المصادر الرئيسية للغازات غير القابلة للتكثيف مثل الهواء في أنظمة البخار هي كما يلي:
(1) بعد إغلاق نظام البخار، يتم توليد فراغ ويتم سحب الهواء
(2) يحمل الماء المغذي للغلاية الهواء
(3) تزويد المياه والماء المكثف يتلامسان مع الهواء
(4) مساحة تغذية وتفريغ معدات التدفئة المتقطعة
الغازات غير القابلة للتكثيف ضارة جدًا بأنظمة البخار والمكثفات
(1) ينتج مقاومة حرارية، ويؤثر على انتقال الحرارة، ويقلل من خرج المبادل الحراري، ويزيد من وقت التسخين، ويزيد من متطلبات ضغط البخار
(2) بسبب ضعف التوصيل الحراري للهواء، فإن وجود الهواء سوف يسبب تسخين غير متساوٍ للمنتج.
(3) بما أنه لا يمكن تحديد درجة حرارة البخار في الغاز غير القابل للتكثيف بناءً على مقياس الضغط، فهذا أمر غير مقبول للعديد من العمليات.
(4) يمكن لغاز NO2 وCO2 الموجودين في الهواء أن يتسببا بسهولة في تآكل الصمامات والمبادلات الحرارية وما إلى ذلك.
(5) يدخل الغاز غير القابل للتكثيف إلى نظام مياه المكثفات مما يسبب المطرقة المائية.
(6) سيؤدي وجود 20% من الهواء في غرفة التدفئة إلى انخفاض درجة حرارة البخار بأكثر من 10 درجات مئوية. لتلبية متطلبات درجة حرارة البخار، سيزداد ضغط البخار. علاوة على ذلك، سيؤدي وجود غاز غير قابل للتكثيف إلى انخفاض درجة حرارة البخار واحتجاز بخار خطير في النظام الكاره للماء.
من بين طبقات المقاومة الحرارية الثلاث لنقل الحرارة على جانب البخار - طبقة الماء، وطبقة الهواء، وطبقة الحجم:
تُعزى أكبر مقاومة حرارية إلى طبقة الهواء. قد يُسبب وجود غشاء هوائي على سطح التبادل الحراري بقعًا باردة، أو الأسوأ من ذلك، منع انتقال الحرارة تمامًا، أو على الأقل تسخينًا غير متساوٍ. في الواقع، تزيد المقاومة الحرارية للهواء عن 1500 ضعف مقاومة الحديد والصلب، و1300 ضعف مقاومة النحاس. عندما تصل نسبة الهواء التراكمية في مساحة المبادل الحراري إلى 25%، تنخفض درجة حرارة البخار بشكل ملحوظ، مما يُقلل من كفاءة انتقال الحرارة ويؤدي إلى فشل التعقيم أثناءه.
لذلك، يجب التخلص من الغازات غير القابلة للتكثيف في نظام البخار في الوقت المناسب. يحتوي صمام عادم الهواء الحراري الأكثر شيوعًا في السوق حاليًا على كيس محكم الغلق مملوء بسائل. درجة غليان السائل أقل بقليل من درجة حرارة تشبع البخار. لذلك، عندما يحيط البخار النقي بالكيس المحكم الغلق، يتبخر السائل الداخلي ويؤدي ضغطه إلى إغلاق الصمام؛ وعندما يكون هناك هواء في البخار، تكون درجة حرارته أقل من درجة حرارة البخار النقي، فيفتح الصمام تلقائيًا لإخراج الهواء. عندما يكون البخار النقي المحيط، يُغلق الصمام مرة أخرى، ويقوم صمام عادم الهواء الحراري بإخراج الهواء تلقائيًا في أي وقت أثناء تشغيل نظام البخار. يمكن أن تُحسّن إزالة الغازات غير القابلة للتكثيف من نقل الحرارة، وتوفر الطاقة، وتزيد الإنتاجية. في الوقت نفسه، يُخرج الهواء في الوقت المناسب للحفاظ على أداء العملية، وهو أمر بالغ الأهمية للتحكم في درجة الحرارة، وجعل التسخين موحدًا، وتحسين جودة المنتج. كما يُقلل من تكاليف التآكل والصيانة. يُعد تسريع بدء تشغيل النظام وتقليل استهلاكه أمرًا بالغ الأهمية لتفريغ أنظمة التدفئة بالبخار ذات المساحات الكبيرة.
يُفضل تركيب صمام عادم الهواء في نظام البخار في نهاية خط الأنابيب، أو في الزاوية الميتة من الجهاز، أو في منطقة احتجاز جهاز التبادل الحراري، مما يُساعد على تراكم الغازات غير القابلة للتكثيف والتخلص منها. يجب تركيب صمام كروي يدوي أمام صمام العادم الحراري لمنع توقف البخار أثناء صيانة صمام العادم. عند إيقاف تشغيل نظام البخار، يكون صمام العادم مفتوحًا. إذا لزم عزل تدفق الهواء عن العالم الخارجي أثناء إيقاف التشغيل، يُمكن تركيب صمام فحص ناعم الإغلاق لانخفاض الضغط الصغير أمام صمام العادم.
وقت النشر: ١٨ يناير ٢٠٢٤
