Condenspot

Condenspotten zijn een belangrijk onderdeel van een stoomsysteem. Condenspotten spelen een belangrijke rol bij het handhaven van de productiviteit en betrouwbaarheid van het stoomsysteem. De rol van een condenspot is het verwijderen van condensaat, lucht en andere niet condenseerbare gassen uit een stoomapparaat terwijl er geen stoom kan ontsnappen. De noodzaak van condenspotten, vereisten met betrekking tot hun werking, standaard werkingsmodi, probleemoplossing en gerelateerde vereisten worden allemaal behandeld in deze artikelgids.

Condenspot

Wat is een condenspot?

Een condenspot behoort tot de familie van automatische afvoerkleppen die stoom en condensaat bepalen. Condenspotten houden stoom tegen en voeren condensaat af onder verschillende druk of belasting. Condenspotten moeten een redelijke capaciteit hebben om gemakkelijk lucht en andere niet-condenseerbare gassen af te voeren met behoud van stoom. In industrieën wordt stoom dagelijks gebruikt voor genezingsdoeleinden of als drijvende kracht voor mechanische regeling. Condenspotten worden gebruikt om ervoor te zorgen dat er geen stoom verloren gaat in dergelijke toepassingen.

In een officiële verklaring definieert ANSI een condenspot als:

"Autonome klep die automatisch het condensaat afvoert uit een stoombevattende ruimte terwijl hij dicht blijft bij de stoom onder spanning, of indien nodig, de stoom laat stromen met een gecontroleerde of aangepaste snelheid. De meeste condenspotten laten ook niet-condenseerbare gassen door terwijl ze dicht blijven bij stoom onder spanning."

Waarom is een condenspot nodig?

Eenvoudig gezegd worden condenspotten gebruikt om condensaat en niet-condenseerbare gassen uit het stoomsysteem te verwijderen.

Stoom wordt geproduceerd als het water verdampt en de toestand verandert in gas. Om het verdampingsfenomeen te laten plaatsvinden, moeten de watermoleculen genoeg energie hebben om de bindingen tussen de moleculen te verbreken. Deze energie die nodig is om een vloeistof in een gas te veranderen, wordt 'latente warmte' genoemd.

De stoom die door de ketel wordt geproduceerd, levert de warmte-energie die nodig is om het product te verwarmen. Zodra de stoom zijn energie verliest door het product in het proces te verwarmen, wordt het condensaat gevormd. Een groot deel van de energie in stoom gaat vaak verloren door stralingslekken van kleppen en fittingen. Omdat deze warmte verloren gaat, condenseert de stoom en raakt verzadigd. Als dit condensaat niet onmiddellijk wordt verwijderd zodra het zich ontwikkelt, kan de operationele prestatie van het apparaat worden geminimaliseerd door de warmtestroom naar de fase te vertragen. Als er condensaat in een stoomsysteem aanwezig is, kan dit fysieke schade veroorzaken door waterslag of corrosie.

Op de bodem van een horizontale leiding wordt het condensaat verzameld met stoom die erboven beweegt. Als het condensaat zich ophoopt, ontstaat er een dichte massa van onsamendrukbaar water dat met hoge snelheid beweegt. Als een bocht in de pijp, fitting of klep de waterstraal abrupt blokkeert, kan dit mechanische schade aan de pijp of fitting veroorzaken.

Het is ook belangrijk om lucht en andere niet-condenseerbare gassen uit het stoomsysteem te verwijderen om vier kritieke redenen.

• Als de werking wordt hervat, kan er geen stoom in het systeem komen als er lucht aanwezig is, totdat de lucht is afgevoerd.     
• Een lucht-stoommengsel heeft een temperatuur die ver onder de temperatuur van de stoom ligt, waardoor er minder warmte wordt overgedragen.
• Lucht vertraagt de warmteoverdracht omdat het zich vasthecht aan het binnenoppervlak van de pijp of het vat.
• Opgelost in condensaat, niet-condenseerbare zure gassen die het systeem aantasten.

Hoe werkt een condenspot?

Alle werking van condenspotten kan worden gecategoriseerd onder een van de drie fundamentele werkingsprincipes: snelheid, temperatuur of dichtheid. In de loop der tijd zijn er verschillende soorten condenspotten gebouwd voor verschillende toepassingen. De belangrijkste functie van een condenspot is het onderscheid kunnen maken tussen stoom en condensaat. Verschillende types condenspotten gebruiken verschillende werkingscriteria en methodes om stoom, condensaat en lucht van elkaar te onderscheiden. Wanneer gecategoriseerd volgens deze werkingsprincipes, heeft elk type voor- en nadelen waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een condenspot voor een bepaalde toepassing.

Hoeveel verschillende soorten condenspotten zijn er?

