Problem vodenog čekića
PTFE izmjenjivač topline koji radi s parom od 4 bara iznenada osjeti glasno lupanje u povratnom vodu kondenzata. Fleksibilne PTFE cijevi drhte. Tijekom tjedana, lupanje se ponavlja sve češće. Naposljetku, cijev razvije rupicu curenja na potpornoj stezaljci, iscrpljenu opetovanim hidrauličkim udarom.
Vodeni čekić u parnim sustavima nije neugodna buka. To je skok pritiska koji doseže stotine psi, putujući zvučnom brzinom kroz cijevi ispunjene-kondenzatom. PTFE cijev, fleksibilna i elastična, podnosi te udare bolje od krutog metala. Ali ponovljeni udari čekića akumuliraju oštećenja uslijed zamora na točkama koncentracije naprezanja-stezaljke, spojnice, spojevi razdjelnika.
Glavni uzrok tragovi su u parnom odvajaču. Pogrešna vrsta sifona ili sifon ispravne veličine koji je pogrešno instaliran zadržava kondenzat u PTFE zavojnici. Kada se ovaj kondenzat iznenada pokrene nadolazećom parom, dolazi do vodenog udara.
Kako odvajači pare utječu na performanse PTFE izmjenjivača topline
Parni odvajač ima jednu funkciju: ispušta kondenzat uz zadržavanje žive pare. Izvršenje ove funkcije određuje hoće li PTFE izmjenjivač topline raditi učinkovito ili destruktivno.
Kondenzat koji se nakuplja unutar PTFE cijevi stvara dva problema. Prvo, prekriva površinu za prijenos topline. Dio cijevi ispunjen kondenzatom prenosi daleko manje topline od dijela ispunjenog parom. Efektivna površina se smanjuje. Regulator temperature kupke dodatno otvara ventil za paru radi kompenzacije, povećavajući tlak i brzinu pare.
Drugo, akumulirani kondenzat stvara metak. Kada se tlak pare izgradi iza mlaznice, ona se brzo ubrzava. Pri prvom zavoju ili ograničenju, puž se zaustavlja. Kinetička energija se pretvara u skok pritiska. Ovo je vodeni čekić. U PTFE sustavima, šiljak napreže stijenke cijevi i potporne točke.
Tablica 1: Prikladnost tipa parnog odvajača za uslugu PTFE izmjenjivača topline
| Vrsta zamke | Odgovor na promjenu opterećenja | Mogućnost ventilacije | Rizik od vodenog udara | Prikladnost za PTFE zavojnice |
|---|---|---|---|---|
| termodinamički (disk) | Loše (cikličko pražnjenje) | Jadno | Visoko (isprekidano pražnjenje) | Ne preporučuje se |
| Termostat (uravnoteženi tlak) | Dobro (kontinuirano) | Izvrsno | Niska | Prikladno za male zavojnice |
| Plovak i termostat | Izvrsno (kontinuirano, modulirajuće) | Izvrsno (odvojeni ventilacijski otvor) | Vrlo nisko | Najbolji izbor za sve primjene PTFE-a |
| Preokrenuta kanta | Umjereno | Zahtijeva poseban ventilacijski otvor | Umjereno (povremeno) | Prihvatljivo uz odgovarajuću ventilaciju |
Prikladnost na temelju karakteristika odvodnje kondenzata i iskustva na terenu s PTFE uronjenim izmjenjivačima topline.
Logika odabira zamki
Plutajući i termostatski sifoni pružaju najstabilniju odvodnju kondenzata za PTFE izmjenjivače topline. Mehanizam plovka otvara ispusni ventil proporcionalno protoku kondenzata. Nema ciklusa, nema povremenog pražnjenja puževa, nema vodenog udara. Ugrađeni-termostatski ventilacijski otvor automatski uklanja-nekondenzirajuće plinove koji bi inače prekrili površinu za prijenos topline.
Termodinamičke zamke su najmanje prikladne. Rade u brzom-otvorenom-zatvorenom ciklusu. Kondenzat se nakuplja dok se sifon ne otvori, a zatim se naglo ispušta. Isprekidani protok potiče vodeni čekić. Hladno pokretanje stvara velika opterećenja kondenzatom s kojima termodinamičke zamke ne mogu glatko podnijeti.
Sifoni s obrnutom kantom naširoko se koriste u općim parnim sustavima, ali zahtijevaju pažljivu primjenu na PTFE zavojnicama. Ispuštaju se povremeno. Odvojeni otvor za zrak neophodan je kako bi se spriječilo vezivanje zraka. Bez njega, zrak se nakuplja u zavojnici, blokira ulaz pare, a sifon se ne otvara.
Detalji instalacije koji sprječavaju probleme
Čak i ispravna vrsta zamke ne radi ako je loše instalirana. Odvodnik mora biti smješten ispod najnižeg izlaza kondenzata PTFE zavojnice. Gravitacijska drenaža od zavojnice do sifona je neophodna. Zamka postavljena iznad izlaza zavojnice omogućuje nakupljanje kondenzata u cijevima.
Cjedilo uzvodno od sifona sprječava PTFE krhotine ili kamenac da zaglave mehanizam. Kontrolno staklo nizvodno od sifona omogućuje vizualnu provjeru protoka kondenzata. Nepovratni ventil na povratnom vodu kondenzata sprječava povratni tok kada više zavojnica dijeli zajednički povratni kolektor.
Za PTFE zavojnice s višestrukim prolazima cijevi, svaki prolaz bi se trebao zasebno odvoditi u zajednički kolektor kondenzata, a zatim u sifon. Razdjelnici ulaza za paru i izlaza kondenzata smanjuju rizik od poplave u jednom prolazu dok drugi slobodno teče.
Sažetak
Ispravna specifikacija parnog odvajača sprječava vodeni udar u kondenzacijskim sustavima PTFE izmjenjivača topline. Plutajući i termostatski sifoni pružaju najglađu, najstabilniju odvodnju kondenzata s kontinuiranim modulirajućim pražnjenjem i ugrađenim-odzračivanjem. Termodinamičke zamke treba izbjegavati zbog cikličkog pražnjenja i opasnosti od hidrauličkog udara.
Ispravna instalacija ispod izlaza zavojnice, s cjedilom, kontrolnim staklom i nepovratnim ventilom, osigurava da ispravno specificirani sifon radi kako je projektirano. Više{1}}zavojnice zahtijevaju individualnu drenažu kako bi se spriječilo preplavljivanje kondenzata.
Inženjerske preporuke za izbor parnog odvajača PTFE izmjenjivača topline dostupne su nakon podnošenja podataka o tlaku pare, konfiguraciji zavojnice, opterećenju kondenzatom i pojedinostima o postojećem sustavu povrata kondenzata.
