Основними джерелами неконденсованих газів, таких як повітря в парових системах, є:
(1) Після закриття парової системи створюється вакуум і всмоктується повітря
(2) Живильна вода котла містить повітря
(3) Постачальна вода та конденсована вода контактують з повітрям
(4) Простір для завантаження та розвантаження обладнання періодичного нагріву
Неконденсовані гази дуже шкідливі для парових та конденсатних систем.
(1) Створює термічний опір, впливає на теплопередачу, зменшує продуктивність теплообмінника, збільшує час нагрівання та підвищує вимоги до тиску пари.
(2) Через погану теплопровідність повітря, його присутність призведе до нерівномірного нагрівання продукту.
(3) Оскільки температуру пари в неконденсованому газі неможливо визначити за допомогою манометра, це неприйнятно для багатьох процесів.
(4) NO2 та C02, що містяться в повітрі, можуть легко спричинити корозію клапанів, теплообмінників тощо.
(5) Неконденсований газ потрапляє в систему конденсату, що спричиняє гідравлічний удар.
(6) Наявність 20% повітря в нагрівальному просторі призведе до зниження температури пари більш ніж на 10°C. Для задоволення потреб у температурі пари необхідно збільшити тиск пари. Крім того, наявність неконденсованого газу призведе до зниження температури пари та серйозного парового блокування в гідрофобній системі.
Серед трьох шарів термічного опору теплопередачі з боку пари – водяна плівка, повітряна плівка та шар окалини:
Найбільший термічний опір забезпечує повітряний шар. Наявність повітряної плівки на поверхні теплообміну може призвести до появи холодних плям або, що ще гірше, до повного запобігання теплопередачі або, принаймні, до нерівномірного нагрівання. Фактично, термічний опір повітря більш ніж у 1500 разів перевищує опір заліза та сталі, і в 1300 разів – міді. Коли сумарне співвідношення повітря в теплообмінному просторі досягає 25%, температура пари значно падає, що знижує ефективність теплопередачі та призводить до збою стерилізації під час стерилізації.
Отже, неконденсовані гази в паровій системі необхідно вчасно усувати. Найпоширеніший термостатичний випускний клапан на ринку наразі містить герметичний мішок, заповнений рідиною. Температура кипіння рідини трохи нижча за температуру насичення пари. Тому, коли чиста пара оточує герметичний мішок, внутрішня рідина випаровується, і її тиск призводить до закриття клапана; коли в парі є повітря, його температура нижча, ніж у чистої пари, і клапан автоматично відкривається, щоб випустити повітря. Коли оточує чиста пара, клапан знову закривається, і термостатичний випускний клапан автоматично видаляє повітря в будь-який час протягом усієї роботи парової системи. Видалення неконденсованих газів може покращити теплопередачу, заощадити енергію та підвищити продуктивність. Водночас повітря видаляється вчасно, щоб підтримувати продуктивність процесу, що є критично важливим для контролю температури, зробити нагрівання рівномірним та покращити якість продукції. Знизити витрати на корозію та обслуговування. Прискорення запуску системи та мінімізація витрат на запуск мають вирішальне значення для спорожнення парових систем опалення великих приміщень.
Випускний клапан парової системи найкраще встановлювати в кінці трубопроводу, в глухому куті обладнання або в зоні утримання теплообмінного обладнання, що сприяє накопиченню та видаленню неконденсованих газів. Перед термостатичним випускним клапаном слід встановити ручний кульовий клапан, щоб пара не могла бути зупинена під час обслуговування випускного клапана. Коли парова система вимкнена, випускний клапан відкритий. Якщо під час вимкнення необхідно ізолювати потік повітря від зовнішнього світу, перед випускним клапаном можна встановити зворотний клапан з м'яким ущільненням з невеликим перепадом тиску.
Час публікації: 18 січня 2024 р.
