※ Gamma di dimensioni: DN15-DN300
※ Gamma di classi: ANSI 150LB/ 300LB/ PN10/ PN64
※ Standard di progettazione: ASME B16.34; DIN 3202
※ Connessione finale: Flangiato; BW; Filettatura
※ Produttore di trappole per vapore a galleggiante a sfera
La trappola per vapore con galleggiante a sfera è un dispositivo meccanico in cui la trappola funziona grazie alla differenza di densità del vapore. In questo dispositivo, una valvola contiene una sfera galleggiante. Quando il corpo della valvola viene riempito di liquido, la sfera galleggia sul liquido. Un'asta di ferro viene utilizzata per collegare la sfera galleggiante al cancello della valvola, in modo da poter aprire il cancello della valvola quando la sfera galleggia verso l'alto. Se il livello di condensa è basso, la valvola si riempie di vapore. Il vapore spingerà la sfera verso il basso, chiudendo la saracinesca. Inoltre, la valvola può consentire il flusso di vapore a una velocità regolata o controllata. La trappola per vapore con galleggiante a sfera è un dispositivo utilizzato per separare il vapore dall'acqua. Le trappole per vapore con galleggiante a sfera hanno lo scopo di prevenire lo spreco di vapore. L'aria e la condensa presenti nel vapore di un impianto a vapore hanno alcuni effetti dannosi sulle prestazioni effettive dell'impianto. Tali effetti comprendono la sottrazione di spazio di riscaldamento che potrebbe essere occupato dal vapore e la formazione di pellicole d'acqua sulla superficie di riscaldamento o di sacche d'aria che limitano il trasferimento di calore.
Figura: Trappola per vapore con galleggiante a sfera.
Il sifone a galleggiante è costituito da una valvola e da un meccanismo che apre o chiude la valvola per drenare la condensa dalla tubazione senza consentire la fuoriuscita del vapore. La trappola per vapore a galleggiante a sfera viene installata in un punto basso del sistema da drenare. La valvola e il galleggiante della trappola per vapore a galleggiante a sfera sono collegati in modo da consentire l'apertura della valvola quando il galleggiante sale. Quando la trappola è in funzione, il vapore misto ad acqua scorre attraverso la camera del galleggiante. Poiché l'acqua è più densa del vapore, cade sul fondo del sifone. Questo fa sì che il livello dell'acqua salga. L'aumento del livello dell'acqua provoca il sollevamento del galleggiante, che solleva l'otturatore e apre la valvola. Ciò costringe la condensa a defluire, mentre il galleggiante si sposta verso il basso, in una posizione più bassa che fa chiudere la valvola prima che il livello di condensa sia troppo basso per consentire la fuoriuscita del vapore. Attraverso questa trappola, la condensa che esce dal sifone viene restituita al sistema di alimentazione.
Funzionamento di un sifone a galleggiante a sfera
Esistono fattori che influenzano le specifiche minime della trappola per vapore a galleggiante a sfera per temperatura, pressione, materiale, capacità di scarico e tipo di connessione. Tali fattori sono discussi di seguito.
Il materiale della trappola per vapore a galleggiante a sfera è un fattore molto importante da considerare quando si acquista una trappola. La scelta del materiale dipende dalla pressione e dalla temperatura massima di esercizio nell'ambiente circostante, dalla posizione di scarico della condensa e dai requisiti di manutenzione minima. I produttori di sifoni a galleggiante a sfera selezionano il materiale per raggiungere la pressione massima, la prova di pressione e la temperatura della tubazione. I materiali utilizzati per rendere il coperchio, il corpo e le altre parti della trappola a galleggiante a sfera resistenti alla pressione non sono diversi da quelli utilizzati per le altre valvole. Tali materiali includono acciaio inossidabile, acciaio al carbonio, ghisa duttile o ghisa grigia. La temperatura e la pressione massima applicabile del materiale del corpo non sono sempre equivalenti alla temperatura e alla pressione massima di esercizio di una trappola per vapore a galleggiante a sfera. Infatti, la temperatura e la pressione massima di esercizio possono essere limitate dalla resistenza alla temperatura/pressione di altri componenti, come guarnizioni e parti interne.
