Termodinamik Kondenstoplar

Termodinamik konaanstoptlar, su ve flaş buharın dinamiklerine dayanan benzersiz bir çalışma prensibine sahiptir. Basit, dayanıklı ve güvenilirdirler ve çok yüksek sıcaklık ve basınçlarda çalışabilirler. Yapıları, kullanımları ve avantajları burada ayrıntılı olarak anlatılmaktadır.

Geleneksel termodinamik kondenstop

Termodinamik konaanstoptu, Şekil 11.4.1’de gösterildiği gibi, konaanstoptu geçerken flaş buharın dinamik etkisiyle çalışan son derece dayanıklı bir konaanstoptur. Tek hareketli parça, kontrol odası veya kapağın içindeki düz yüzeyin üzerindeki diskdir. Başlangıçta, gelen basınç diski kaldırır ve soğuk kondens artı hava, iç halkadan, diskin altından ve üç çevresel çıkıştan (yalnızca 2’si gösterilmiştir, Şekil 11.4.1, i) derhal tahliye edilir. Giriş geçidinden diskin altındaki odaya akan sıcak kondens basınçta düşer ve yüksek hızla hareket eden flaş buharı serbest bırakır. Bu yüksek hız, diskin altında düşük basınçlı bir alan yaratır ve onu yatağına doğru çeker (Şekil 11.4.1, ii). Aynı zamanda, flaş buhar basıncı diskin üstündeki odada birikerek, gelen kondense karşı onu zorla aşağı iter ve iç ve dış halkalara oturana kadar bastırır. Bu noktada, flaş buhar üst odada tutulur ve diskin üstündeki basınç, iç halkadan gelen diskin alt tarafına uygulanan basınca eşittir. Ancak, diskin üstü, alt tarafından daha büyük bir kuvvete maruz kalır, çünkü daha büyük bir yüzey alanına sahiptir. Sonunda üst odadaki tutulan basınç, flaş buhar yoğuştukça düşer. Disk, şimdi daha yüksek olan kondens basıncı tarafından kaldırılır ve döngü tekrarlanır (Şekil 11.4.1, iv). Çalışma hızı, buhar sıcaklığına ve ortam koşullarına bağlıdır. Çoğu konaanstoptu 20 ila 40 saniye arasında kapalı kalır. Konaanstoptu çok sık açılırsa, muhtemelen soğuk, ıslak ve rüzgarlı bir konum nedeniyle, açılma hızı konaanstoptun üstüne basitçe bir yalıtım kapağı takılarak yavaşlatılabilir. Termodinamik konaanstoptun avantajları

• Termodinamik konaanstoptlar, herhangi bir ayarlama veya iç parça değişikliği olmadan tüm çalışma aralıklarında çalışabilir.
• Kompakt, basit, hafiftir ve boyutlarına göre büyük kondens kapasitesine sahiptirler.
• Termodinamik konaanstoptlar, yüksek basınç ve aşırı ısınmış buharda kullanılabilir ve su darbesi veya titreşimden etkilenmez. Tamamen paslanmaz çelik yapı, korozyonlu kondense karşı yüksek direnç sunar.
• Termodinamik konaanstoptlar donmadan zarar görmez ve disk dikey bir düzlemde monte edilip atmosfere serbestçe tahliye ediliyorsa donma olasılığı düşüktür. Ancak, bu konumda çalışmak disk kenarında aşınmaya neden olabilir.
• Disk tek hareketli parça olduğundan, bakım konaanstoptu hattan çıkarmadan kolayca yapılabilir.
• Konaanstoptu açılıp kapanırken oluşan duyulabilir ‘tıklama’, konaanstoptu testini çok kolaylaştırır. Termodinamik konaanstoptun dezavantajları
• Termodinamik konaanstoptlar, diskin alt tarafındaki akış hızı daha düşük basıncın oluşması için yetersiz olduğundan, çok düşük diferansiyel basınçlarda olumlu çalışmazlar. Minimum giriş basıncına (tipik olarak 0,25 bar g) tabidirler, ancak giriş basıncının %80’ine kadar maksimum ters basınca dayanabilirler.
• Termodinamik konaanstoptlar, giriş basıncı yavaşça yükselirse, ‘başlangıçta’ büyük miktarda hava tahliye edebilir. Ancak, hızlı basınç artışı, yüksek hızlı havanın buharla aynı şekilde konaanstoptu kapatmasına neden olur ve ‘hava bağlanır’. Bu durumda, konaanstoptla paralel olarak ayrı bir termostatik hava tahliye vanası takılabilir. Modern termodinamik konaanstoptlar, havanın diskin üstünde birikmesini önleyen ve havanın kaçmasına izin veren dahili bir hava bağlanmayı önleyici diske sahip olabilir (Şekil 11.4.3).
• Konaanstoptun tahliyesi gürültülü olabilir ve bu faktör, bazı konumlarda termodinamik bir konaanstoptu kullanımını yasaklayabilir, örneğin bir hastane koğuşu veya ameliyathanenin dışında. Bu bir sorunsa, tahliye gürültüsünü önemli ölçüde azaltan bir difüzör kolayca takılabilir.
• Bir termodinamik konaanstoptu boyutlandırmamaya dikkat edilmelidir, çünkü bu döngü sürelerini artırabilir ve aşınmaya neden olabilir. Ana hat drenaj uygulamaları genellikle, drenaj ceplerinin doğru bir şekilde konumlandırılmasına uygun şekilde dikkat gösterildiğinde, yalnızca düşük kapasiteli versiyonlarla donatılması gerekir.****

