Kuinka poistaa tiivistymättömät kaasut, kuten ilma, höyryjärjestelmistä?

Höyryjärjestelmissä esiintyvien tiivistymättömien kaasujen, kuten ilman, pääasialliset lähteet ovat seuraavat:
(1) Kun höyryjärjestelmä on suljettu, syntyy alipaine ja ilmaa imetään sisään
(2) Kattilan syöttövesi kuljettaa ilmaa
(3) Syöttövesi ja lauhdevesi joutuvat kosketuksiin ilman kanssa
(4) Jaksottaisen lämmityslaitteiston syöttö- ja purkutila

Tiivistymättömät kaasut ovat erittäin haitallisia höyry- ja lauhdejärjestelmille
(1) Tuottaa lämmönkestävyyttä, vaikuttaa lämmönsiirtoon, vähentää lämmönvaihtimen tehoa, pidentää lämmitysaikaa ja lisää höyrynpainevaatimuksia
(2) Ilman heikon lämmönjohtavuuden vuoksi ilman läsnäolo aiheuttaa tuotteen epätasaisen kuumenemisen.
(3) Koska tiivistymättömän kaasun höyryn lämpötilaa ei voida määrittää painemittarin perusteella, tämä on monissa prosesseissa mahdotonta hyväksyä.
(4) Ilman sisältämät typpioksidit (NO2) ja hiilidioksidi (C02) voivat helposti syövyttää venttiilejä, lämmönvaihtimia jne.
(5) Tiivistymätöntä kaasua pääsee lauhdevesijärjestelmään aiheuttaen vesivasaran.
(6) Lämmitystilassa olevan 20 % ilman määrä laskee höyryn lämpötilaa yli 10 °C. Höyryn lämpötilavaatimuksen täyttämiseksi höyrynpainevaatimusta nostetaan. Lisäksi tiivistymättömän kaasun läsnäolo aiheuttaa höyryn lämpötilan laskua ja vakavan höyrylukon muodostumisen hydrofobiseen järjestelmään.

Höyrypuolella on kolme lämmönsiirtokerrosta – vesikalvo, ilmakalvo ja hilsekerros:

Suurin lämmönkestävyys tulee ilmakerroksesta. Ilmakalvon läsnäolo lämmönvaihtopinnalla voi aiheuttaa kylmiä kohtia tai, mikä pahempaa, estää lämmönsiirron kokonaan tai ainakin aiheuttaa epätasaisen lämpenemisen. Itse asiassa ilman lämmönkestävyys on yli 1500 kertaa suurempi kuin raudan ja teräksen ja 1300 kertaa suurempi kuin kuparin. Kun lämmönvaihdintilan kumulatiivinen ilman suhde saavuttaa 25 %, höyryn lämpötila laskee merkittävästi, mikä heikentää lämmönsiirtotehokkuutta ja johtaa steriloinnin epäonnistumiseen steriloinnin aikana.

Siksi höyryjärjestelmän tiivistymättömät kaasut on poistettava ajoissa. Markkinoiden yleisimmin käytetty termostaattinen ilmanpoistoventtiili sisältää tällä hetkellä suljetun pussin, joka on täytetty nesteellä. Nesteen kiehumispiste on hieman alempi kuin höyryn kyllästymislämpötila. Kun puhdasta höyryä ympäröi suljettua pussia, sisäinen neste haihtuu ja sen paine saa venttiilin sulkeutumaan. Kun höyryssä on ilmaa, sen lämpötila on alempi kuin puhtaan höyryn, ja venttiili avautuu automaattisesti vapauttaen ilman. Kun ympäröivä ilma on puhdasta höyryä, venttiili sulkeutuu uudelleen ja termostaattinen ilmanpoistoventtiili poistaa automaattisesti ilman milloin tahansa höyryjärjestelmän koko toiminnan aikana. Tiivistymättömien kaasujen poistaminen voi parantaa lämmönsiirtoa, säästää energiaa ja lisätä tuottavuutta. Samalla ilma poistetaan ajoissa, jotta prosessin suorituskyky säilyy, mikä on kriittistä lämpötilan säädölle, lämmityksen tasaisuudelle ja tuotteen laadun paranemiselle. Se vähentää korroosiota ja ylläpitokustannuksia. Järjestelmän käynnistysnopeuden nopeuttaminen ja käynnistyskulutuksen minimointi ovat ratkaisevan tärkeitä suurten höyrylämmitysjärjestelmien tyhjentämisessä.

Höyryjärjestelmän ilmanpoistoventtiili on parasta asentaa putkiston päähän, laitteen kuolleeseen nurkkaan tai lämmönvaihtolaitteen pidätysalueelle, joka edistää tiivistymättömien kaasujen kertymistä ja poistamista. Termostaattisen poistoventtiilin eteen tulisi asentaa manuaalinen palloventtiili, jotta höyryn virtausta ei voida pysäyttää poistoventtiilin huollon aikana. Kun höyryjärjestelmä on sammutettu, poistoventtiili on auki. Jos ilmavirtaus on eristettävä ulkomaailmasta sammutuksen aikana, poistoventtiilin eteen voidaan asentaa pienen painehäviön omaava pehmeätiivisteinen takaiskuventtiili.