Jak odstranit nekondenzovatelné plyny, jako je vzduch, z parních systémů?

Hlavní zdroje nekondenzovatelných plynů, jako je vzduch v parních systémech, jsou následující:
(1) Po uzavření parního systému se vytvoří podtlak a nasá se vzduch
(2) Napájecí voda kotle přenáší vzduch
(3) Přívodní voda a kondenzovaná voda přicházejí do kontaktu se vzduchem
(4) Prostor pro nakládání a vykládání zařízení pro přerušované vytápění

Nekondenzovatelné plyny jsou velmi škodlivé pro parní a kondenzační systémy.
(1) Vytváří tepelný odpor, ovlivňuje přenos tepla, snižuje výkon výměníku tepla, prodlužuje dobu ohřevu a zvyšuje požadavky na tlak páry
(2) Vzhledem ke špatné tepelné vodivosti vzduchu způsobí přítomnost vzduchu nerovnoměrné zahřívání produktu.
(3) Protože teplotu páry v nekondenzovatelném plynu nelze určit na základě tlakoměru, je to pro mnoho procesů nepřijatelné.
(4) NO2 a CO2 obsažené ve vzduchu mohou snadno korodovat ventily, výměníky tepla atd.
(5) Nekondenzovatelný plyn vstupuje do systému kondenzátu a způsobuje vodní ráz.
(6) Přítomnost 20 % vzduchu v topném prostoru způsobí pokles teploty páry o více než 10 °C. Aby se uspokojila potřeba teploty páry, zvýší se požadavek na tlak páry. Navíc přítomnost nekondenzovatelného plynu způsobí pokles teploty páry a vážné ucpání páry v hydrofobním systému.

Mezi třemi vrstvami tepelného odporu pro přenos tepla na straně páry – vodní film, vzduchový film a vrstva vodního kamene:

Největší tepelný odpor klade vrstva vzduchu. Přítomnost vzduchového filmu na povrchu teplosměnného výměníku může způsobit studená místa, nebo v horším případě zcela zabránit přenosu tepla, či alespoň způsobit nerovnoměrné ohřev. Tepelný odpor vzduchu je ve skutečnosti více než 1500krát vyšší než u železa a oceli a 1300krát vyšší než u mědi. Když kumulativní poměr vzduchu v prostoru teplosměnného výměníku dosáhne 25 %, teplota páry výrazně klesne, čímž se sníží účinnost přenosu tepla a povede k selhání sterilizace během sterilizace.

Proto je nutné včas odstranit nekondenzovatelné plyny z parního systému. Nejběžněji používaný termostatický odvzdušňovací ventil na trhu v současnosti obsahuje uzavřený vak naplněný kapalinou. Bod varu kapaliny je mírně nižší než teplota nasycení páry. Když tedy čistá pára obklopuje uzavřený vak, vnitřní kapalina se odpařuje a její tlak způsobí uzavření ventilu; když je v páře vzduch, její teplota je nižší než teplota čisté páry a ventil se automaticky otevře, aby uvolnil vzduch. Když je obklopena čistou párou, ventil se znovu uzavře a termostatický odvzdušňovací ventil automaticky odstraní vzduch kdykoli během celého provozu parního systému. Odstranění nekondenzovatelných plynů může zlepšit přenos tepla, ušetřit energii a zvýšit produktivitu. Zároveň je vzduch včas odstraněn, aby se udržel výkon procesu, který je zásadní pro regulaci teploty, rovnoměrné ohřev a zlepšení kvality produktu. Snižuje se koroze a náklady na údržbu. Zrychlení spouštěcí rychlosti systému a minimalizace spotřeby energie při spouštění jsou klíčové pro vyprazdňování velkých systémů parního vytápění.

Odvzdušňovací ventil parního systému je nejlépe instalovat na konci potrubí, v mrtvém rohu zařízení nebo v retenční oblasti zařízení pro výměnu tepla, což přispívá k akumulaci a eliminaci nekondenzovatelných plynů. Před termostatický odvzdušňovací ventil by měl být instalován ruční kulový ventil, aby se během údržby odvzdušňovacího ventilu nezastavila pára. Když je parní systém vypnutý, odvzdušňovací ventil je otevřený. Pokud je třeba během vypnutí izolovat proudění vzduchu od okolního světa, lze před odvzdušňovací ventil nainstalovat měkkotěsnící zpětný ventil s malým tlakovým spádem.