Mekanik Kondenstoplar

Mekanik kondenstoplar, çalışmak için buhar ile kondens arasındaki yoğunluk farkına güvenirler. Büyük hacimlerde kondensi sürekli olarak tahliye edebilirler ve çok çeşitli proses uygulamaları için uygundurlar. Türleri arasında şamandıralı (bilye yüzer) ve ters kova kondenstoplar bulunur. Bu eğitim, her iki türün çalışma prensiplerini ve avantajlarını ele almaktadır.

Şamandıralı kondenstop

Şamandıralı tip kondenstop, buhar ile kondens arasındaki yoğunluk farkını algılayarak çalışır. Şekil 11.3.1’de gösterilen kondenstop türünde, kondensa ulaşan kondens bilye şamandırasının yükselmesine neden olur, valfi yatağından kaldırır ve kondensi serbest bırakır. Görülebileceği gibi, valf sürekli olarak su altında kalır ve ne buhar ne de hava geçiremez; bu nedenle bu tür eski kondenstoplarda gövdenin üstünde manuel olarak çalıştırılan bir musluk kullanılırdı. Modern kondenstoplar, Şekil 11.3.2’de gösterildiği gibi termostatik bir hava tahliye vanası kullanır. Bu, kondenstop aynı zamanda kondensi de işlerken ilk havanın geçmesine izin verir. Otomatik hava tahliye vanası, termostatik bir kondenstopla aynı dengeli basınç kapsül elemanını kullanır ve kondens seviyesinin üzerindeki buhar alanında bulunur. İlk havayı tahliye ettikten sonra, havanın/harmanının sıcaklığını düşürerek havanın birikmesine neden olana kadar kapalı kalır ve açılır. Termostatik hava tahliye vanası, soğuk başlangıçta kondens kapasitesini önemli ölçüde artırma avantajı sunar.

Geçmişte, sistemde su darbesi (waterhammer) mevcutsa termostatik hava tahliye vanası bir zayıf noktaydı. Su darbesi şiddetliyse şamandıra bile hasar görebilirdi. Ancak modern yüzer kondenstoplarda hava tahliye vanası kompakt, çok dayanıklı, tamamen paslanmaz çelik bir kapsüldür ve şamandırada kullanılan modern kaynak teknikleri, komple yüzer-termostatik kondenstopu su darbesi durumlarında çok dayanıklı ve güvenilir kılmaktadır.

Birçok yönden yüzer-termostatik kondenstop ideal kondenstopa en yakın olandır. Buhar basıncındaki değişikliklerden bağımsız olarak, oluşur oluşmaz kondensi tahliye edecektir. Yüzer-termostatik kondenstopun avantajları

• Kondenstop, kondensi buhar sıcaklığında sürekli olarak tahliye eder. Bu, onu ısı transfer yüzey alanı için ısı transfer hızının yüksek olduğu uygulamalarda birinci tercih yapar.
• Ağır veya hafif kondens yüklerini eşit derecede iyi idare edebilir ve basınç veya akış hızındaki geniş ve ani dalgalanmalardan etkilenmez.
• Otomatik hava tahliye vanası takılı olduğu sürece, kondenstop havayı serbestçe tahliye edebilir.
• Boyutuna göre büyük bir kapasiteye sahiptir.
• Buhar kilitleme tahliye valfine sahip versiyonlar, buhar kilitlemesinin meydana gelebileceği yerlerde kullanıma tamamen uygun tek kondenstop türüdür.
• Su darbesine dayanıklıdır. Yüzer-termostatik kondenstopun dezavantajları
• Ters kova kondenstopa göre daha az hassas olmasına rağmen, yüzer tip kondenstop şiddetli donmadan zarar görebilir ve gövde iyi bir şekilde yalıtılmalıdır ve/veya açık bir pozisyona takılacaksa küçük bir tamamlayıcı termostatik drenaj kondenstopu ile desteklenmelidir.
• Tüm mekanik tip kondenstoplarda olduğu gibi, farklı basınç aralıklarında çalışmaya izin vermek için farklı iç parçalar gerekir. Daha yüksek diferansiyel basınçlarda çalışacak şekilde tasarlanmış kondenstoplar, şamandıranın kaldırma kuvvetini dengelemek için daha küçük deliklere sahiptir. Bir kondenstop, amaçlanandan daha yüksek bir diferansiyel basınca maruz kalırsa kapanır ve kondens geçiremez.

