Termostatik Kondenstoplar

Termostatik konaanstoptlar, çevreleyen buhar sıcaklığına yanıt olarak çalışır. Burada 3 farklı tipin çalışma prensibi ve avantajları ele alınmaktadır - sıvı genleşmeli konaanstoptlar, bimetalik ve dengeli basınç termostatik konaanstoptlar. Her biri farklı şekilde çalışır ve belirli uygulama türleri için uygundur.

Sıvı genleşmeli kondenstop

Bu, en basit termostatik konaanstoptlardan biridir ve Şekil 11.2.1’de gösterilmiştir. Yağla doldurulmuş bir eleman, ısıtıldığında valfi yatağa karşı kapatmak için genişler. Ayarlama, konaanstoptu tahliye sıcaklığını 60°C ile 100°C arasında değiştirilmesine izin verir; bu da onu başlangıçta büyük miktarda hava ve soğuk kondensi uzaklaştırmak için ideal bir cihaz haline getirir. Modül 2.2’de tartışıldığı gibi, doygun buharın sıcaklığı basınçla değişir.

Şekil 11.2.2, buharın doyma eğrisini, 90°C’ye ayarlanmış sıvı genleşmeli konaanstoptu sabit sıcaklık tepki çizgisi (X - X) ile birlikte göstermektedir.

Şekil 11.2.2’den görülebileceği gibi, basınç P1 basıncındayken, kondensin yalnızca küçük bir miktar (ΔT1) soğuması gerekecektir ve konaanstoplama kabul edilebilir olacaktır. Ancak basınç P2’ye yükseltilirse, kondensin konaanstoptu geçmek için daha fazla soğuması (ΔT2) gerekir. Bu soğuma yalnızca proses ile konaanstoptu arasındaki boruda meydana gelebilir ve konaanstoptu tahliye sıcaklığı sabit kalırsa, proses su ile dolacaktır.

Tipik uygulama

Sabit sıcaklık tahliye karakteristiği nedeniyle, sıvı genleşmeli konaanstoptu faydalı bir şekilde ‘kapatma drenaj konaanstoptu’ olarak kullanılabilir. Burada, çıkışı her zaman yağla doldurulmuş elemanın sürekli olarak batmasını sağlamak için Şekil 11.2.3’te gösterildiği gibi yukarı doğru olmalıdır. Konaanstoptu yalnızca 60°C - 100°C arasında tahliye edebildiğinden, normalde yalnızca başlangıçta açılır. Normalde bir kondens dönüş hattına borulanmış bir ana hat drenaj konaanstoptu ile yan yana monte edilebilir. Sıvı genleşmeli konaanstoptun avantajları:

• Sıvı genleşmeli konaanstoptlar, düşük sıcaklıklarda tahliye edecek şekilde ayarlanabilir ve mükemmel bir ‘soğuk drenaj’ imkanı sağlar. • Dengeli basınç konaanstoptu gibi, sıvı genleşmeli konaanstoptu soğukken tamamen açıktır ve ‘başlangıç’ yüklerinde iyi hava tahliyesi ve maksimum kondens kapasitesi sağlar. • Sıvı genleşmeli konaanstoptu, daha soğuk kondensle dolacağı garantili uzun bir soğutma bacağı olan düşük basınçlı aşırı ısınmış buhar ana hatlarında başlangıç drenaj konaanstoptu olarak kullanılabilir. Titreşim ve su darbesi koşullarına dayanabilir.

Sıvı genleşmeli konaanstoptun dezavantajları:

• Elemanın esnek borusu, korozyonlu kondens veya aşırı ısınma tarafından yok edilebilir. • Sıvı genleşmeli konaanstoptu kondensi 100°C veya altında bir sıcaklıkta tahliye ettiğinden, buhar alanından kondensin derhal uzaklaştırılmasını gerektiren uygulamalarda asla kullanılmamalıdır. • Konaanstoptu donma koşullarına maruz kalacaksa, konaanstoptu ve ilgili boru tesisatı iyi yalıtılmalıdır. • Sıvı genleşmeli konaanstoptu normalde tek başına bir konaanstoplama çözümü değildir, çünkü genellikle paralel olarak çalışacak başka bir konaanstoptu gerektirir. Ancak, başlangıç hızının önemli bir husus olmadığı, örneğin küçük tank ısıtma serpantinlerinin drene edilmesi gibi durumlarda sıklıkla kullanılabilir.

