Kondenstop Seçimi İçin Gereklilikler

Uygulama tipi, sistem tasarımı ve bakım ihtiyaçları konaanstoptların performansını ve seçimini etkileyecektir. Su darbesi, kir, buhar kilitleme, grup konaanstoplama, vakum koşulları ve proses sıcaklık kontrolü gibi faktörler bu eğitimde ele alınmaktadır.

Gereklilikler

Tanım olarak, bir konaanstopt buharı tutmalı veya geri tutarken aynı zamanda kondens, hava ve diğer yoğuşmayan gazların geçişini kısıtlamamalıdır. İyi konaanstoplamanın temel gereklilikleri daha önce özetlenmiştir, ancak tesis performansının en önemli olduğunu tekrarlamaya değer. Konaanstoptu seçimi, basınç, kondens yükü ve hava tahliyesi gerekliliklerinin provizyonel seçimde karşılandığı temelde yapılır. Ancak, sistem tasarımı ve bakım ihtiyaçları da performansı ve seçimi etkileyecektir. Bu konuda daha fazla tavsiye için bu Modüldeki ilgili alt bölümlere başvurunuz. Su Darbesi Su darbesi, buhar sistemindeki bir sorunun belirtisidir. Bu, buhar ve kondens boru tesisatının kötü tasarımı, yanlış tip konaanstopt veya konaanstoptların kullanılması veya sızdıran bir konaanstopttan veya bu faktörlerin bir kombinasyonundan kaynaklanabilir. Sistem düzeni konaanstoptun düzgün çalışmasına izin vermiyorsa, bir uygulama için doğru konaanstoptu takmak çoğu zaman faydasızdır. Doğru düzeni kurup konaanstoplamaya gerekli özeni göstermemek de eşit derecede anlamsızdır. Modüller 11.6 ila 11.11 dahil ‘Konaanstoptu seçimi’, konaanstoptların uygulamalara ve düzenlere doğru eşleştirilmesini ele alacaktır. Buhar boru tesisatının doğru düzeni de Blok 10 - ‘Buhar Dağıtımı’nda ele alınmıştır. Su darbesi belirtileri genellikle konaanstoptun arızasına atfedilir. Daha olası bir açıklama, arızalı bir konaanstoptun su darbesi sonucu hasar gördüğüdür. Su darbesi bir dizi şekilde oluşabilir, bunlar arasında:-