Una trappola per vapore a galleggiante a sfera deve corrispondere alle dimensioni della tubazione all'uscita dell'apparecchiatura che fornisce la condensa alla trappola. La tubazione della condensa sullo scarico dell'apparecchiatura che fornisce la condensa alla trappola deve essere dimensionata secondo i dettagli della tabella seguente. Il sifone a sfera non deve essere dimensionato in misura inferiore alla tubazione di uscita dell'apparecchiatura, poiché ciò può causare ristagni d'acqua e danni o problemi di riscaldamento. Inoltre, le dimensioni del tubo all'uscita del sifone a galleggiante non devono dipendere dalle dimensioni del sifone, ma devono essere progettate per produrre la portata necessaria e limitare la perdita di pressione per un flusso bifase.
La maggior parte degli utenti di vapore necessita di sifoni a galleggiante filettati, flangiati o saldati a sfera per i collegamenti basati su specifiche e codici standard nazionali, aziendali o industriali. Le connessioni filettate sono più economiche rispetto a quelle flangiate. Tuttavia, le connessioni filettate devono essere avvitate al momento dell'installazione, il che significa che il tubo di uscita della trappola deve essere scollegato o utilizzare un raccordo per facilitare la sostituzione della trappola. Quando si utilizzano connessioni filettate per le trappole a galleggiante a sfera, le filettature devono seguire gli standard ufficiali per ridurre le connessioni scadenti sulla tubazione collegata. Il sifone a galleggiante con attacco a saldare è preferito in alcuni impianti a vapore per limitare il livello di perdite di vapore. Tuttavia, queste connessioni sono difficili da disinstallare durante la sostituzione e tendono ad avere costi di manutenzione più elevati. La trappola per vapore a galleggiante a sfera con connessione flangiata è facile da rimuovere e sostituire se la trappola ha dimensioni uguali tra loro. Dopo aver definito le specifiche della trappola in base all'ambiente e alle condizioni operative, l'approccio successivo consiste nel determinare la capacità di scarico e il fattore di sicurezza appropriati.
Il tipo semplice di trappola per vapore a galleggiante a sfera è una trappola a galleggiante libero. Questa trappola è illustrata nella figura seguente. La condensa entra nella trappola per vapore a galleggiante a sfera attraverso l'ingresso al punto A. Ciò provoca l'innalzamento del livello dell'acqua e il galleggiante al punto B viene sollevato dal punto C. In questo modo, la condensa passa liberamente attraverso l'orifizio della valvola al punto D. Quando il flusso di condensa diminuisce, il livello dell'acqua nella trappola per vapore a galleggiante a sfera si abbassa e la sfera inizia a coprire il punto di uscita D. Dopo aver scaricato tutta la condensa, la sfera copre l'orifizio e quindi impedisce la perdita di vapore. L'azione del galleggiante contribuisce a mantenere uno scarico continuo rispetto alla quantità di condensa che raggiunge la trappola per vapore a galleggiante sferico. Questo tipo di trappola per vapore a galleggiante a sfera libera presenta il vantaggio di richiedere una manutenzione minima, poiché non ha componenti funzionanti che possono andare in avaria. Tuttavia, il sifone per vapore a galleggiante a sfera è mantenuto più basso in uscita rispetto all'ingresso. Questo design determina una tenuta dell'acqua che limita il passaggio del vapore attraverso la trappola. Inoltre, questa tenuta non scarica l'aria dalla trappola attraverso l'orifizio principale. Per questo motivo, è necessario includere un altro rubinetto d'aria manuale al punto E. L'altro problema associato a una trappola per vapore a galleggiante a sfera allentata è che è difficile ottenere una buona tenuta della sfera su un foro di uscita piccolo.
Figura: Sifone per vapore con galleggiante a sfera allentato.
