مبدلهاي حرارتي با كندانس خروجي اتمسفريك

[kab]

مبدلهاي حرارتي با كندانس خروجي اتمسفريك
تله هاي مورد استفاده در مبدلهاي حرارتي بايد قادر به تخليه كندانس بارهاي بسيار زياد تا بارهاي كم باشند و همچنين بتوانند هوا را به سرعت تخليه نمايند. تله‏هاي بخار Float & Thrmostatic براي اين منظور ايده آل بوده و با نصب در خروجي مبدل حرارتي قادر به تخليه كندانس به مخزن با فشار اتمسفر يك و يا خط كندانس با فشار پائين مي باشند. (مدلهاي FT14,43, …كارخانه Spirax Sarco (در اكثر مبدلهاي حرارتي كه دماي سيال ثانويه توسط شير كنترل بخار، كنترل ميگردد، در بسياري از مواقع امكان بسته شدن شير كنترل وجود خواهد داشت و در نتيجه فشار بخار ورودي به مبدل حرارتي تا حد زير اتمسفر پايين خواهد آمد. در چنين شرايطي فشار بخار قادر به تخليه كندانس از طريق تله بخار نخواهد بود و خلاء ايجاد شده در مبدل حرارتي و فشار بيشتر خط كندانس باعث برگشت كندانس و پرشدن مبدل حرارتي از آب خواهد گشت . اين پديده كه اصطلاحاً به Stall معروف است باعث ايجاد ضربه چكش، كنترل ضعيف دما , خوردگي و مسائل ديگر در داخل مبدل حرارتي خواهد شد . (شكل 1 ) .
به منظور جلوگيري از اين پديده , در مبدلهاي حرارتي كوچك كه به فشار اتمسفر يك تخليه مي شوند، يك راه حل ساده استفاده از شير خلاء شكن در ورودي بخار به مبل حرارتي مي باشد. در صورت افت فشار و ايجاد خلاء در ورودي مبدل حرارتي، شير خلاء شكن باز شده و مقداري هوا را وارد سيستم خواهد كرد و اجازه تخليه كندانس از داخل تله بخار را خواهد داد. تله بخار بايد به نحوي اندازه‏گيري شود كه اجازه تخليه كندانس در شرايط Stall را بدهد. (در نظر گرفتن ضريب اطمينان 2-3 برابر در محاسبه ظرفيت كندانس). لوله خروجي از تله بخار بايد مستقيم و با شيب به طرف پايين اجرا گردد تا از امكان ايجاد فشار برگشتي جلو گيري شود.

http://www.paydarideh.com/images/sazeh/maghalat/maghale_13_clip_image003.jpg

-مبدلهاي حرارتي با كندانس خروجي تحت فشار:
در سايتهاي بزرگ بخار غالباً ترجيح داده ميشود كه از ورود هوا به سيستم جلوگيري شود و در نتيجه استفاده از شير خلاء شكن مجاز نميباشد. ضمناً در بسياري موقع كندانس خروجي تله بخار بايد به ارتفاع بالاتر منتقل گردد و يا به هر علتي امكان ايجاد فشار برگشتي وجود دارد. در اين حالت بايد از سيستم پمپ – تله استفاده گردد. (شكل 2). در صورت وجود اختلاف فشار كافي درطرفين اين قطعه ,دستگاه مانند تله بخار عمل كرده و كندانس را تخليه خواهد نمود و در صورت عدم وجود اختلاف فشار لازم , دستگاه مانند يك پمپ مكانيكي عمل كرده و كندانس را به ارتفاع لازم تخليه مي نمايد. اين وسيله خصوصا در مواقعي كه فضاي نصب زير مبدل حرارتي كوچك ميباشد كاملاً مناسب است.(مدل APT14 شركت Spirax Sarco )

http://www.paydarideh.com/images/sazeh/maghalat/maghale_13_clip_image006.jpg
با استفاده از دستگاه پمپ تراپ، اطمينان كامل از تخليه كندانس تحت هر شرايطي حاصل ميگردد و در نتيجه بازده سيستم نيز حداكثر بوده و از مشكلات مذكور نيز جلوگيري ميشود . از اين سيستم در خروجي كويل هوارسانهاي بخار نيز به بهترين وجه ميتوان استفاده نمود. در صورتي كه كندانس حاصله بسيار زياد باشد، اين دستگاه ميتواند با پمپ و تله بخار مكانيكي جدا گانه جايگزين گردد و كل مجموعه بصورت يك پكيج كامل با شير آلات مربوطه و مخزن ذخيره كندانس ارائه گردد . اين سيستم در شماره 52 مجله صنعت تاسيسات كاملاً توضيح داده شده است وبه پكيج كامل پمپ كندانس مكانيكي معروف است. (مدل MFP-14 ساخت شركت Spirax Sarco )
- گرم كننده هاي تشعشعي و استريپها* Radiant Panels and strips :
گرماي خروجي اين تجهيزات با دماي پره هاي نصب شده در آنها ارتباط مستقيم دارد و در نتيجه بايد ترتيبي اتخاذ گردد تا كندانس سريعاً از سيستم خارج گردد تا بتوان به دماي ماكزيمم دست پيدا كرد . بهترين نوع تله در اين تجهيزات نيز تله بخار از نوع Float & Thermostatic مي باشدكه قادر به تخليه سريع كندانس و هوا مي باشد. (شكل 3) همچنين تله هاي بخار Inverted Buckt و يا Thermodynamic نيز ميتوانند به عنوان جايگزين استفاده شوند كه در اين صورت شير تخليه هوا نيز ممكن است لازم باشد.