• Boru tesisatındaki yüksek hızlı buharın yolundan kondensin uzaklaştırılamaması.
• Sıcaklık kontrollü bir uygulamadan ve kondensin bir dönüş hattına kaldırılması veya basınçlı bir sisteme geri dönmesi gereken durumlarda.
• Kondensin boyutu yetersiz bir dönüş hattına düzgün girememesi veya boyunca hareket edememesi, (a) su altında kalma veya (b) flaş buharın boğucu etkileriyle aşırı basınçlanma nedeniyle. Modern tasarım ve üretim teknikleri, seleflerinden daha dayanıklı konaanstoptlar üretmiştir. Bu, konaanstoptun normal koşullar altında daha uzun süre dayanmasını sağlar ve ayrıca kötü tasarlanmış sistemlerin etkilerine daha iyi dayanacaktır. Temel olarak, bir konaanstopt ne kadar iyi üretilirse üretilsin, kötü tasarlanmış bir sisteme takılırsa daha az etkili olacak ve daha kısa çalışma ömrüne sahip olacaktır. Bir konaanstopt, yerleşik bir sistemde su darbesi nedeniyle sürekli olarak arızalanıyorsa, muhtemelen konaanstoptun değil, sistem düzeninin hatasıdır. Sorun, sistem yetersizliklerini düzelterek gerçek nedeni araştırmak ve ortadan kaldırmaktır. İki önemli uygulama, buhar ana hatlarının tahliyesi ve sıcaklık kontrollü ısı eşanjörleridir. Genel bir kural olarak, buhar ana hatları 30 ila 50 metrelik düzenli aralıklarla ve yeterli boyutlu drenaj cepleriyle tahliye edilmelidir. Herhangi bir yükselticinin altı da tahliye edilmelidir. Sıcaklık kontrollü ısı eşanjörleri, kondensin serbestçe tahliye edilmesine izin verildiğinde etkili bir şekilde çalışabilir. Konaanstopttan sonra bir kaldırma varsa, hangi konaanstopt takılırsa takılsın, su darbesi eğilimi her zaman olacaktır. Bu durumda, konaanstopt ya bir pompa ile desteklenmeli ya da bir pompa-konaanstopt ile değiştirilmelidir. Bu konu Blok 13 - ‘Kondens Uzaklaştırma’da daha ayrıntılı ele alınacaktır. Boru tesisatının doğru tasarlanması ve kurulması önemlidir. Bu, sistem hizmet ömrü boyunca termal performansını korumaya yardımcı olacaktır. Kir Kir, konaanstoptu seçilirken dikkate alınması gereken bir diğer önemli faktördür. Buhar damıtık suya yoğuşmasına rağmen, bazen kazan besleme arıtma bileşiklerinin ve suda bulunan doğal minerallerin eser ürünlerini içerebilir. Kurulum sırasında oluşan boru kiri ve korozyon ürünleri de dikkate alınmalıdır. Aralıklı patlama tahliye hareketli konaanstopt kirden en az etkilenen tiptir. Termostatik konaanstoptlarda bu, dengeli basınç termostatik konaanstoptun tercih edildiği anlamına gelir, ancak bazı diyfram konaanstoptlarla ilişkili daha büyük düz valf zorluklara neden olabilir. Bimetalik konaanstoptların damlatma hareketi, valf sapının oturak üzerinden geçme düzeniyle birleştiğinde, bunların ek sürtünme nedeniyle arızaya (hatta tıkanmaya) en yatkın oldukları anlamına gelir. Sensör elemanının kolayca temizlenebildiği ve kirlenmeye maruz kalmadığı iddia edilmektedir. Ancak, elemanın kirlenmesi nadiren bir sorundur: ilgili parçalar, olumlu açılma hareketi nedeniyle kendi kendini temizleme eğiliminde olan ‘dinamik clap’ valf mekanizmasıdır. Yüzer-termostatik buhar konaanstoptlar kire oldukça dayanıklıdır. Aşırı bir örnek olarak, beton kürlenme otoklavlarının tahliyesi sırasında, kondense çöken artık kum, nispeten büyük bir ağızdan düşük hızlı akış nedeniyle büyük yüzer-termostatik buhar konaanstoptlardan başarıyla geçebilir. Ters kova konaanstoptun kovanın bir hava tahliye deliği vardır. Bu tıkanırsa, konaanstoptun hava bağlanmasına ve tepki vermesinin yavaşlamasına neden olabilir. Bu olursa, hava tahliye deliğini tıkayan pul veya kirin giderilmesi gerekir ve bu da konaanstoptun servis dışı bırakılmasını gerektirir. İmpuls konaanstopt kirli koşullara karşı toleranssızdır. Tapalar ve konik kovan arasındaki ince boşluk, yüksek hızlı akışa karşı hassastır ve tapa sık sık ara bir pozisyonda kalır. Konaanstopt sabit bir pozisyonda kilitlenir ve yoğuşma hızına bağlı olarak buhar veya kondens geçirir. Sabit ağızlı cihaz kirli koşullara en az uygun olanıdır. Delik doğası gereği küçüktür ve sık sık tıkanır. Deliğin büyütülmesi (bazen çaresizlikle yapılan), sabit ağızda boyutlandırma konseptini yok eder. İsraflıdır ve bazı durumlarda sadece tıkanmanın tekrar oluşma zamanını geciktirir. Bir filtre sık sık sağlanır ve takılır, ancak etkili olmak için son derece ince olmalıdır. Bu basitçe tıkanmayı ağızlı cihazdan filtreye aktarır ve bu da temizlik için düzenli duruş süresi gerektirir. Filtreler

