Kako odstraniti nekondenzirajoče pline, kot je zrak, iz parnih sistemov?

Glavni viri nekondenzirajočih plinov, kot je zrak v parnih sistemih, so naslednji:
(1) Po zaprtju parnega sistema se ustvari vakuum in se vsesa zrak.
(2) Napajalna voda kotla prenaša zrak
(3) Dovodna voda in kondenzirana voda prideta v stik z zrakom
(4) Prostor za dovajanje in razkladanje opreme za občasno ogrevanje

Nekondenzirajoči plini so zelo škodljivi za parne in kondenzacijske sisteme.
(1) Povzroča toplotno upornost, vpliva na prenos toplote, zmanjšuje izhod toplotnega izmenjevalnika, povečuje čas ogrevanja in povečuje potrebe po parnem tlaku.
(2) Zaradi slabe toplotne prevodnosti zraka bo prisotnost zraka povzročila neenakomerno segrevanje izdelka.
(3) Ker temperature pare v nekondenzirajočem plinu ni mogoče določiti na podlagi manometra, je to za številne procese nesprejemljivo.
(4) NO2 in C02, ki ju vsebuje zrak, lahko zlahka korodirata ventile, toplotne izmenjevalnike itd.
(5) Nekondenzirajoči plin vstopi v sistem kondenzacijske vode in povzroči vodni udar.
(6) Prisotnost 20 % zraka v ogrevalnem prostoru bo povzročila padec temperature pare za več kot 10 °C. Da bi zadostili zahtevam po temperaturi pare, se bo povečal potreben tlak pare. Poleg tega bo prisotnost nekondenzirajočega plina povzročila padec temperature pare in resno zaporo pare v hidrofobnem sistemu.

Med tremi toplotno odpornimi plastmi za prenos toplote na strani pare – vodni film, zračni film in plast vodnega kamna:

Največji toplotni upor izvira iz zračne plasti. Prisotnost zračnega filma na površini za izmenjavo toplote lahko povzroči hladne lise ali, še huje, popolnoma prepreči prenos toplote ali vsaj povzroči neenakomerno segrevanje. Pravzaprav je toplotni upor zraka več kot 1500-krat večji od upornosti železa in jekla ter 1300-krat večji od upornosti bakra. Ko kumulativno razmerje zraka v prostoru za izmenjavo toplote doseže 25 %, se temperatura pare znatno zniža, kar zmanjša učinkovitost prenosa toplote in povzroči neuspeh sterilizacije med sterilizacijo.

Zato je treba nekondenzirajoče pline v parnem sistemu pravočasno odstraniti. Trenutno najpogosteje uporabljen termostatski izpušni ventil na trgu vsebuje zaprto vrečko, napolnjeno s tekočino. Vrelišče tekočine je nekoliko nižje od temperature nasičenosti pare. Ko torej čista para obdaja zaprto vrečko, notranja tekočina izhlapi in njen tlak povzroči, da se ventil zapre; ko je v pari zrak, je njena temperatura nižja od temperature čiste pare in se ventil samodejno odpre, da sprosti zrak. Ko je okolica čista para, se ventil ponovno zapre in termostatski izpušni ventil samodejno odstrani zrak kadar koli med celotnim delovanjem parnega sistema. Odstranjevanje nekondenzirajočih plinov lahko izboljša prenos toplote, prihrani energijo in poveča produktivnost. Hkrati se zrak pravočasno odstrani, da se ohrani delovanje procesa, ki je ključnega pomena za nadzor temperature, enakomerno segrevanje in izboljša kakovost izdelka. Zmanjšajo se stroški korozije in vzdrževanja. Pospešitev zagonske hitrosti sistema in zmanjšanje zagonske porabe sta ključnega pomena za praznjenje sistemov za ogrevanje velikih prostorov s paro.

Izpušni ventil za zrak parnega sistema je najbolje namestiti na konec cevovoda, v mrtvi kot opreme ali v območje zadrževanja opreme za izmenjavo toplote, kar omogoča kopičenje in odstranjevanje nekondenzirajočih plinov. Pred termostatskim izpušnim ventilom je treba namestiti ročni kroglični ventil, da se para med vzdrževanjem izpušnega ventila ne more ustaviti. Ko je parni sistem izklopljen, je izpušni ventil odprt. Če je treba med izklopom izolirati pretok zraka od zunanjega sveta, se lahko pred izpušni ventil namesti mehko tesnilni povratni ventil z majhnim padcem tlaka.