Thermodynamische Condenspot

Wat is een thermodynamische condenspot?

Een thermodynamische condenspot bestaat uit één bewegend onderdeel. Dit onderdeel is een schijf gemaakt van roestvrij staal en dient als klep. Deze condenspot werkt door gebruik te maken van het dynamisch effect van flash stoom. Een thermodynamische condenspot heeft een eenvoudig ontwerp en is zeer geschikt voor toepassingen met gemiddelde en hoge druk. Deze condenspot is klein, vrij van waterslageffecten en kan in elke positie worden geïnstalleerd, zowel verticaal als horizontaal. Fabrikanten van thermodynamische condenspotten ontwerpen de condenspot met een compact ontwerp en veelzijdig voor een breed drukbereik. Deze eigenschappen hebben ervoor gezorgd dat thermodynamische condenspotten de voorkeur genieten voor brede toepassingen in tracing, specifieke lichte processen en toepassingen met druppelstoom.

Figuur: Thermodynamische condenspot.

Hoe werkt een thermodynamische condenspot?

Twee belangrijke types thermodynamische condenspotten zijn de thermodynamische schijf condenspotten en de thermodynamische impuls condenspotten. Het schijftype condenspot heeft een klep die opent en sluit volgens de krachtveranderingen die plaatsvinden op een vlakke schijfklep. Bij de impulsval wordt de beweging van de zuigerschijf gebruikt om de stroming te regelen. De thermodynamische impuls condenspot kan worden geregeld om het debiet te verhogen of te verlagen. Beide types thermodynamische condenspotten stoten met tussenpozen condensaat uit. 

Werking van schijf- en impulstypes van thermodynamische condenspotten

Soorten thermodynamische condenspotten

Er zijn twee soorten thermodynamische condenspotten: de condenspot met schijfvormige condenspot en de condenspot met impulsvormige condenspot. Tussen deze twee condenspotten is de condenspot met schijf het meest gebruikelijk. De impulskanalen zijn niet gebruikelijk omdat ze de neiging hebben om stoom te lekken en kunnen falen wanneer een kleine hoeveelheid vuil het geleidingskanaal verstopt. 

Openen en sluiten van de schijfklep in een thermodynamische schijfstoomafscheider

Wanneer stoom met hoge snelheid onder de klepschijf beweegt, veroorzaakt dit een drukvermindering onder de klep. Hierdoor wordt de schijf op de zitting van de klep gedrukt door de grote druk in de kamer en wordt de klep gesloten. In een thermodynamische condenspot kan de gecontroleerde stoom live stoom of flash stoom zijn. Wanneer condensaat de condenspot binnenkomt en van fase verandert door drukvermindering, wordt dit flashstoom genoemd. Als de condensaatbelasting erg klein is of als het ontwerp van de condenspot zo gecompromitteerd is dat er geen bescherming is tegen stoomverlies, dan wordt dit aangeduid als directe stoom. Fabrikanten van condenspotten met thermodynamische schijven hebben de neiging om het beste ontwerp te gebruiken om het gebruik van levende stoom te elimineren of te minimaliseren, zodat de condenspot waar mogelijk kan werken met stoom. De regelstoom in de drukkamer oefent een neerwaartse kracht uit op het bovenoppervlak van de klepschijf die gelijk is aan het product van de druk en het oppervlak (druk*oppervlak). Aan de onderkant van de klepschijf zorgt de gecontroleerde stoom ervoor dat de druk onder de schijf afneemt door zijn hoge snelheid (volgens het principe van Bernoulli leidt een toename van de snelheid tot een afname van de druk). Fabrikanten van condenspotten met thermodynamische schijven ontwerpen de condenspot zo dat hij condensaat sluit in de buurt van de stoomtemperatuur. Dit gebeurt wanneer het geaccumuleerde condensaat wordt afgevoerd. Zodra de sluitkracht groot genoeg is om de openingskracht te overwinnen, sluit de klep. 

Werking van een thermodynamische condenspot

Thermodynamische impuls-stoomval 

Een thermodynamische impulsstoomafsluiter is een condenspot die niet goed kan afsluiten. Als zodanig is het gebruik beperkt ten opzichte van de thermodynamische condenspot die veel op de markt is. 

Hoe werkt een thermodynamische impulse condenspot? 

1. De thermodynamische impulsstoomvanger bestaat uit een holle zuiger. De zuiger is verbonden met een zuigerschijf die in een conische zuiger werkt die als geleider fungeert. 
2. Tijdens het opstarten van deze val zit de hoofdklep op zijn zitting. Hierdoor verlaat de klep een stromingsdoorgang via de zuiger- en cilinderspeling en een gat aan de bovenkant van de zuiger. 
3. Wanneer het condensaat en de luchtstroom toenemen, oefenen ze kracht uit op de zuigerschijf waardoor de hoofdklep van zijn zitting wordt gelicht en het debiet toeneemt. 
4. Het andere deel van het condensaat stroomt via de schijf- en zuigeropening door punt E en weg via de uitlaat. 
5. Terwijl het condensaat de temperatuur van de stoom nadert, flitst een deel naar stoom terwijl het door de spleet stroomt. 
6. Dit wordt afgevoerd via een gat bij punt F, maar creëert een tussendruk boven de zuiger. Dit helpt om de hoofdklep effectief te positioneren zodat deze de belasting kan opvangen. 
7. De sifon kan worden aangepast door punt B op de zuiger ten opzichte van de zitting van de sifon te verplaatsen. De condenspot kan echter worden beïnvloed door tegendruk.     

