3.6. Bimetal Tip Termostatik Buhar Kapanları Nasıl Çalışır: Mekanizmalarına ve Değerlerine Bir Bakış

Bir “bimetal”, birbirine bağlanmış iki farklı metal plakadan oluşan termostatik bir elemandır. Bu farklı metaller farklı termal genleşme katsayılarına sahiptir ve sıcaklıkta bir değişikliğe maruz kaldıklarında element deforme olmaya başlar.

Bimetalik buhar kapanları, bir valf kafasını açmak veya kapatmak için bimetalik elemanın deformasyonunu kullanır.

Bazı bimetalik kondenstoplar, önceden belirlenmiş çalışma sıcaklıklarında çalışacak şekilde tasarlanabilir. Diğer bimetalik kondenstopların çalışma sıcaklıkları saha operatörleri tarafından ayarlanabilir. Bu tuzakların içinde bulunan bimetal element, sıcaklık çok düşük olduğunda tuzağı açmak veya ılıman çok yüksek olduğunda tuzağı kapatmak için kullanılır.

Doymuş buhar, basınç değişmediği sürece sabit bir sıcaklıkta kalır, ancak yoğuşma, basıncı sabit kalsa bile zamanla ısı kaybedecek ve soğacaktır. Bimetalik kondenstoplar, kondensteki sıcaklık değişimlerinden yararlanarak çalışır. Sade bir yapıya ve kolay anlaşılır bir çalışma prensibine sahiptirler.

Bimetalik elemanlar, sıcaklık değişikliklerini mekanik harekete dönüştürme yeteneğine sahip olduklarından, diğer ekipmanlarda da sıcaklık anahtarları olarak yaygın olarak kullanılırlar.

Bimetalik elementler önceden tanımlanmış bir sıcaklıkta deforme olur (örneğin, 120 ° C [248 ° F]).

Bu nedenle, buhar basıncı değişse bile, bir buhar kapanı içindeki bimetalik elemanın konumu, onu çevreleyen yoğuşmanın sıcaklığında bir değişiklik olana kadar değişmeyecektir.

Bu sabit tahliye sıcaklığı, uygulama türüne bağlı olarak bir kondenstop için bir avantaj veya dezavantaj olabilir.

Sabit bir tahliye sıcaklığından yararlanan kondenstoplara bir örnek olarak, düşük sıcaklıklı buhar izleme uygulamalarında kullanılan sıcaklık kontrol kondenstoplarına bakalım.

Sıcaklık sabit bir noktanın altına düştüğünde sıcaklık kontrol buhar kapanları açıldığından, bu nokta kasıtlı olarak buharın doymuş sıcaklığından çok daha düşük olacak şekilde ayarlanabilir. Bu, kondenstopun giriş tarafında, ayarlanan sıcaklığa soğuyana kadar yoğuşma birikmesine neden olacaktır. Bunun arkasındaki fikir, ekipmanı veya ürünü ısıtmak için biriken yoğuşmadan elde edilen duyulur ısıyı kullanmaktır.

Buhar izleme genellikle sayaçları veya enstrümantasyonu donmaya karşı korumak ve yüksek viskoziteli sıvıları ısıtmak ve boru hatlarından düzgün akış sağlamak için kullanılır.

Bu tuzakların tasarımı nedeniyle, tahliye sıcaklığı buhar doyma sıcaklığının altına uygun şekilde ayarlandığında belirli bir kondens seviyesi birikir. Kondenstop ayar noktasında açılmaya başlasa da, kondenderin tamamen açılmasına ve tam drenaj kapasitesine ulaşmasına izin vermek için biriken sıvının daha fazla soğuması (kaynama noktasının altına soğuması) gerekir. Tahliye sıcaklığı buhar sıcaklığından önemli ölçüde düşükse, kondens çok fazla yedeklenmeye başlayabilir, bu da üretim ve güvenilirlik sorunlarına yol açabilir ve hatta buhar şebekesinde su darbesine neden olabilir.

Aksi durumda, tahliye sıcaklığının buhar doyma sıcaklığından daha yüksek olduğu durumlarda, kondenstop kapanmaz ve bu da sürekli bir buhar kaybına neden olur.

Doğal olarak, bimetal kondenstoplar, tahliye sıcaklığı buhar sıcaklığına veya buna yakın bir sıcaklığa ayarlandığında doğru şekilde çalışmayacaktır.

Bu sınırlamalar nedeniyle, bimetalik kondenstoplar, kondensin hızlı bir şekilde dışarı atılmasının gerekli olduğu buhar taşıma hatlarında veya diğer kritik ekipmanlarda kullanım için uygun değildir.

Farklı tasarım özelliklerine sahip birçok bimetalik tuzak modeli vardır. Özellikle, bimetal elemanların ve valflerin şekli ve konumu tuzaklar arasında değişebilir.

Bazı tasarımlar, bimetal elemanı diğerlerinden daha fazla “yorgunluğa” (aşınma ve hatta çatlama) karşı daha duyarlı hale getirir. Örneğin, bir aşağı akış valf kafası tasarımı, sistemin geri basıncının üstesinden gelmelidir, bu da bimetalik elemanlar üzerindeki stresi artırır ve valfin tahliye sıcaklığını azaltır.

Sabit bir drenaj sıcaklığına sahip bir buhar kapanı, yalnızca sınırlı bir basınç aralığında çalışan bir sistemde kullanılabilir. Bu sorunu çözmek için, bimetalik buhar kapanları genellikle drenaj sıcaklığını değiştirmek için bir ayar vidasına sahiptir. Bununla birlikte, bu tür tuzaklar kullanımdan önce sistem koşullarına göre ayarlanmalıdır ve beklenmedik değişikliklere otomatik olarak uyum sağlamaz. Bu nedenlerden dolayı, bimetalik kondenstoplar sadece belirli uygulamalar için uygundur ve seçimi dikkatli bir şekilde düşünülmelidir.

Yine de, bimetalin kendisi, şamandıra, ters kova ve disk türleri gibi diğer buhar kapanı türlerinde tamamlayıcı bir eleman olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu bimetaller esas olarak havalandırma delikleri olarak veya kapanın başlangıçta büyük yoğuşma yüklerini ve kapatma sırasında kalan yükleri boşaltmasına izin vermek için kullanılır.