Bu cihazlar (Şekil 11.5.1) buhar sistemlerinde genellikle unutulur, görünüşe göre kurulum maliyetlerini düşürme çabası içinde. Boru pulu ve kir kontrol vanalarını ve buhar konaanstoptlarını etkileyebilir ve ısı transfer oranlarını azaltabilir. Bir boruya filtre takmak son derece kolay ve ucuzdur ve bunu yapmanın düşük maliyeti, kurulumun ömrü boyunca karşılığını verecektir. Pul ve kir tutulur ve bakım genellikle azalır. Seçim basittir. Filtre malzemesi, çalışması beklenen sistem basıncına kadar kurulum tipine uyacak şekilde seçilir. Farklı koruma dereceleri için farklı filtre ek boyutları düşünülebilir. Filtre ne kadar ince olursa, o kadar sık temizlenmesi gerekebilir. Bir şey kesindir, filtreler kontrol vanaları veya buhar konaanstoptlarını satın almaktan ve bakımını yapmaktan çok daha kolay ve ucuzdur. Filtreler hakkında daha fazla bilgi Blok 12 - ‘Boru Hattı Yardımcıları’nda verilmiştir Buhar Kilitleme

Buhar kilitleme olasılığı bazen konaanstoptu seçiminde belirleyici bir faktör olabilir. Tahliye edilen tesisten uzaktan bir konaanstopt takıldığında ortaya çıkabilir. Kondens bir sifon veya daldırma borusu aracılığıyla uzaklaştırıldığında akut hale gelebilir. Şekil 11.5.2, bir sifon borusu kullanarak dönen bir kurutma silindirinde buhar kilitleme sorununu göstermektedir. Şekil 11.5.2 (i)‘de buhar basıncı kondensi sifon borusundan kaldırmak, konaanstoptan geçirmek ve uzaklaştırmak için yeterlidir. Şekil 11.5.2 (ii), silindirin altındaki kondens seviyesi sifon borusunun ucunun altına düştüğünde ne olduğunu gösterir. Buhar sifon borusuna girer ve konaanstoptu (bu durumda yüzer tip) kapatır. Konaanstopt geçici olarak ‘buhar kilitlenmiştir’. Silindirden ısı kaybı daha fazla kondens oluşmasına ve sonuç olarak konaanstopta ulaşamamasına neden olacaktır. Şekil 11.5.2 (iii), silindirin giderek su ile dolu olduğunu gösterir ve bu da silindirin kurutma hızını düşürecek ve silindiri döndürmek için gereken gücü artıracaktır. Aşırı durumlarda silindir merkez hattına kadar dolabilir ve mekanik aşırı yüklenme sonucu hasar meydana gelebilir Bu sorunu gidermek için ‘buhar kilitleme tahliye’ valfli bir konaanstopt gereklidir. Bu, sifon borusunda kilitlenen buharın ana valfın yanından boşaltılmasına izin veren dahili bir iğne valfıdır. Yüzer konaanstopt, bu tesisin tek konaanstopt tipidir ve kurutma silindirleri gibi dönen makinelerde doğru tercihtir. İğne valfı buhar israfını önlemek için sadece yeterince açık olduğundan, hava tahliyesi için sınırlı kapasiteye sahiptir. Bu tipte konaanstoptlar genellikle birleştirilmiş hava tahliye vanaları ve buhar kilitleme tahliyesi ile donatılmıştır (Şekil 11.5.3). Manuel olarak çalıştırılan buhar kilitleme tahliye mekanizması, otomatik hava tahliye hareketinden bağımsız olarak çalışır. Standart bir yüzer-termostatik buhar konaanstopt Şekil 11.5.4’te gösterilmiştir. Diğer konaanstopt tipleri açılarak sonunda bir buhar kilidiyle başa çıkabilir, ancak drenaj ve tesis performansı düzensiz olacaktır. Bu, parti süreleri, kalite ve verimliliğin yüksek önem taşıdığı proses tesisi kullanıcıları için açıkça kabul edilemez. Grup Konaanstoplama

