Kondens Birikmesi (Stall) Nedir?
Kondens Birikmesi şu şekilde tanımlanır:
Bir kapan gibi bir drenaj cihazı boyunca gerekli basınç farkı negatif hale geldiğinde ortaya çıkan ve kondensin artık drenaj cihazından tahliye edilmemesine ve bunun yerine bir ısı eşanjörü içinde birikmesine neden olan bir durum.
Duraklama genellikle aşağıdaki sorunlarla bağlantılıdır:
- Bozuk ısıtıcılar
- Koç darbesi
- Eşit olmayan ısıtma sıcaklıkları
Bu nedenle, bir buhar sistemi bu sorunlardan herhangi birini yaşıyorsa, kondens birikmesi meydana gelme olasılığı yüksektir.
| Ekipmanda kondens birikmesi |
|---|
|
| Ekipmandaki kondens suyu havuzu sadece üretim kalitesini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda ekipmana da zarar verebilir. |
Buhar kapanları, kondensi kendi başlarına çekme yeteneğine sahip değildir. Bunun yerine, kondens, buhar kapanı giriş (birincil) basıncı ile çıkış (ikincil) basıncı arasındaki basınç farkı yoluyla tahliye edilir. Bu nedenle, uygun kondens akışını sağlamak için kapan giriş basıncı, kapan çıkış basıncından daha yüksek olmalıdır.
Buhar sistemleri, kondensi bu basınç farkı yoluyla tahliye etmek için tasarlanmış olsa da, çeşitli faktörler bu mekanizmaya müdahale edebilir. Örneğin, bir giriş sıcaklık kontrol vanasının kullanılması, tuzak çalışma diferansiyel basıncında bir tersine dönüşe yol açabilir ve Durma’ya neden olabilir.
Genel olarak, Stall aşağıdaki koşullar nedeniyle oluşabilir:
- Vakum her zaman ekipmanın içinde bulunur
- Sabit negatif basınç farkı
- Pozitif ila negatif basınç farkı arasında değişen
Buhar kullanan sıcak hava ısıtıcılarında durma meydana getiren mekanizma
Normalde, ısı eşanjörleri beklenebilecek maksimum yükü karşılayacak şekilde tasarlanmıştır. Bir ısı eşanjörünün ısı transfer yüzey alanı sabittir ve değiştirilemez, ancak yük çalışma koşullarına bağlı olarak dalgalanır. Örneğin, bir sıcak hava ısıtıcısındaki hava akışı azalırsa, sıcak havanın mevcut sıcaklığını korumanın tek yolu, ısı kaynağı olarak kullanılan buharın sıcaklığını (basıncını) azaltmaktır.
Sıcaklık kontrol vanasındaki vana açıklığı miktarı tamamen kapanacak şekilde kısılırsa, ısı eşanjörünün içindeki basınç düşecektir. Sonuç olarak, buhar kapanı giriş basıncı düşecek ve çıkış basıncından daha düşük hale gelecek ve kondens artık buhar kapanından tahliye edilmeyecek, ancak ekipmanın içinde toplanacaktır.
| Sıcak hava ısıtıcısında duraklayın |
|---|
|
Açıklama:
Buhar kullanan bir sıcak hava ısıtıcı sisteminde, basıncı düzenlemek ve eşit sıcaklığı korumak için kontrol valfleri, sıcaklık sensörleri ve kontrolörler kullanılır. Yukarıdaki animasyon böyle bir sistemin bir örneğidir. 80 °C’de (176 °F) sıcak hava elde etmek için 0,3 MPaG’de (44 psig) buhar kullanılır. Stall genellikle bu tür bir durumda ortaya çıkar.
- Isıtıcı önce oda sıcaklığında başlar. Bir kontrol vanası tarafından ayarlanan buhar, hedef sıcaklığa ulaşmak için gereken ısıyı, bu durumda 80ºC’yi (176°F) sağlar.
- Sıcaklık 80ºC’ye (176°F) yaklaştıkça, kontrol vanası açıklığı azalır, bu da buhar basıncını ve ısı beslemesini azaltır.