Condenspotten kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdtypen op basis van hun werkingsprincipes:

1. Mechanische condenspotten: Mechanische condenspotten werken op basis van het concept van de specifieke zwaartekracht, in tegenstelling tot andere types condenspotten die afhankelijk zijn van temperatuurverandering of verandering van snelheid/fase. In mechanische kooien opent en sluit de klep door de verplaatsing van een vlotter die stijgt en daalt met de condensaatstroom.

Er zijn twee belangrijke ontwerpen van mechanische vallen: vlottervallen en omgekeerde emmervallen. Vlottervallen gebruiken meestal een ingesloten bolvormige vlotter, terwijl omgekeerde emmervallen gebruik maken van een drijvende, cilindrische beker die ondersteboven is gekeerd.

Drijfvermogen is een belangrijk element dat de kern vormt van alle soorten mechanische vallen, maar de mechanismen en bedieningsconcepten zijn een beetje anders.

• Kogel vlotter condenspot: Het houdt rekening met het effect van zowel temperatuur als dichtheid. Een vlotterkogel opent de primaire klep als er genoeg condensaat de sifon bereikt om de vlotter omhoog te brengen, waardoor het condensaat wordt afgevoerd. Als de machine leegloopt, zakt de kogel en sluit de klep. Een aparte thermostatische component aan de bovenkant van de condenspot gaat open voor het vrijlaten van lucht en niet-condenseerbare gassen, zodra deze een lichte temperatuurdaling in de condenspot veroorzaken.

Vlotter condenspot

• Condenspot met omgekeerde emmer: Het maakt gebruik van een omgekeerde emmer of een open vlotter, die werkt op het verschil in dichtheid tussen stoom en water. Stoom die onder de omgekeerde en ondergedompelde emmer stroomt, laat de damp drijven en sluit de afvoerklep. Condensaat dat de condenspot vult, laat de emmer zinken, waardoor de condenspotklep wordt vrijgelaten om het condensaat te verwijderen. Een kleine ontluchting bovenaan de emmer laat de opgeslagen lucht doorstromen om het condensaat af te voeren.

Omgekeerde emmer-stoomafscheider

2. Thermodynamische condenspot: Thermodynamische condenspotten worden gewaardeerd om hun kleine afmetingen en flexibiliteit over een breed drukbereik. Ze kunnen een basisconstructie hebben en zowel horizontaal als verticaal werken. Deze eigenschappen maken thermodynamische condenspotten een populair alternatief voor een breed scala aan tracing-, druppel- en lichte stoomtoepassingen.

Er zijn twee basistypes thermodynamische condenspotten: thermodynamische schijf en thermodynamische impuls (thermostatische condenspot).

• Thermostatische condenspot: De druk bepaalt de temperatuur van verzadigde stoom. In de stoomkamer verliest stoom de enthalpie van verdamping (warmte), waardoor condensaat ontstaat op stoomtemperatuur. Als gevolg van nog meer warmteverlies zal de condensatietemperatuur dalen. Een thermostatische condenspot laat het condensaat door wanneer deze lagere temperatuur wordt waargenomen. Wanneer de stoom in de condenspot komt, stijgt de temperatuur en sluit de condenspot.

Thermostatische Condenspot

• Thermodynamische condenspot: Thermodynamische condenspotten zijn het meest voorkomende type condenspotten, ze zijn gebaseerd op de snelheidstheorie. Condensaat en lucht bereiken de condenspot en verplaatsen zich naar het poort-, verwarmings- en regelgedeelte. Wanneer stoom of flashstoom de ingang binnenkomt, stijgt de stroomsnelheid en wordt de schijf naar de zitting getrokken. De schijf wordt gesloten met stijgende druk in de regelkamer. Het gecontroleerde opzwellen van de dampdruk over het afdichtingsvlak van de schijf zorgt ervoor dat de condenspot weer opengaat en regelt de cyclussnelheid.

Thermodynamische condenspot

Waarom zijn condenspotten zo belangrijk? 

Het kost geld om stoom te produceren en vast te houden voor proces- en ruimteverwarming in de fabriek. Dat is te kostbaar om te verspillen. Stoom wordt vanuit een oven naar duizenden of honderden aftakkingen geleid. De condenspot voorkomt dat de stoom aan het einde van elke aftakking uit het apparaat ontsnapt.

Als condensaat niet wordt afgezogen, kunnen stromende stoom en kleine golven in de pijp worden samengedrukt met sneller bewegende stoom. De kracht van de stoom achter de plug produceert de watertruc als de kracht van een stormram, als een van de golven de bovenkant van de pijp raakt in principe plug. Deze watertruc ramt in theeën, knieën, pompen, drijvers in sommige vallen en andere apparatuur. Dit gedrag kan zeer schadelijk zijn en is een van de soorten waterslag.

Stoom, condensaat en lucht delen dezelfde ruimte in een warmtewisselaar. Omdat condensaat, lucht en niet-condenseerbare gassen gescheiden worden zodra ze ontstaan, heeft de stoom een groter oppervlak om warmte-energie over te dragen. Stoom in de aanwezigheid van water of lucht is een medium voor energieoverdracht dat minder effectief is dan droge stoom.