Thermodynamische condenspot 

Bij een thermodynamische condenspot wordt de condensaatstroom geregeld door een klepschijf die opent en sluit tegen een klepzitting. In deze condenspot is de klepschijf losgemaakt van andere onderdelen van de condenspot en ligt op de bovenkant van de zitting. De klepzitting bestaat uit twee zittingringen, de binnenring en de buitenring. De binnenring wordt gebruikt om het inlaatgat van de vloeistof te scheiden van het uitlaatgat. Dit helpt om kortsluiting van stoom naar de uitlaat te voorkomen. Stoomlekkage vanuit de drukkamer over de schijf naar de uitgang wordt geregeld door de buitenring. 

Hoe werkt een thermodynamische condenspot? 

Dit type condenspot heeft onregelmatige, cyclische werkingskarakteristieken. Een klepmechanisme bestaande uit zittingringen en een schijf wordt gebruikt om gedurende enkele seconden te openen en condensaat uit te werpen, waarna het voor langere tijd sluit tot een nieuwe afvoercyclus begint. Het openen en sluiten komt door het verschil in kracht dat op de onderkant en de bovenkant van de klepschijf werkt. De werkende krachten zijn voornamelijk afhankelijk van druk- en kinetische energievariaties voor de algemene vloeistoffen in kwestie: condensaat, lucht en stoom. Tijdens het opstarten oefenen aankomende vloeistoffen (lucht, condensaat of stoom) een hef-/openingskracht uit op de onderkant van de klepschijf. Hierdoor gaat de klep omhoog en open. Hierdoor kan het condensaat stromen. In de open positie werken er twee primaire krachten op de klepschijf: een kracht door stoomdruk op de bovenkant van de schijf en een kracht door stoom onder de schijf. De stoom die werkt om de klep te openen en te sluiten wordt regelstoom genoemd.

Voordelen van thermodynamische condenspotten

Voordelen van de thermodynamische condenspot 

• Dit type condenspot kan in het hele werkbereik werken zonder dat de interne componenten moeten worden aangepast of gewijzigd. 
• Lichtgewicht, compact en eenvoudig ontwerp en de mogelijkheid om een grote hoeveelheid condensaat op te vangen dankzij grote openingen. 
• Ze werken in oververhitte stoom en stoom onder hoge druk en raken niet beschadigd door trillingen of waterslag. 
• Het gebruik van ijzerhoudende materialen zoals roestvrij staal staat bekend om zijn hoge sterkte en hoge corrosiebestendigheid. 
• Sterk tegen bevriezing van condensaat en ze hebben zelden last van bevriezing als ze eenmaal geïnstalleerd zijn met een schijf in verticale oriëntatie omdat ze vrij naar de atmosfeer afvoeren. 
• Het bewegende deel is alleen een schijf, waardoor het onderhoud van deze val zeer eenvoudig is. Dit kan namelijk worden gedaan zonder de val uit de lijn te halen, maar door de bovenkap te verwijderen die wordt vastgezet met draden of bouten. 
• Klikgeluid wanneer ze openen en sluiten. Dit helpt om de val eerst te testen.

Nadelen van de thermodynamische condenspot 

• Om de klep in deze condenspot te kunnen sluiten, moet de druk onder de klep laag zijn. Dit is alleen mogelijk wanneer de stroomsnelheid onder de schotelklep hoog is. Bij een hogere snelheid is een hoger drukverschil nodig. Daarom werkt de thermodynamische condenspot niet goed als het drukverschil erg laag is. 
• Als de inlaatdruk zich langzaam opbouwt, worden grote hoeveelheden lucht uitgestoten tijdens het opstarten. Als de druk echter snel toeneemt, zal dit ervoor zorgen dat de lucht met hoge snelheid je condenspot afsluit waardoor deze luchtdicht wordt. Hetzelfde gebeurt als er stoom wordt gebruikt. 
• Heeft de neiging om lawaaierig te zijn, wat het gebruik in sommige ruimtes beperkt, zoals in operatiekamers of buiten de ziekenzaal. Als een thermodynamische condenspot moet worden gebruikt, is een diffusor nodig om het lawaai tijdens de afvoer te verminderen.  
• Het ontwerp van een te grote thermodynamische condenspot zorgt ervoor dat het langer duurt om een cyclus te voltooien, wat leidt tot verhoogde slijtage van de condenspot. 

Voordelen van thermodynamische impulsstoomval 

• Hoge capaciteit om condensaat van hun grootte te verwerken. 
• Deze condenspotten kunnen lucht afblazen zonder luchtgebonden te zijn. 
• Ze kunnen worden gebruikt in toepassingen van oververhitte stoom en stoom onder hoge druk. 
• Kan over een breed drukbereik werken zonder de grootte van de klep te veranderen. 

