Aburul este unul dintre cei mai eficienți purtători de căldură, care transferă instantaneu toată energia termică către consumator la contactul cu dispozitivul de transfer de căldură. În plus, este ușor să dai fazei gazoase caracteristicile necesare - temperatura și presiunea necesare.
Dar atunci când aburul și echipamentul interacționează, se formează o cantitate mare de condens, ceea ce duce la ciocănirea, o scădere a puterii termice și o deteriorare a calității fazei gazoase. Pentru a combate picăturile de apă care cad pe suprafața țevilor, este necesar să folosiți un sifon. La întreprinderile străine, astfel de fitinguri sunt numite „capcană de abur”, care reflectă pe deplin scopul funcțional al dispozitivului.
Capcane cu aburi
Sifonele sunt unul dintre tipurile de fitinguri industriale pentru conducte, care este conceput pentruprevenirea condensului la utilizarea aburului și utilizarea mai eficientă a energiei sale termice.
Ca urmare a unei serii de experimente, s-a dovedit că introducerea unui sifon într-un set de echipamente economisește până la 20% din energia utilă a aburului viu.
Tipuri de captoare cu abur
În funcție de proiectare și de principiul de funcționare implementat, fitingurile pentru conducte pot fi mecanice, termodinamice sau termostatice. Orice tip de sifon trebuie să îndeplinească două cerințe de bază:
- eliminarea condensului fără pierderea fazei gazoase acute;
- ventilare automată a sistemului.
Condensul se formează din cauza pierderilor de căldură de către abur în schimbătoarele de căldură, precum și în timpul încălzirii instalațiilor de conducte, când o parte din faza gazoasă se transformă în apă. Pierderea unei cantități mari de umiditate reduce eficiența energetică a echipamentului, accelerează uzura acestuia. De aceea este atât de important să lupți cu el.
Capcane mecanice de abur
Fitturile mecanice sunt cele mai fiabile și, prin urmare, populare, „capcană”. Principiul său de funcționare se bazează pe diferența dintre densitățile vaporilor de apă și condensului, iar elementul principal de acționare este un plutitor. În funcție de designul flotorului, se disting următoarele tipuri de armături:
- sifon sferic cu plutitor de abur de tip deschis sau închis;
- element plutitor tip clopot sau sifon de abur închis inversat.
Fiecare tip de armare funcționează în felul săuo anumită schemă, are avantaje și dezavantaje, a căror cunoaștere vă va permite să implementați cea mai eficientă schemă de lucru în întreprindere.
Capcane de abur cu plutitor sferic
Baza designului acestui tip de supapă este un flotor sferic. Este situat în cavitatea internă a supapei de evacuare și este conectat la supapa pârghiei. În plus, sifonul include o supapă termostatică.
Principiul de funcționare al unui sifon cu plutitor cu bile poate fi împărțit în doi pași:
- Condensul intră în dispozitiv prin conductă, umple cavitatea internă și ridică flotorul, care trage pârghia supapei și deschide orificiul pentru eliminarea apei.
- Când aburul fierbinte intră în dispozitiv, supapa termică este activată, aburul începe să se acumuleze în cavitate și face ca plutitorul să se scufunde în fund, ieșirea este blocată.
Așa este separat condensul de abur. Datorită prezenței unei supape termostatice în proiectare, gazul eliberat este îndepărtat automat, iar apariția unei pelicule de aer în cavitate, care blochează dispozitivul, este, de asemenea, împiedicată.
Avantaje și dezavantaje
Un reprezentant tipic al unei supape cu plutitor sferic este sifonul FT-44. Vom analiza principalele avantaje și dezavantaje ale dispozitivelor folosind exemplul acestuia. Principalul lucru pe care îl notează experții este insensibilitatea dispozitivului la sarcini variabile.
Dispozitivul este capabil să dreneze continuu condensul atât la temperatura de saturație a vaporilor, cât și la sarcini mari. Separarea stabilă și continuă a gazelor necondensabile este un alt beneficiu al supapei. Toate acestea, combinate cu o durată lungă de viață, se datorează designului simplu al dispozitivului.
