye eder?

Konaanstoptu, buhar açıldığında başlangıçta açık olacağından, kendisine doğru itilen havayı tahliye edecektir.

Ancak normal çalışma sırasında, konaanstoptu bir hava tahliye vanası kadar etkili olmayabilir. Bir konaanstoptu olarak, doyma sıcaklığının hemen altındaki kondense kapanacaktır. Bundan, konaanstoptu giriş tarafında bir su contası olduğunda, havanın ve diğer yoğuşturulamayan maddelerin, kondens tarafından bir süre proses buhar alanında mühürleneceği sonucu çıkar.

Konaanstopttaki kondens sonunda biraz ısı kaybettiğinde, ancak o zaman konaanstoptu açılacak ve hem kondensi hem de soğuk hava/buhar karışımını tahliye edecektir.

Bir konaanstopttan bir buhar alanından havayı serbest bırakmanın en etkili yolu, dahili hava tahliye vanalı bir yüzer tip buhar konaanstoptu kullanmaktır. Kondens her zaman konaanstopta ulaşması gerektiğinden, yoğuşturulamayan maddelerin entegre hava tahliye vanasına geçişi normal çalışma sırasında engellenmez.

Hava/buhar karışımlarını tahliye etmek için kullanılan otomatik cihazın, ister konaanstoptu ister hava tahliye vanası olarak tanımlansın, konaanstoptaki su seviyesinin üzerine yerleştirilmesinin en iyisi olduğu açıkça belirtilmelidir. Diğer tüm durumlarda, hava tahliye vanalarının eklenmesi (hava/buhar karışımının her koşulda ulaşabileceği konumlarda), ek maliyetlerle orantısız faydalı sonuçlar verebilir.