- رادياتورهاي بخار Steam Radiator
در مورد رادياتورهاي بخار استاندارد كه معمولاً با فشار بخار زير 2 bar g كار مي نمايند ، تله بخار ترموستاتيك Ballanced Pressute Thermostaic) ) ميتواند بهترين انتخاب معرفي شود . (مشابه مدل BPT13 كارخانه Spirax Sarco ) . بعلت جمع شدن ذرات و ناخالصي ‏ها در قسمت زيرين رادياتور و در صورت تميزكردن و سرويس آن، احتياجي به استفاده از صافي در ورودي تله بخار نخواهدبود ولي ترجيحاً ميتوان از تله بخار و صافي مشترك نيز استفاده كرد. (شكل 4) با استفاده از تله هاي بخار ترموستاتيك، از انتقال حرارت كامل بخار و يا كندانس و استفاده حداكثر از دماي آنها اطمينان حاصل شده كه در افزايش راندمان سيستم مؤثر ميباشد.

http://www.paydarideh.com/images/sazeh/maghalat/maghale_13_clip_image010.jpg

- فن كويلهاي بخار:*
اگر چه اين گرم كننده‏ها بعلت كويل كوچك داراي فضاي نسبتا كمي از بخار مي باشند و بنابراين بايد اجازه انباشته شدن كندانس در داخل كويل بخار داده نشود , با اين وجود فاكتورهاي طراحي و نصب نياز به استفاده از سيستم مرتب كوچكي را طلب مي نمايد . لذا تله بخار كوچك و با متعلقات كمتر مشابه مدلهاي ترموستاتيكي مي تواند اين امكان را فراهم نمايد. با استفاده از نحوه انشعاب كندانس خروجي نشان داده شده در شكل 5 ( از بالاي فن كويل) و فراهم كردن فضاي كافي قبل از تله جهت سرد شدن كندانس مي توان از ماكزيمم طول ممكن بعنوان Cooling leg استفاده كرد و تله بخار ترموستاتيك را بكار برد. با اين حال در فن كويلهاي بزرگتربا كندانس بيشتر كه فضاي بخار بايد همواره عاري از كندانس و هوا باشد، استفاده از تله بخار Float & Thermostatic مناسبتر است به شرطي كه فضاي نصب اين نوع تله موجود باشد.
http://www.paydarideh.com/images/sazeh/maghalat/maghale_13_clip_image013.jpg

شكل 4: فن كويل بخار

-يونيت هيترهاي بخار : Unit heaters and air heater batteries
يونيت هيترها و باتريهاي گرم كننده هوا ميزان زيادي از كندانس را توليد ميكنند و ضمناً داراي فضاي بخار نسبتا كوچكي مي باشند و از طرفي چون معمولا در فضاهاي بزرگ با درجه حرارتهاي كمتر نصب مي شوند , امكان سرد شدن سريعتري را دارا مي باشند. هرگونه جمع شدن كندانس در كويل بخار باعث افت شديد دما و وزش هواي سرد خواهد شد و نيز ممكن است صدماتي را نيز به يونيت هيتر وارد آورد. بنابراين تله بخار Float & Thermostatic كه در نزديكترين فاصله به خروجي اين دستگاهها وصل مي شوند بهترين انتخاب مي باشد. هرگونه تبديل در لوله كندانس خروجي بايد با استفاده از تبديل نوع eccentric با قسمت زيرين صاف انجام گردد تا از برگشت كندانس به داخل كوئل جلوگيري شود. در جائي كه تعدادي يونيت هيتر در مسير جريان هوا با هم سري مي گردند, ميزان كندانس در بخشهاي اوليه بيشتر و در يونيتهاي هيترهاي آخري كمتر خواهد بود و مناسب است كه هر يونيت هيتر با تله بخار جداگانه تخليه گردد. (شكل 5)

http://www.paydarideh.com/images/sazeh/maghalat/maghale_13_clip_image015.jpg

http://www.paydarideh.com/images/sazeh/maghalat/maghale_13_clip_image017.jpg

شكل5: يونيت هيتر بخار

تله بخار جايگزين در يونيت هيترهاي بخار از نوع Inverted bucket مي باشد (مدل هاي HM و سري 200 كارخانه Spirax Sarco )كه در اين صورت نصب شير تخليه هواي موازي با تله بخار لازم است .
در صورت استفاده از فشارهاي بالاتر بخار در يونيت هيترهاي سري، ميتوان از جمع كردن كندانس و هدايت آن به ظرف فلاش بخار (Flash Vessel) استفاده نمود و بخار فلاش شده را مجدداً به يونيت هيترها رسانيد تا صرفه جويي در انرژي حاصل گردد. در صورت وجود سيستم كنترل دما در اين تجهيزات كه ممكن است به پديده Stall منجر شود, استفاده از شير خلاء شكن در لوله بين شير كنترل و كويل بخار مفيد واقع خواهد بود. لوله كشي كندانس بايد با شيب به طرف مخزن كندانس اتمسفر يك صورت گير د و فراموش نشود كه تله هاي بخار يا فرض ايجاد شرايط Stall اندازه گذاري شوند.

- لوله هاي گرم كننده (Overhead Pipe coils) :
لوله هاي طولاني بخار كه به منظور گرمايش بكار ميروند مانند خشك كننده‏هاي صنعتي، بايد به درستي اجرا گردند، زيرا نصب غير صحيح آنها باعث ايجاد ضربه چكش , كاهش انتقال حرارت و كنترل ضعيف دما خواهد شد. نصب تله بخار Float & Thermostatic بهترين انتخاب و در غير اين صورت استفاده از تله هاي بخار Inverted Bucket همراه با شير هواگير و يا تله هاي ترموستاتيك نيز بعنوان انتخابهاي جايگزين عملي ميباشد.