Principalul dezavantaj al dispozitivului este dimensiunea sa mare, care crește pierderile de căldură către elementele neizolate ale carcasei. Sensibilitatea ridicată la ciocanul de berbec și exigența la „puritatea aburului” (este posibilă înfundarea supapelor) sunt încă două dezavantaje ale acestui tip de sifone.
Capcane de abur tip clopot
Așa cum sugerează și numele, elementul principal al acestui tip de sifon este clopotul sau plutitorul „cupă inversată”. Aparatul în sine are o formă cilindrică, destul de voluminoasă (mai mare decât reprezentantul anterior), dar are un set mare de avantaje.
În poziția inițială, plutitorul inversat se află în partea inferioară a supapei, iar partea inferioară a acestuia se sprijină pe tubul vertical. O pârghie de bobină este atașată la sticlă, care se află în capacul supapei. Separarea aburului de condens are loc în patru etape:
- Prin conducta de admisie, apa intră în dispozitiv, umple cavitatea internă și, sub presiune, se revarsă prin tamburul deschis.
- Aburul, care intră în sistem, începe să pună presiune pe fundul flotorului, făcându-l să plutească în volumul de condens și să închidă bobina.
- Aburul, fiind în interiorul paharului, porneștese descompun în faze lichide și gazoase. Acesta din urmă trece printr-un canal special în partea de jos, intră în bobină și o împinge înapoi.
- Condensul și faza gazoasă rămasă părăsesc sticla prin orificiul din fund, plutitorul începe să se elibereze, deschizând din nou bobina.
Repetarea ciclică a operațiunilor descrise are ca rezultat o separare completă și eficientă a aburului viu de condens. Această tehnologie a fost brevetată în 1911, dar rămâne relevantă până în prezent.
Pro și contra
Sifonul Zamkon este un reprezentant proeminent al fitingurilor „cupă inversată”. Vom analiza avantajele și dezavantajele dispozitivelor din această categorie folosind exemplul său.
Aici, dimensiunile mari sunt considerate și un minus, care afectează foarte mult pierderea de energie termică pe elementele neizolate. Un alt dezavantaj, experții numesc debitul limitat, care nu permite utilizarea fitingurilor pe echipamente de în altă performanță.
Beneficiile unui sifon cu abur sunt mult mai mari. În primul rând, bobina nu este supusă contaminării, ceea ce crește fiabilitatea dispozitivului. În al doilea rând, fitingurile nu se tem de ciocănirea. În al treilea rând, îndepărtarea condensului este posibilă chiar și la temperaturi ridicate.
În caz de defecțiune, supapa de evacuare rămâne deschisă, ceea ce salvează complexul de echipamente de avarie. În cele din urmă, toate componentele și ansamblurile suplimentare, cum ar fi filtrele sau supapele de reținere, sunt instalate direct în abur.capcana de abur. Acest lucru reduce pierderea de energie termică și reduce dimensiunea întregului set de dispozitive.
fitinguri „termice”
Capcanele de abur termostatice și termodinamice funcționează pe baza capacității diferitelor fluide de a se extinde și contracta pe măsură ce temperatura crește sau scade. Împreună cu creșterea temperaturii, de exemplu, la intrarea aburului, elementul de blocare se extinde și închide canalul care drenează condensul.
Principiul de funcționare al altor dispozitive se bazează pe o modificare a presiunii în interiorul sistemului ca urmare a interacțiunii unui mediu dens (rece) și rarefiat (cald). Elementele principale în astfel de dispozitive sunt plăcile bimetalice. Fotografia arată sifonul cu un element bimetal.
Acest tip de echipament are un design complex și este rar folosit în practică. Popularitatea scăzută se datorează și reparațiilor complexe și adesea imposibile. Utilizarea echipamentelor de acest tip este justificată numai în instalații industriale deosebit de critice.