Grup konaanstoplama, birden fazla uygulamaya hizmet eden bir konaanstoptun kullanılmasını tanımlar. Şekil 11.5.5, iki farklı buhar basıncında çalışan iki parti prosesini (ceketli tavalar) ve her birinin tahliye hattının bir buhar konaanstoptuna bağlı olduğunu göstermektedir. Tesisteki B’deki daha yüksek basınç, bu kaptan kondensin tahliye edilmesine izin verecek ancak geri dönüş valfi C kapalı tutulacağından A tesisinden kondensin boşaltılmasını engelleyecektir. A tesisi su altında kalacak ve performansında ciddi bir düşüş yaşayacaktır. Bu nedenle, farklı basınçlarda çalışan ekipmanların grup konaanstoplaması iyi bir uygulama değildir. Peki ya ekipman aynı basınçta çalışıyorsa? Şekil 11.5.6’da gösterilen aşağıdaki kurulumu düşünün.

Şekil 11.5.6’da, tavanın A içeriği sıcaklığa neredeyse ulaşmış ve nispeten az buhar yoğuşturmaktadır. Tavalar B, C ve D soğuk ürünle yeni doldurulmuştur ve buhar açıldığında, yoğuşma hızları tava A’dan çok daha yüksektir. Sonuç olarak, bu besleme hatları boyunca buhar hızı çok daha yüksektir ve her bir yan hat boyunca daha yüksek bir basınç düşüşüne neden olur. B, C ve D tava girişlerinde ve buhar ceketlerinde daha düşük buhar basınçları bulunacaktır (çünkü B, C ve D tava A’dan daha yüksek yoğuşma hızına sahiptir) bu da ısıtma yeteneklerini azaltır ve üretim sürelerini artırır. Bu nedenle, B, C ve D tavalarının drenaj çıkışlarındaki basınçlar da tava A’dan daha düşüktür. Buhar, basınçları eşitlemek için kondens drenaj hattı üzerinden tava A’dan diğer tavalar akacak ve diğer tavaların kondensi bu buhar akışının tersine akmak zorunda kalacaktır. Farklı basınçlardaki farklı kapların drenaj noktaları bir konaanstopta bağlandığında, en yüksek basınca sahip kap (bu durumda tava A) diğerlerinden kondens akışını engelleyecektir. Kondensi boşaltma ihtiyacı en yüksek olan kaplar (bu durumda tavalar B, C ve D) su altında kalma eğiliminde olacaktır. Bu nedenle, Şekil 11.5.6’da gösterilen kondens düzeni tatmin edici olma ihtimali düşüktür. Grup konaanstoplanmış proseslerin ayrı sıcaklık kontrolü olduğunda durum daha da kötüleşebilir. Grup konaanstoplamaya uygun olası bir uygulama, seri halinde birden fazla ısıtma bölümüne sahip bir hava işleme ünitesidir (Şekil 11.5.7). Bu ‘akış’ tipi uygulama, Şekil 11.5.6’daki parti (veya akışsız) prosesten farklıdır. Isıtma bölümleri, aynı kontrol vanası tarafından beslendikleri için herhangi bir yük değişimini her zaman paylaşacaktır. Kondens drenaj bağlantılarının ve ortak boru tesisatının, bir yönde buhar akışına karşı yeterli kondens akışına izin verecek şekilde cömertçe boyutlandırılması önemlidir. Sadece tüm bölümlerin bir kontrol vanası ile beslendiği ve aynı ikincil akışkanın tüm bölümler tarafından ısıtıldığı durumlarda çalışacaktır.

Grup konaanstoplamanın orijinal nedeni, eskiden sadece bir çeşit buhar konaanstoptunun olmasıydı. Bugünkü kova konaanstoptunun öncüsüydü ve çok büyük ve pahalıydı. Günümüzün buhar konaanstoptları önemli ölçüde daha küçük ve uygun maliyetlidir, bu da bireysel ısı eşanjörlerinin düzgün bir şekilde tahliye edilmesine olanak tanır. Buhar kullanan ekipmanın bireysel olarak konaanstoplanması her zaman grup olarak konaanstoplanmasından daha iyidir. Birçok durumda, kondensi düzgün bir şekilde uzaklaştırmak için sıcaklık kontrollü ekipmanda bir pompa-konaanstopt kullanmak gerekebilir. Difüzörler

