Como eliminar gases non condensables como o aire dos sistemas de vapor?

As principais fontes de gases non condensables como o aire nos sistemas de vapor son as seguintes:
(1) Despois de pechar o sistema de vapor, xérase un baleiro e aspírase aire.
(2) A auga de alimentación da caldeira transporta aire
(3) Auga de subministración e auga condensada en contacto co aire
(4) Espazo de alimentación e descarga de equipos de calefacción intermitente

Os gases non condensables son moi prexudiciais para os sistemas de vapor e condensados
(1) Produce resistencia térmica, afecta a transferencia de calor, reduce a saída do intercambiador de calor, aumenta o tempo de quecemento e aumenta os requisitos de presión de vapor
(2) Debido á baixa condutividade térmica do aire, a presenza de aire provocará un quecemento desigual do produto.
(3) Dado que a temperatura do vapor en gas non condensable non se pode determinar con base no manómetro, isto é inaceptable para moitos procesos.
(4) O NO2 e o CO2 contidos no aire poden corroer facilmente as válvulas, os intercambiadores de calor, etc.
(5) O gas non condensable entra no sistema de auga de condensación e provoca un golpe de ariete.
(6) A presenza dun 20 % de aire no espazo de quentamento provocará que a temperatura do vapor diminúa máis de 10 °C. Para satisfacer a demanda de temperatura do vapor, aumentarase o requisito de presión de vapor. Ademais, a presenza de gas non condensable provocará que a temperatura do vapor diminúa e que se produza un bloqueo de vapor grave no sistema hidrofóbico.

Entre as tres capas de resistencia térmica de transferencia de calor no lado do vapor: película de auga, película de aire e capa de incrustacións:

A maior resistencia térmica provén da capa de aire. A presenza dunha película de aire na superficie de intercambio de calor pode causar puntos fríos ou, peor aínda, impedir completamente a transferencia de calor ou, polo menos, causar un quecemento desigual. De feito, a resistencia térmica do aire é máis de 1500 veces a do ferro e o aceiro e 1300 veces a do cobre. Cando a proporción acumulada de aire no espazo do intercambiador de calor alcanza o 25 %, a temperatura do vapor baixará significativamente, o que reducirá a eficiencia da transferencia de calor e provocará fallos na esterilización.

Polo tanto, os gases non condensables no sistema de vapor deben eliminarse a tempo. A válvula de escape de aire termostática máis utilizada no mercado actualmente contén unha bolsa selada chea de líquido. O punto de ebulición do líquido é lixeiramente inferior á temperatura de saturación do vapor. Así, cando o vapor puro rodea a bolsa selada, o líquido interno evapórase e a súa presión fai que a válvula se peche; cando hai aire no vapor, a súa temperatura é inferior á do vapor puro e a válvula ábrese automaticamente para liberar o aire. Cando o ambiente é vapor puro, a válvula péchase de novo e a válvula de escape termostática elimina automaticamente o aire en calquera momento durante todo o funcionamento do sistema de vapor. A eliminación de gases non condensables pode mellorar a transferencia de calor, aforrar enerxía e aumentar a produtividade. Ao mesmo tempo, o aire elimínase a tempo para manter o rendemento do proceso que é fundamental para o control da temperatura, facer que o quecemento sexa uniforme e mellorar a calidade do produto. Reducir a corrosión e os custos de mantemento. Acelerar a velocidade de arranque do sistema e minimizar o consumo de arranque son cruciais para baleirar sistemas de calefacción a vapor de grandes espazos.

A válvula de escape de aire do sistema de vapor instálase mellor ao final da tubaxe, na esquina morta do equipo ou na zona de retención do equipo de intercambio de calor, xa que isto favorece a acumulación e eliminación de gases non condensables. Débese instalar unha válvula de bola manual diante da válvula de escape termostática para que o vapor non se poida deter durante o mantemento da válvula de escape. Cando o sistema de vapor está apagado, a válvula de escape ábrese. Se é necesario illar o fluxo de aire do mundo exterior durante o apagado, pódese instalar unha válvula de retención de selado suave con pequena caída de presión diante da válvula de escape.