Problém vodného kladiva
Výmenník tepla z PTFE, ktorý pracuje s parou 4 barg, náhle zaznamená hlasné búchanie vo vratnom potrubí kondenzátu. Pružné PTFE trubice sa chvejú. V priebehu týždňov sa búchanie opakuje so zvyšujúcou sa frekvenciou. Nakoniec sa v trubici objaví dierka na podpornej svorke, ktorá je unavená opakovaným hydraulickým šokom.
Vodné rázy v parných systémoch nie sú rušivým hlukom. Ide o tlakovú špičku dosahujúcu stovky psi, ktorá sa pohybuje rýchlosťou zvuku cez potrubie naplnené kondenzátom-. PTFE hadica, flexibilná a odolná, odoláva týmto nárazom lepšie ako pevný kov. Opakované príklepy však akumulujú únavové poškodenie v bodoch koncentrácie napätia-svoriek, armatúr a spojov potrubí.
Stopy hlavnej príčiny v odvádzači pary. Nesprávny typ odvádzača alebo nesprávne nainštalovaný odvádzač správnej veľkosti zadržiava kondenzát v PTFE cievke. Keď je tento kondenzát náhle poháňaný prichádzajúcou parou, dôjde k vodnému rázu.
Ako odvádzače pary ovplyvňujú výkon PTFE výmenníka tepla
Odvádzač kondenzátu má jednu funkciu: odvádza kondenzát a zároveň zadržiava živú paru. Vykonanie tejto funkcie určuje, či PTFE výmenník tepla funguje efektívne alebo deštruktívne.
Kondenzát hromadiaci sa vo vnútri PTFE rúrok spôsobuje dva problémy. Po prvé, pokrýva povrch prenosu tepla. Časť rúrky naplnená kondenzátom prenáša oveľa menej tepla ako časť naplnená parou. Efektívna plocha sa zmenšuje. Regulátor teploty kúpeľa ďalej otvára parný ventil na kompenzáciu, čím sa zvyšuje tlak a rýchlosť pary.
Po druhé, nahromadený kondenzát tvorí slimák. Keď sa za slimákom vytvorí tlak pary, rýchlo sa zrýchli. Pri prvom ohybe alebo obmedzení slimák prudko zastaví. Kinetická energia sa premení na tlakovú špičku. Toto je vodné kladivo. V systémoch PTFE hrot namáha steny rúrky a podporné body.
Tabuľka 1: Typ odvádzača pary Vhodnosť pre službu výmenníka tepla z PTFE
| Typ pasce | Reakcia na zmenu zaťaženia | Schopnosť vetrania | Riziko vodného kladiva | Vhodnosť pre PTFE cievky |
|---|---|---|---|---|
| Termodynamický (disk) | Slabé (cyklický výboj) | Chudák | Vysoká (prerušovaný výboj) | Neodporúča sa |
| Termostatický (vyrovnaný tlak) | Dobré (nepretržité) | Výborne | Nízka | Vhodné pre malé cievky |
| Plavák a termostat | Vynikajúce (kontinuálne, modulačné) | Vynikajúce (samostatný vetrací otvor) | Veľmi nízka | Najlepšia voľba pre všetky aplikácie PTFE |
| Obrátený vedierko | Mierne | Vyžaduje samostatný vetrací otvor | Stredná (prerušovaná) | Prijateľné so správnym vetraním |
Vhodnosť na základe charakteristík odvodu kondenzátu a praktických skúseností s PTFE ponornými výmenníkmi tepla.
Logika výberu pasce
Plavákové a termostatické sifóny poskytujú najstabilnejší odvod kondenzátu pre PTFE výmenníky tepla. Plavákový mechanizmus otvára vypúšťací ventil proporcionálne k prietoku kondenzátu. Neexistuje žiadne cyklovanie, žiadne prerušované vypúšťanie slimákov, žiadne vodné rázy. Vstavaný-odvzdušňovací ventil s termostatom automaticky odstraňuje-nekondenzovateľné plyny, ktoré by inak pokrývali povrch prenášajúci teplo.
Najmenej vhodné sú termodynamické pasce. Fungujú v rýchlom-akcii otvorená{2}}uzavretá. Kondenzát sa hromadí, kým sa sifón neotvorí, potom sa nárazovo vypustí. Prerušovaný prietok podporuje vodné rázy. Spustenie za studena generuje veľké množstvo kondenzátu, ktoré termodynamické zachytávače nedokážu hladko zvládnuť.
Obrátené lapače sú široko používané vo všeobecných parných systémoch, ale vyžadujú opatrnú aplikáciu na PTFE cievky. Vypúšťajú sa prerušovane. Samostatný odvzdušňovací otvor je nevyhnutný na zabránenie viazania vzduchu. Bez nej sa v cievke hromadí vzduch, ktorý blokuje vstup pary a odvádzač sa neotvorí.
Podrobnosti o inštalácii, ktoré zabránia problémom
Dokonca aj správny typ pasce zlyhá, ak je nainštalovaný zle. Sifón musí byť umiestnený pod najnižším výstupom kondenzátu PTFE cievky. Gravitačné odvodnenie z cievky do lapača je nevyhnutné. Sifón namontovaný nad výstupom cievky umožňuje kondenzácii kondenzátu v potrubí.
Sitko pred lapačom zabraňuje upchatiu mechanizmu PTFE úlomkami alebo vodným kameňom. Priehľadník za odvádzačom umožňuje vizuálne overenie prietoku kondenzátu. Spätný ventil na spätnom potrubí kondenzátu bráni spätnému toku, keď viaceré výmenníky zdieľajú spoločný zberač.
V prípade PTFE cievok s viacerými priechodmi rúrok by mal každý priechod odtekať jednotlivo do spoločného zberača kondenzátu a potom do zachytávača. Rozdeľovacie vstupy pary a výstupy kondenzátu znižujú riziko zaplavenia jedného priechodu, zatiaľ čo druhý voľne prúdi.
Zhrnutie
Správna špecifikácia odvádzača kondenzátu zabraňuje vodnému rázu v kondenzačných systémoch výmenníkov tepla z PTFE. Plavákové a termostatické zachytávače poskytujú najhladšie a najstabilnejšie odvádzanie kondenzátu s nepretržitým modulovaným vypúšťaním a zabudovaným-odvzdušňovaním. Termodynamickým lapačom by sa malo vyhnúť kvôli cyklickému vypúšťaniu a riziku vodného rázu.
Správna inštalácia pod výstupom cievky so sitkom, priezorom a spätným ventilom zaisťuje, že správne špecifikovaný odvádzač funguje tak, ako bol navrhnutý. Viac-priechodové cievky vyžadujú samostatné odvodnenie, aby sa zabránilo zaplaveniu kondenzátu.
Technické odporúčania pre výber odvádzača kondenzátu z PTFE výmenníka tepla sú k dispozícii po predložení tlaku pary, konfigurácie cievky, zaťaženia kondenzátom a existujúcich podrobností o systéme návratu kondenzátu.