Darbe kondenstop

Darbe konaanstoptu (Şekil 11.4.4’te gösterildiği gibi), konik bir piston (C) içinde çalışan bir piston diski (B) ile içi boş bir pistondan (A) oluşur; bu bir kılavuz görevi görür. ‘Başlangıçta’ ana valf (D) yatak (E) üzerinde durur ve piston ile silindir arasındaki boşluktan ve pistonun üstündeki delikten (F) akan bir geçit bırakır. Artan hava ve kondens akışı piston diski üzerinde hareket edecek ve ana valfi yatağından kaldıracak ve artan akış sağlayacaktır. Biraz kondens de piston ile disk arasındaki boşluktan, E’den geçerek konaanstoptu çıkışına akar. Kondens buhar sıcaklığına yaklaştıkça, boşluktan geçerken bir kısmı buhara dönüşür. Bu, F deliğinden boşaltılsa da, piston üzerinde bir ara basınç oluşturur ve bu da ana valfi etkili bir şekilde yüke göre konumlandırır. Konaanstoptu, pistonun (B) yatağa göre konumunu hareket ettirerek ayarlanabilir, ancak konaanstoptu önemli ters basınçtan etkilenir. Küçük boyutunu göz önünde bulundurarak, önemli bir kapasiteye sahiptir. Tersine, konaanstoptu tam bir kapatma sağlayamaz ve çok hafif yüklerde buhar geçirecektir. Bununla birlikte, ana sorun piston ile silindir arasındaki ince açıklıktır. Bu, normalde buhar sisteminde bulunan kirden kolayca etkilenir. Darbe konaanstoptlarının kullanımı nispeten sınırlıdır, bu nedenle bu Modülün bazı sonraki bölümlerinde ele alınmamaktadır. Darbe konaanstoptun avantajları

• Darbe konaanstoptları, boyutlarına göre önemli bir kondens işleme kapasitesine sahiptir.
• Valf boyutunda herhangi bir değişiklik olmadan geniş bir buhar basıncı aralığında çalışabilirler ve yüksek basınç ve aşırı ısınmış buharda kullanılabilirler.
• Havayı tahliye etmede iyidirler ve ‘hava bağlanamaz’. Darbe konaanstoptun dezavantajları
• Darbe konaanstoptları tam bir sızdırmaz kapatma sağlayamaz ve çok hafif yüklerde buhar sızdırır.
• Piston ile silindir arasındaki son derece küçük açıklık nedeniyle, konaanstoptu gövdesine giren herhangi bir kirden kolayca etkilenirler.
• Konaanstoptlar hafif yükte titreşime neden olabilir, gürültü, su darbesi ve hatta valfin kendisine mekanik hasar verebilir.
• Giriş basıncının %40’ını aşan bir ters basınçta çalışmazlar.

