Korki parowe i powietrzne

Czym są korki parowe i powietrzne ?

Czy w swojej instalacji doświadczyłeś spadku temperatury, który był trudny do wytłumaczenia ? Czasami występuje zjawisko gdy kondensat nie jest odprowadzany przez odwadniacz, mimo że jest on sprawny. Zjawisko to nazywamy "korkiem parowym" gdy jest to powodowane przez parę lub "korkiem powietrznym" gdy jest to spowodowane powietrzem lub innym niekondensującym się gazem.

Mechanizm w obydwu przypadkach jest taki sam , para lub powietrze dopływa do odwadniacza przed kondensatem i blokując jego napływ i powodując zamknięcie się odwadniacza.

Odwadniacz jest automatycznym zaworem który odprowadza kondensat bez strat pary , dlatego gdy dopływa do niego para zamyka się. Na pierwszy rzut oka sytuacja jest prawidłowa , jednakże jak pokazano na ilustracji poniżej kondensat nie może dopłynąć do odwadniacza który jest zamknięty , i jego odprowadzanie jest wstrzymane. System parowy nie może w tej sytuacji działać prawidłowo i efekt ten jak już wspomnieliśmy nazywany jest "korkiem parowym". Gdy to samo zjawisko występuje na skutek dopływu powietrza nazywamy to zjawisko "korkiem powietrznym" i kondensat nie jest odprowadzany.
W niniejszym odcinku zajmiemy sie korkami parowymi

Korki parowe na wylocie z cylindrów obrotowych

Jak widać korki parowe "steam locking" często występuje w tej aplikacji.

Przyczyny tego zjawiska mogą być podzielone na dwie kategorie :

•  Do odwadniacza dopływa mieszanina pary i kondensatu.
•  Układ rurociągów powoduje, że para dopływa do odwadniacza przed kondensatem

Jeżeli przyczyna związana jest z mieszaniną pary i kondensatu należy zastosować tzw. zawór eliminujacy korki "lock release valve" lub zawór iglicowy aby wypuścić niewielkie ilości pary na stronę wylotową odwadniacza

Korki parowe na skutek specyfiki konfiguracji odwodnienia urządzenia

Gdy konfiguracja odwodnienia urządzenie powoduje korki parowe , jednym z rozwiązań jest odprowadzanie kondensatu najpierw do rozprężacza przed odwadniaczem, który oddzieli parę od kondensatu. Para powinna być zawrócona do wymiennika do ponownego wykorzystania.

Ponieważ nie jest łatwo wykonać taką konfigurację np w cylindrach obrotowych które wykorzystują głowicę syfonową lub zabierakową i nie łatwo jest zastosować tak układ stosuje się opcjonalnie następujące rozwiązania.

Animacja odwodnienia cylindra z głowicą syfonową

Zastosowanie zaworku do eliminacji korków parowych lub zaworku iglicowego.

Ponieważ takie zaworki mogą regulować upust pary  , ewentualne jej straty są minimalizowane.

Zaworek do eliminacji korków parowych

W tym przypadku zaworek nie pozwala na całkowite zamknięcie się odpowietrznika termostatycznego pozwalając na eliminację korka parowego

Zaworek iglicowy

W zaworku iglicowym ustalamy stały mały przeciek który również eliminuje koreki parowe.

Gdy nie można zastosować zaworku bezpośrednio na odwadniaczu można wykonać mały by-pass z zaworkiem iglicowym
 

Konfiguracja powoduje powstanie korka parowego i blokadę odwadniania

Jak konfiguracja rurociągów powoduje powstanie korków parowych ?

Teoretycznie nie spodziewamy sie powstania korków parowych gdy cisnienie przed odwadniaczem jest odpowiednio wysokie żeby im zapobiegać. Jednakże , ciśnienie nie może rozwiązać problemu ze względu na dwie przyczyny

• Ciśnienie w odwadniaczu i rurociągu dolotowym jest praktycznie takie samo.
• Kondensat jest odprowadzany tylko gdy otworzy się zawór

Gdy para i kondensat mają takie same ciśnienie na dolocie do odwadniacza ponieważ odwadniacze są zaprojektowane tak , aby minimalizować straty pary. Para która ma mniejszą gestośc od kondensatu , płynie nad kondensatem i dociera do odwadniacza przed niem zamykając zawó odwadniacza.Dodatkowa siłe (ciśnienie) nie rozwązę problemy gdyż zawór odwadniacza jest zamknięty przez parę.

Zablokowany odwadniacz otworzy się gdy tzw korek parowy się skropli i pozwoli na dolot kondensatu i otwarcie zaworu odwadniacza. Może to jednak prowadzić do wstrzymywania odprowadzania kondesnatu i pojawianie się cyklicnzie tego problemu.

Podniesienie pionowe rurociągu przed odwadniaczem jest typowym przykładem takiej konfiguracji.

Jak ma się zjawisko w przypadku rurociągu wylotowego ?

Zjawisko nie jest ograniczone tylko do rurociągu dolotowego do odwadniacza. Para wtórna po stronie wylotowej również musi płynąć razem z kondensatem w rurociągu pionowym do góry , jednakże ponieważ nie ma następnych odwadniaczy montowanych szeregowo może one swobodnie przepływać razem z kondensatem nie powodując problemów.

Inne przypadki problemów z konfiguracją rurociągów

Ugięcia rurociągów mogą prowadzić do powstania korka parowego

Zbyt małe średnice rurociągów również przy dłuższych odcinkach mogą prowadzić do sytuacji w której kondensat nie będzie mógł swobodnie dopływać do odwadniacza.