Ters kova kondenstop

Ters kova kondenstop Şekil 11.3.3’te gösterilmiştir. Adından da anlaşılacağı gibi, mekanizma bir kaldıraç aracılığıyla bir valfe bağlı ters bir kovadan oluşur. Kondenstopun temel bir parçası, kovanın üstündeki küçük hava tahliye deliğidir. Şekil 11.3.3 çalışma yöntemini göstermektedir. (i)‘de kova aşağı sarkar ve valfi yatağından çeker. Kondens kovanın altından akarak gövdeyi doldurur ve çıkıştan uzaklaşır. (ii)‘de buharın gelişi kovanın yüzer hale gelmesine neden olur, yükselir ve çıkışı kapatır. (iii)‘de kondenstop, kovadaki buhar yoğuşturulana veya tahliye deliğinden kovanın üstüne doğru kabarcıklar halinde çıkana kadar kapalı kalır. Daha sonra batar, ana valfi yatağından çeker. Biriken kondens serbest bırakılır ve döngü tekrarlanır. (ii)‘de, başlangıçta kondenstopa ulaşan hava da kovaya kaldırma kuvveti kazandırır ve valfi kapatır. Kova tahliye deliği, havanın ana valf yoluyla nihai tahliye için kovanın üstüne kaçmasına izin vermek için gereklidir. Delik ve basınç farkı küçüktür, bu nedenle kondenstop havayı tahliye etmede nispeten yavaştır. Aynı zamanda, hava temizlendikten sonra kondenstopun çalışması için belirli bir miktarda buharı geçirmesi (ve dolayısıyla israf etmesi) gerekir. Kondenstopun dışına takılan paralel bir hava tahliye vanası başlangıç sürelerini azaltacaktır. Ters kova kondenstopun avantajları

• Ters kova kondenstop yüksek basınçlara dayanacak şekilde üretilebilir.
• Yüzer-termostatik kondenstop gibi, su darbesi koşullarına iyi tolerans gösterir.
• Girişe bir çek valf eklenmesiyle aşırı ısınmış buhar hatlarında kullanılabilir.
• Arıza modu genellikle açık olduğundan, bu özelliğin gerekli olduğu uygulamalarda daha güvenlidir, örneğin türbin drenajları. Ters kova kondenstopun dezavantajları
• Kovanın üstündeki deliğin küçük boyutu, bu tip kondenstopun havayı yalnızca çok yavaş tahliye edebileceği anlamına gelir. Delik büyütülemez, çünkü normal çalışma sırasında buhar çok hızlı geçer.
• Kovanın ağzı etrafında conta görevi görmek için kondenstop gövdesinde her zaman yeterli su bulunmalıdır. Kondenstop bu su contasını kaybederse, çıkış vanasından buhar israf edilebilir. Bu, sistemde ani buhar basıncı düşüşlerinin beklenebileceği uygulamalarda sıklıkla gerçekleşebilir; bu durum kondenstop gövdesindeki kondensin bir kısmının ‘flaş buhar’ haline dönüşmesine neden olur. Kova kaldırma kuvvetini kaybeder ve batmasına izin verir, böylece canlı buhar kondenstop açıklığından geçebilir. Ancak yeterli kondens kondenstopa ulaşana kadar su contası tekrar oluşmayacak ve buhar israfını önleyecektir.
• Ters kova kondenstopu, tesis basınç dalgalanmalarının beklenebileceği bir uygulamada kullanılıyorsa, kondenstop önündeki hatta bir çek valf takılmalıdır. Buhar ve su gösterilen yönde serbestçe akabilirken, ters akış mümkün değildir çünkü çek valf yatağına oturtulacaktır.
• Aşırı ısınmış buharın daha yüksek sıcaklığı, ters kova kondenstopunun su contasını kaybetmesine neden olabilir. Bu tür koşullar altında kondenstopun önüne bir çek valf takılması zorunlu olarak görülmelidir. Bazı ters kova kondenstoplar standart olarak entegre çek valf ile üretilir.
• Ters kova kondenstop, donma altı ortam koşullarıyla açık bir pozisyona takılırsa donmadan zarar görebilir. Diğer mekanik kondenstop türlerinde olduğu gibi, koşullar çok şiddetli değilse uygun yalıtım bu sorunu aşabilir. Sıfırın çok altında ortam koşulları bekleniyorsa, işi yapmak için daha dayanıklı bir kondenstop türü düşünmek ihtiyatlı olabilir. Ana hat drenajı durumunda, termodinamik kondenstop ilk tercih olacaktır.
• Yüzer kondenstop gibi, ters kova kondenstopundaki açıklık, maksimum diferansiyel basınçta çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Kondenstop amaçlanandan daha yüksek bir diferansiyel basınca maruz kalırsa kapanır ve kondens geçiremez. Geniş bir basınç aralığını kapsayacak bir dizi açıklık boyutu mevcuttur.