Nadelen van thermodynamische impulsstoomval 

• Ze kunnen niet goed afsluiten en blazen stoom, zelfs bij een zeer lichte belasting. 
• Kan niet werken bij een tegendruk hoger dan 40% van de druk bij de inlaat.
• Thermodynamische impulsstoomvallen worden gemakkelijk aangetast door vuil omdat de speling tussen de cilinder en de zuiger erg klein is. 
• Deze pulsaties van de condenspotten veroorzaken lawaai, mechanische schade en waterslag.

Toepassingen van thermodynamische condenspot 

• Druppeltoepassingen. Thermodynamische condenspotten worden veel gebruikt voor het verwijderen van condensaat dat zich vormt in stoomleidingen nadat stoom zijn warmte-energie heeft verloren. Deze condenspotten worden veel gebruikt in druppeltoepassingen vanwege de luchtopeningen in de pijpleiding die de lucht uit het pijpleidingsysteem verwijderen. 
• Hoge temperaturen of stoomafvoer in de afvoer van de tracer. 
• Procestoepassing. Thermodynamische condenspotten worden gebruikt in warmteoverdrachtprocessen zoals in warmtewisselaars of radiatoren om zowel lucht als condensaat te verwijderen. 

Problemen met thermodynamische condenspot oplossen 

Wanneer een sifon koud is en er geen afscheiding is 

• Zeer hoge druk 

• De opening is vergroot door slijtage. Vervang de klep. 
• Reduceerventiel buiten werking. Breng het ventiel in orde. 
• Slecht werkende manometer. Geef de manometerdruk een lagere waarde. 
• Retourleiding heeft een zeer hoog vacuüm. Controleer de vacuümdruk zoals aanbevolen. 

• Geen stoom of condensaat in de thermodynamische condenspot 

• Leiding is verstopt. Verwijder blokkerende materialen. 
• De klep voor de condenspot is defect. Vervang de klep. 
• Verstopte zeef. Verwijder vuil of materialen die in het filter verstopt zitten. 

• Het interne mechanisme van de val heeft een storing

• Vervang het kapotte interne onderdeel van de thermodynamische condenspot. 

• Het valhuis is gevuld met onnodige materialen 

• Controleer en verwijder vuil of onnodige materialen in de sifon. 
• Installeer het zeefje voordat je de sifon gebruikt. 
• Reinig het filter van de sifon indien nodig

Wanneer een val heet is en er geen ontlading is 

• Condensaat komt niet naar de sifon 

• De bypassklep van de thermodynamische condenspot lekt. Controleer de klep en repareer deze.
• De syphonleiding is kapot. Vervang de kapotte pijp. 
• Het vacuüm van de boiler stopt de afvoer. Er moet een vacuümonderbreker worden geïnstalleerd tussen de sifon en de warmtewisselaar. 

De thermodynamische condenspot is heet en verliest stoom

• Klep sluit niet 

• Ventielonderdelen zijn versleten. Vervang het ventiel.
• Er is wat vuil vast komen te zitten in de opening. Verwijder het vuil. 

Thermodynamische condenspot met continue stroming 

• De val is erg klein

• Gebruik een grotere val of plaats meer vallen in een rij. 

Samenvatting 

Een thermodynamische condenspot is een condenspot die veelzijdig en compact is, bedoeld voor een groot aantal druktoepassingen. Deze condenspotten hebben een eenvoudig ontwerp en kunnen zowel verticaal als horizontaal worden gebruikt. Dergelijke eigenschappen maken thermodynamische condenspotten meer gangbaar voor gebruik in verschillende toepassingen zoals scheuren, traceren en andere lichte procestoepassingen. Twee soorten thermodynamische condenspotten zijn de thermodynamische schotel condenspot en de thermodynamische impuls condenspot. Tussen de twee types wordt het schijftype het meest gebruikt omdat het impulstype de neiging heeft om stoom te lekken en kan falen, zelfs bij een kleine hoeveelheid vuil. 

In de thermodynamische condenspot wordt de condensaatstroom geregeld door een klepschijf die opent en sluit tegen een klepzitting. Deze klep is losgemaakt van andere onderdelen van de condenspot en rust op de klepzitting. Tijdens het opstarten van een thermodynamische impulstoomvanger laat de klep die op de zitting rust, de stroming door via de speling tussen de cilinder en de zuiger. Wanneer de stroom van condensaat en lucht toeneemt, gaat de klep omhoog waardoor er meer stroom is. Deze thermodynamische condenspotten worden gebruikt in verschillende toepassingen zoals onder andere tracerafvoer, druppelafvoer en procestoepassingen. Thermodynamische condenspotten hebben uitstekende eigenschappen waardoor ze een aantal voordelen bieden ten opzichte van andere condenspotten, zoals de mogelijkheid om een hoge doorstroming aan te kunnen, de mogelijkheid om te werken bij oververhitting en hoge druk, de mogelijkheid om te ontluchten, de mogelijkheid om te werken over een breed drukbereik, enzovoort.