Si tratta di un tipo di trappola per vapore a galleggiante a sfera in cui la condensa entra nel corpo attraverso l'ingresso A e la sfera B viene sollevata quando il livello dell'acqua sale. La sfera è collegata alla valvola di uscita al punto D tramite il braccio del galleggiante al punto C. La valvola di uscita si apre poiché la condensa solleva la sfera. La posizione della valvola cambia in base al livello dell'acqua nel corpo, consentendo uno scarico continuo della condensa su qualsiasi carico che rientri nella capacità massima di questo tipo di sifone. Quando il carico di condensa diminuisce, il vapore si alza per raggiungere la trappola e il galleggiante scende nella sua posizione inferiore. La valvola è fissata contro la sede per evitare sprechi di vapore. L'unico problema principale associato a questa trappola è che non può scaricare attraverso la valvola principale all'avvio.
Sifone a sfera con galleggiante a leva
A meno che i produttori di trappole per vapore a galleggiante a sfera non prevedano un certo meccanismo per rilasciare l'aria dal sistema, allora impediranno alla condensa di fluire nella trappola, rendendola così a tenuta d'aria. I produttori di trappole per vapore a galleggiante a leva talvolta progettano la trappola con un rubinetto manuale al punto E. Tuttavia, questo rubinetto manuale deve essere azionato manualmente ogni volta che si attiva il vapore.
Si tratta di un sifone per vapore a galleggiante sferico dotato di uno sfiato automatico anziché di un rubinetto manuale come nel caso del sifone per vapore a galleggiante sferico a leva. Lo sfiato si trova nello spazio del vapore sopra il livello della condensa. Dopo il rilascio dell'aria iniziale, viene chiuso fino a quando l'aria e altri gas non condensabili si raccolgono durante il normale funzionamento, causandone l'apertura e riducendo così la temperatura della miscela vapore/aria. Questo tipo di sifone termostatico a galleggiante a sfera per lo sfiato dell'aria è vantaggioso in quanto aumenta la capacità della condensa all'avvio a freddo.
Sifone termostatico a galleggiante a sfera per lo sfiato dell'aria
Il sifone a sfera è un tipo di sifone meccanico per il vapore. Questa trappola viene utilizzata per separare il vapore dall'acqua. Il sifone a sfera funziona aprendo una valvola per consentire il flusso del fluido. Allo stesso tempo, la trappola impedisce al vapore di fuoriuscire. Un sifone per vapore con galleggiante a sfera aiuta a garantire che il vapore non venga sprecato. Un sifone a galleggiante a sfera è composto da due elementi: la valvola e la sede. La valvola offre un orifizio variabile dove viene scaricata la condensa. Il secondo elemento aiuta a chiudere o aprire la valvola che determina se il fluido deve essere scaricato o meno. La separazione del fluido avviene applicando il concetto di differenza di densità. La trappola per vapore con galleggiante a sfera aiuta a separare l'acqua dal vapore perché l'acqua è più densa del vapore. Questa trappola utilizza una sfera galleggiante. Quando la trappola è piena di liquido, la sfera galleggia su di essa. Il galleggiamento della sfera apre una valvola a saracinesca per consentire il passaggio della condensa. Quando il livello di condensa è molto basso, la trappola si riempie di vapore. Di conseguenza, il vapore spinge la sfera verso il basso per chiudere la saracinesca.
I tre tipi di trappole per vapore a galleggiante sferico sono la trappola per vapore a galleggiante sferico con sfiato termostatico, la trappola per vapore a galleggiante sferico a leva e la trappola per vapore a galleggiante sferico libero. Queste trappole sono utilizzate in molte applicazioni come presse di riscaldamento, serbatoi di riscaldamento, scambiatori di calore, cilindri di essiccazione, ecc. Le trappole per vapore a galleggiante sferico sono preferite per le loro proprietà, come la resistenza al colpo d'ariete, la grande capacità, la capacità di scaricare la condensa alla temperatura del vapore, la capacità di scaricare la condensa non appena si forma.