- Hava ısıtıldıkça, ısıtıcı içindeki buhar basıncı ve sıcaklığı düşmeye başlar. Havanın düşük basınçlı buharla ısıtılması, ısı eşanjörü içindeki basıncın daha da düşmesine neden olur. Bu, yetersiz tuzak çalışma diferansiyel basıncına neden olabilir ve kondens suyunun ısıtıcı içinde birikmesine neden olabilir.
- Kontrol vanası daha sonra daha fazla açılarak (buhar basıncını artırarak) yanıt verir ve havuzlanan kondens boşaltılır.
- Döngü daha sonra kendini tekrar eder ve buhar kapanı çalışma diferansiyel basıncı yetersiz olduğunda buhar kapanının birikmesine neden olur.
Kondens Birikmesi Kaynaklanan Sorunlar
Havuzlanmış kondens, buhar kapanı girişindeki basıncın (birincil basınç) geri kazanılmasıyla ortadan kaldırılabilse de, giriş basıncının havuzlanan kondensi geri kazanması ve tahliye etmesi için geçen süre boyunca yine de sorunlar ortaya çıkar. Durak koşulları ekipmanı kirletebilir, ürün miktarını ve kalitesini etkileyebilir ve hasarlı borular ve kanal kafası contaları dahil olmak üzere su darbesinden ciddi hasara neden olabilir.
Koç Darbesi
Buhar, havuzlanmış kondens suyu ile temas ederse ve sıcaklık farkı nedeniyle anında yoğunlaşırsa su darbesi meydana gelebilir. Aşağıdaki resimde yer alan kabuk ve borulu ısı eşanjörü gibi dar borulara sahip ekipmanlarda, su darbesinin boru üzerindeki etkisi borunun yırtılmasına neden olabilir.
| Koç Darbesi (Water Hammer) Animasyonu |
|---|
|
| Sıcak buhar, sıcaklığı düşen havuzlanmış kondens suyu ile temas ettiğinde, buharın bir kısmı anında yoğunlaşır ve su darbesi oluşturur. |
| Boruya verilen hasarın animasyonu |
|---|
|
| Buharın anlık yoğunlaşması su darbesi oluşturduğunda, lokalize vakum alanları oluşur. Birikmiş kondens suyu sümüklü böcekleri daha sonra akışla birlikte çekilir ve bu sümüklü böceklerin borunun kenarlarına çarptığı kuvvet, boru duvarı inceyse boruda ciddi hasara neden olabilir. |
Su Darbesi hakkında daha fazla bilgi için lütfen şu adresi ziyaret edin: Su Darbesi Eğitimi.
Eşit Olmayan Sıcaklık
Ceketli su ısıtıcıları gibi ekipmanlarda meydana gelen duraklama, eşit olmayan ürün sıcaklıklarında ciddi sorunlara yol açabilir.
| Isıtma kaynağında eşit olmayan sıcaklıklar meydana gelir (ısı transfer yüzeyi) |
|---|
|
| Durma meydana geldiğinde, bir kondens havuzu birikir. Ceketin içinde biriken kondens suyunun alt kısımlarının sıcaklığı düşer. Bu tür bir yapıya sahip ısı eşanjörleri, ısı transfer yüzeyinde eşit olmayan sıcaklıklar yaşar ve bu da ürün kalitesi üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olabilir. |
Sadece kapanın değiştirilmesi, kapan boyunca meydana gelen negatif basınç farkını çözmeyeceği için Durma oluşumunu engellemez.
Bu nedenle, Stall’ı önlemek genellikle iki yöntemden birini içerir:
- Buhar Kapanı giriş (birincil) basıncının arttırılması veya
- Buhar Kapanı çıkış (ikincil) basıncının azaltılması.
| Isıtma kaynağındaki eşit sıcaklıklar (ısı transfer yüzeyi) |
|---|
|
| Durma meydana gelmezse, ceketin içi buharla dolu kalır ve doymuş buharın karakteristik eşit ısınması, yani ‘basınç aynıysa, tüm alanlardaki sıcaklık aynı olacaktır’ tam olarak kullanılabilir. |
Orijinal Kaynak: https://www.tlv.com/en-de/steam-info/steam-theory