Açık uçlu borulardan atmosfere tahliye yapan buhar konaanstoptlar ile sıcak kondens boşalımını görmek mümkündür. Konaanstopttan önceki kondens basıncına bağlı olarak belirli miktarda flaş buhar da mevcut olacaktır. Bu, yoldan geçenler için bir tehlike oluşturabilir, ancak riskler boşalımın şiddetini azaltarak en aza indirilebilir. Bu, borunun ucuna basit bir difüzör (Şekil 11.5.8) takılarak (Şekil 11.5.9) boşalımın ve sesin şiddetini azaltarak sağlanabilir. Tipik olarak, ses seviyeleri %80’e kadar azaltılabilir.

Özel gereklilikler

Vakum drenajı

Vakum altında çalışan bir buhar alanından kondens uzaklaştırma bir sorun olabilir. Bir konaanstopt kullanılırsa, çıkışı kondensi boşaltmak için ağız boyunca sabit bir diferansiyel basınç sağlamak üzere buhar alanındakinden daha büyük bir vakum kaynağına bağlanmalıdır. Bu mümkün olmadığında, kondensi tesisten tahliye etmek için basınçla çalışan bir pompa kullanılabilir (Şekil 11.5.10 ve 11.5.11). Pompa çıkışında az veya hiç kaldırma olmayan durumlarda yumuşak oturaklı bir geri dönüş valfi önerilir ve bir hava molası, pompanın altına tahliye ederken anti-sifonlama cihazı olarak işlev görecektir. Pompanın altına tahliye ederken atmosfer basıncı itici kuvvet olarak kullanılabilir (Şekil 11.5.11), ancak çıkış geri dönüş valfi, minimum bir açılma başlığına (geri dönüş valfi tipine bağlı olarak) ve su contasına neden olmak için pompanın altındaki bir halka contaya yerleştirilmelidir. Pompa vakum gaz sisteminden kondens tahliye ediyorsa, pompa tahriki için itici kuvvet olarak sıkıştırılmış hava veya inert gaz kullanılabilir. Sıcaklık kontrollü proseslerin konaanstoptla tahliyesi Buhar konaanstoptu, akışı sağlamak için sistem dinamiklerine bağımlı otomatik bir valftır. Konaanstoptun giriş tarafındaki buhar basıncı veya statik başlık basıncı gibi dış faktörlere güvenmek ve bunlara tepki vermek zorundadır. Doğru yönde akış sağlamak için çıkış basıncı giriş basıncından düşük olmalıdır. Herhangi bir buhar konaanstoptundan geçen akış hızı dolayısıyla üzerindeki diferansiyel basınçla ilgilidir. Konaanstopt üzerinde negatif diferansiyel basınçlara sahip olmak da mümkündür ve bu ters akışı teşvik edecektir. Konaanstoptlar kondensi ortak dönüş hatlarına geçecek şekilde takıldığında, negatif basınç koşullarında ters akışı önlemek için her konaanstopttan sonra geri dönüş valfleri takılması tavsiye edilir. Buhar konaanstoptlarında sıfır ve negatif diferansiyel basınç oluşumu sıktır. Etkiler genellikle sıcaklık kontrollü proseslerde yani ısıtıcı bataryaları, kaloriferler, ceketli tavalar, plakalı ısı eşanjörlerinde, aslında buhar beslemesinde kontrol vanası olan herhangi bir proseste görülür. Buhar besleme basıncından bağımsız olarak ortaya çıkabilir ve tamamen kondens sistemi basıncına ve ısı eşanjöründeki buhar basıncına bağlıdır. ‘Tıkanma’ terimi bu durumu tanımlar. Öngörüldüğünde veya teşhis edildiğinde, kondensi ısı eşanjöründen uzaklaştırmak için bir pompa-konaanstopt gibi başka bir çözüm gereklidir. Bu olgu Blok 13 - ‘Kondens uzaklaştırma’da daha ayrıntılı olarak ele alınmaktadır.