Dengeli basınç kondenstop

Sıvı genleşmeli konaanstopta büyük bir gelişme, Şekil 11.2.4’te gösterilen dengeli basınç konaanstoptudur. Çalışma sıcaklığı, çevreleyen buhar basıncından etkilenir. Çalışma elemanı, suyun kaynama noktasının altında bir kaynama noktasına sahip özel bir sıvı ve su karışımı içeren bir kapsüldür. Başlangıçta mevcut olan soğuk koşullarda, kapsül gevşektir. Valf yatağından kalkar ve tamamen açıktır, havanın kısıtlama olmaksızın uzaklaştırılmasına izin verir. Bu, tüm dengeli basınç konaanstoptlarının bir özelliğidir ve neden hava tahliyesi için çok uygun olduklarını açıklar. Kondens dengeli basınç buhar konaanstoptu geçtikçe, ısı kapsüldeki sıvıya aktarılır. Sıvı, buhar konaanstopta ulaşmadan önce buharlaşır. Kapsül içindeki buhar basıncı, kapsülün genişlemesine ve valfin kapanmasına neden olur. Konaanstoptan ısı kaybı daha sonra kapsülü çevreleyen suyu soğutur, buhar yoğuşur ve kapsül büzülerek valfi açar ve kondens serbest bırakır; buhar tekrar yaklaşana kadar ve döngü tekrarlanana kadar (Şekil 11.2.5).

Konaanstoptun çalıştığı buhar sıcaklığı altındaki fark, kapsüldeki sıvı karışımının konsantrasyonu tarafından belirlenir. ‘İnce cidarlı’ eleman, basınç ve sıcaklık değişikliklerine hızlı tepki verir. Sonuç, Şekil 11.2.6’da gösterilen tepki çizgisidir. Demir dışı yapıdaki erken tip körük elemanları su darbesinden kaynaklanan hasara yatkındı. Paslanmaz çelik elemanların tanıtılması güvenilirliği önemli ölçüde artırdı. Şekil 11.2.7, su darbesi, aşırı ısınma ve korozyondan kaynaklanan hasara önemli ölçüde dirençli olan modern bir dengeli basınç buhar konaanstoptu düzeninin açılmış görünümünü göstermektedir. Dengeli basınç konaanstoptun avantajları:

• Küçük, hafif ve boyutuna göre büyük kapasiteli. • Başlangıçta valf tamamen açıktır, havanın ve diğer yoğuşturulamaz gazların serbestçe tahliye edilmesine izin verir ve yük en yüksek olduğunda maksimum kondens uzaklaştırması sağlar. • Bu konaanstoptu türü, açık bir konumda çalışırken donma olasılığı düşüktür (konaanstoptan sonra kondens borusunda bir yükselme olmadığı sürece, bu durum suyun geri akmasına ve buhar kapalıyken konaanstoptu su ile doldurmasına izin verir). • Modern dengeli basınç konaanstoptu, maksimum çalışma basıncına kadar buhar basıncı değişikliklerine otomatik olarak uyum sağlar. Ayrıca 70°C’ye kadar aşırı ısınmaya tolerans gösterir. • Konaanstoptu bakımı basittir. Kapsül ve valf yatağı kolayca çıkarılabilir ve konaanstoptu hattan çıkarmadan birkaç dakika içinde yenileri takılabilir. Dengeli basınç konaanstoptun dezavantajları:

• Eski tip dengeli basınç buhar konaanstoptlarının, su darbesi veya korozyonlu kondensden hasar görme eğilimli körükleri vardı. Daha yakın zamanda tanıtılan kaynaklı paslanmaz çelik kapsüller, bu tür koşulları daha iyi tolere edebilir. • Tüm diğer termostatik konaanstoptlarla ortak olarak, dengeli basınç tipi, kondens sıcaklığı buhar sıcaklığı altına düşene kadar açılmaz (tam sıcaklık farkı elemanı doldurmak için kullanılan sıvı tarafından belirlenir). Bu, buhar alanının su ile dolmasının tolere edilemeyeceği, örneğin; ana hat drenejı, ısı eşanjörleri, kritik izleme gibi uygulamalar için konaanstoptu seçildiğinde açıkça bir dezavantajdır.

Bimetalik kondenstop

Adından da anlaşılacağı gibi, bimetalik buhar konaanstoptları, bir elemana kaynaklanmış iki farklı metal şerit kullanılarak inşa edilir. Eleman ısıtıldığında sapar. (Şekil 11.2.8):