Labirent kondenstop

Labirent konaanstoptunun basit bir formu Şekil 11.4.5’te gösterilmiştir. Bir el çarkı ile ayarlanabilen bir dizi deflektör plakasından oluşur. İlk deflektör plakası ile konaanstoptu gövdesi arasından geçen sıcak kondens basınç düşüşüne maruz kalır ve bir kısmı ‘flaş’ buhara dönüşür. Bir sonraki deflektör plakasının etrafındaki alan, artan hacimde sıcak kondensle başa çıkmak zorundadır ve canlı buharın kaçışını önler. Deflektör plakaları, el çarkı kullanılarak içeri veya dışarı hareket ettirilebilir; bu da gövdeye göre konumlarını değiştirir ve açıklığın genel boyutunu etkili bir şekilde değiştirir. Labirent konaanstoptun avantajları

• Bu konaanstoptu türü, kapasitesine göre nispeten küçüktür ve otomatik parça olmadığından mekanik arıza olasılığı azdır. Labirent konaanstoptun dezavantajları
• Labirent konaanstoptu, buhar basıncında veya kondens yükünde önemli bir değişiklik olduğunda manuel olarak ayarlanması gerekir. Ayar mevcut koşullar için doğru değilse, buhar israfı veya buhar alanının su ile dolması meydana gelecektir (sabit açıklıklı konaanstoptu gibi).

Sabit açıklıklı konaanstoptlar

Bunlar, belirli basınç koşullarında hesaplanan miktarda kondensin akmasına izin vermek için önceden belirlenmiş çapta bir delik içeren cihazlardır. Pratikte, kondens yükleri ve buhar basıncı önemli ölçüde değişebilir. Örneğin, başlangıç ve çalışma yükleri, sıcaklık kontrollerinin eylemleri nedeniyle değişecek olan buhar basıncı ile birlikte önemli ölçüde farklılık gösterebilir. Bu değişen koşullar, sabit açıklığın ya proseste kondensi tutmasına ya da canlı buhar geçirmesine neden olabilir; bu da tesis performansını etkileyebilir ve güvenliği tehlikeye atabilir. Sabit açıklıklar genellikle çalışma koşullarına göre boyutlandırılır, böylece yeterli kondensi tutarlar ve buhar geçirmezler. Bu durumda, başlangıçta, daha büyük ölçüde boyutları küçüktür ve buhar alanının su ile dolma şansı yüksektir. Alternatif, başlangıçta su ile dolmaması için boyutlandırmaktır. Delik, çalışma koşulları için etkili bir şekilde boyutlandırılmıştır ve cihaz buhar geçirecektir. Delik boyutu genellikle iki koşul arasındaki bir uzlaşmadır; öyle ki, aradaki bazı noktalarda delik doğru boyuttadır. Korozyon ve tesis ömrü Sürekli su ile doluluk, buhar alanında korozyon riskini önemli ölçüde artırır. Sabit açıklıklı konaanstoptlar takıldıktan sonra, tesis ömrünün düzgün konaanstoptlarla beklenenin altına düştüğünü bulmak olağandışı değildir. Düzgün bir konaanstoptu, uygulamada mevcut tüm basınç ve akış hızlarında yeterli kapasiteyi elde edebilmelidir. Daha sonra herhangi bir koşulda buhar sızdırmadan sıcak kondensi geçirebilir. Bunu başarmak için, deliğin boyutu konaanstoptu içinde değişmelidir. En kötü koşulu karşılayacak kadar büyük olmalı ve ardından kapasite çok büyük hale geldiğinde etkili açıklık akış alanını azaltacak bir araç bulunmalıdır. Bu, tam olarak bir konaanstoptu çalışmasını tanımlar. Sabit açıklıklı konaanstoptun avantajları

• Basınç ve yükler sabit olduğunda başarıyla kullanılabilir.
• Hareketli parça yoktur. Sabit açıklıklı konaanstoptun dezavantajları
• Çalışma yüküne göre boyutlandırılırsa, sabit açıklıklı konaanstoptlar başlangıçta su ile dolar, bu dönemde tesis performansını azaltır, başlangıç sürelerini ve korozyon riskini artırır.
• Başlangıç yüküne göre boyutlandırılırsa, sabit açıklıklı konaanstoptlar tesis çalışırken buhar israf eder, çalışma maliyetlerini etkili bir şekilde artırır.
• Sabit açıklıklı konaanstoptlar, açıklığın küçük boyutu nedeniyle sıklıkla kirle tıkanır.
• Korozyon nedeniyle bir ısı eşanjörünün değiştirme maliyeti, sabit açıklıklı konaanstoptu bir konaanstoptu ile değiştirme maliyetinden çok daha yüksek olacaktır. Not: Sabit açıklıklı konaanstoptlar, değişken yük koşullarına maruz kalan herhangi bir uygulamadan kondens tahliyesi için önerilmez.