Wat gebeurt er als een condenspot doorslaat?

Als het defect van een enkele condenspot over het hoofd wordt gezien, kan er wat stoom uitblazen en in de atmosfeer terechtkomen. Stoom kost gemiddeld $5/1000 lb om te produceren, duizenden dollars kunnen elk jaar verloren gaan. Huidige onderzoeken naar condenspotten hebben uitgewezen dat de gemiddelde defecte condenspot 50 lb stoom per uur verliest. Het jaarlijkse verlies bedraagt meer dan 400.000 Ib stoom met een snelheid van $2044. Vermenigvuldig dit met 100 om de schaal van een standaard stoommachine te schatten, en kleine stoomverliezen beginnen op te lopen tot echt geld. Kleine condenspotten zijn het geheim om stoom te besparen, niet omdat ze kwetsbaar zijn voor instorting, maar omdat er meerdere van zijn.

Functioneel gezien kan een doorblaassifon effecten hebben die zich uitstrekken tot in het warmtewisselsysteem. Als de defecte condenspot is aangesloten op de condensaatretourleiding waarin de andere condenspotten worden afgevoerd, kan de onverwachte hoeveelheid levende stoom de retourleiding onder druk zetten, wat tegendruk veroorzaakt voor de andere condenspotten. Alle condenspotten werken niet goed onder hoge tegendruk. In beide gevallen kan de verhoogde tegendruk ertoe leiden dat er condensaat terugstroomt in andere delen van het systeem.

Wat gebeurt er als een condenspot dichtslaat en niet wil lozen?

Wanneer de sifon op de stoomleiding dichtvalt, laat de gesloten klep de stoom en het condensaat niet door en hoopt het zich op in de leiding. Het condensaat blijft zich verplaatsen naar lage plekken en verzamelt zich daar, met de mogelijkheid om de stoomstroom gedeeltelijk te belemmeren en waterslag te veroorzaken. Als de leiding wordt blootgesteld aan temperaturen onder nul, kan het condensaat bevriezen en kan de leiding breken.

Enkele grote problemen die kunnen worden waargenomen zijn:

• Waterslag en drukgolf.
• Waterlogging tijdens het proces.
• Schade aan leidingen en procesapparatuur.
• De veiligheid in gevaar brengen.

Wat maakt het ene type val beter dan het andere?

Het hangt volledig af van de toepassing en de werkingsvereisten van een condenspot die gebruikt gaat worden. Het hangt ook af van wat er van een condenspot wordt verwacht. Condenspotten worden vaak gebruikt voor de volgende toepassingen:

• Om stoomverlies te minimaliseren.
• Om maximaal rendement te halen uit de gebruikte warmtewisselaars.
• Voor een probleemloze en storingsvrije werking.
• De levensduur van de apparatuur in het systeem verlengen.
• Voor een betrouwbare werking, zelfs onder vuile stoomomstandigheden.

Waar moeten vallen worden geplaatst?

Toegankelijkheidzullen alle condenspotten vastlopen en falen. Condenspotten moeten periodiek getest worden zodat de beschadigde condenspot geen maanden of jaren stoom verspilt. De inspectiemethode wordt eenvoudiger als de condenspot moeiteloos kan worden benaderd. Vaak maakt een lijst met de posities van de condenspotten het gemakkelijk om alle condenspotten te vinden.

Onder de machines wordt afgevoerd. Hoewel de verwarmingsspiraal en de condenspot werken bij een stoomdruk van 250 psi, moet het condensaat op een bepaald punt door de zwaartekracht in de condenspot worden getrokken. Bij de meeste warmtewisselaars is de vuistregel om de inlaat van de condenspot op ongeveer 10 tot 12 inch te plaatsen. Onder de relatie van de condensaatafvoer. Er moet een vuilzak van 6 inch worden voorzien om de sifon te beschermen tegen vuil en afmetingen.

Stoomleidingen vereisen extra zorg omdat hogesnelheidsstoom het moeilijk maakt om het condensaat te verwijderen. De druppelpijp moet goed ontworpen zijn, op dezelfde hoogte als de hoofdleiding, tot en boven 4 in., gebruik de helft van de hoofdleiding, maar niet minder dan 4 in.

Dicht bij de faciliteit wordt geleegd. Zoals hierboven vermeld, wordt het condensaat door de zwaartekracht naar de sifon geleid. Tegelijkertijd worden lucht en stoom door de pijp omhoog geduwd. Om problemen met deze tegenstroom te voorkomen, moet u lange leidingen naar de condenspot vermijden.

Samengevat.

Condenspotten zijn veiligheidsapparatuur die worden gebruikt om de productiviteit te verhogen en tegelijkertijd de bedrijfskosten van het proces te verlagen. In dit artikel geven we een korte inleiding tot de condenspot. Ntgd is een professionele fabrikant van condenspottenNeem gerust contact met ons op als je vragen hebt.