Steam ir viens no efektīvākajiem siltumnesējiem, kas, saskaroties ar siltuma pārneses ierīci, uzreiz visu siltumenerģiju nodod patērētājam. Turklāt gāzveida fāzei ir viegli piešķirt nepieciešamos raksturlielumus - nepieciešamo temperatūru un spiedienu.
Bet, kad tvaiks un iekārtas mijiedarbojas, veidojas liels kondensāta daudzums, kas izraisa ūdens āmuru, siltuma jaudas samazināšanos un gāzveida fāzes kvalitātes pasliktināšanos. Lai apkarotu ūdens pilienus, kas nokrīt uz cauruļu virsmas, ir nepieciešams izmantot tvaika slazdu. Ārvalstu uzņēmumos šādus piederumus sauc par "tvaika slazdu", kas pilnībā atspoguļo ierīces funkcionālo mērķi.
Steam Traps
Tvaika uztvērēji ir viens no rūpniecisko cauruļvadu veidgabalu veidiem, kas paredzētsnovērstu kondensāciju, izmantojot tvaiku, un efektīvāk izmantot tā siltumenerģiju.
Eksperimentu sērijas rezultātā ir pierādīts, ka tvaika uztvērēja ievietošana aprīkojuma komplektā ietaupa līdz pat 20% no dzīvā tvaika lietderīgās enerģijas.
Tvaika uztvērēju veidi
Atkarībā no konstrukcijas un realizētā darbības principa, cauruļvadu veidgabali var būt mehāniski, termodinamiski vai termostatiski. Jebkura veida tvaika uztvērējiem ir jāatbilst divām pamatprasībām:
- kondensāta noņemšana, nezaudējot akūtu gāzveida fāzi;
- automātiska sistēmas atgaisošana.
Kondensāts veidojas no tvaika siltuma zudumiem siltummaiņos, kā arī cauruļvadu instalāciju apkures laikā, daļai gāzveida fāzes pārvēršoties ūdenī. Liela daudzuma mitruma zudums samazina iekārtas energoefektivitāti, paātrina tā nodilumu. Tāpēc ir tik svarīgi ar viņu cīnīties.
Mehāniskie tvaika uztvērēji
Mehāniskā armatūra ir visuzticamākā un līdz ar to arī populārākā "tvaika slazds". Tās darbības princips ir balstīts uz ūdens tvaiku un kondensāta blīvuma atšķirību, un galvenais iedarbināšanas elements ir pludiņš. Atkarībā no pludiņa konstrukcijas izšķir šādus stiegrojuma veidus:
- tvaika pludiņa sfēriska atvērta vai slēgta tipa tvaika uztvērējs;
- zvanveida pludiņa elements vai apgriezts slēgts tvaika uztvērējs.
Katrs stiegrojuma veids darbojas savā veidānoteikta shēma, ir priekšrocības un trūkumi, kuru pārzināšana ļaus īstenot visefektīvāko darba shēmu uzņēmumā.
Sfēriski peldoši tvaika slazdi
Šā tipa vārstu konstrukcijas pamatā ir sfērisks pludiņš. Tas atrodas izplūdes vārsta iekšējā dobumā un ir savienots ar sviras vārstu. Turklāt tvaika uztvērējs ietver termostata vārstu.
Bumbas pludiņa tvaika uztvērēja darbības principu var iedalīt divos posmos:
- Kondensāts iekļūst ierīcē pa cauruli, aizpilda iekšējo dobumu un paceļ pludiņu, kas pavelk vārsta sviru un atver caurumu ūdens noņemšanai.
- Kad ierīcē ieplūst karsts tvaiks, tiek aktivizēts termiskais vārsts, tvaiks sāk uzkrāties dobumā un liek pludiņam nogrimt apakšā, izvads tiek bloķēts.
Tādā veidā kondensāts tiek atdalīts no tvaika. Pateicoties termostata vārsta klātbūtnei konstrukcijā, izdalītā gāze tiek automātiski noņemta, kā arī tiek novērsta gaisa plēves parādīšanās dobumā, kas iestrēgst ierīci.
Priekšrocības un trūkumi
Tipisks sfēriskā pludiņa vārsta pārstāvis ir tvaika uztvērējs FT-44. Mēs analizēsim galvenos ierīču plusus un mīnusus, izmantojot tā piemēru. Galvenais, ko atzīmē eksperti, ir ierīces nejutība pret mainīgām slodzēm.
Ierīce spēj nepārtraukti novadīt kondensātu gan pie tvaika piesātinājuma temperatūras, gan pie lielas slodzes. Vēl viena vārsta priekšrocība ir stabila un nepārtraukta nekondensējamo gāzu atdalīšana. Tas viss kopā ar ilgu kalpošanas laiku ir saistīts ar ierīces vienkāršu dizainu.
Ierīces galvenais trūkums ir tās lielie izmēri, kas palielina siltuma zudumus uz neizolētajiem korpusa elementiem. Augsta jutība pret ūdens āmuru un prasība pret “tvaika tīrību” (iespējama vārstu nosēdumi) ir vēl divi šāda veida tvaika uztvērēju trūkumi.
Zvana tipa tvaika uztvērēji
Kā norāda nosaukums, šāda veida tvaika uztvērēja galvenais elements ir zvaniņš jeb "apgrieztā kausa" pludiņš. Pati ierīcei ir cilindriska forma, tā ir diezgan apjomīga (lielāka nekā iepriekšējam pārstāvim), taču tai ir liels priekšrocību kopums.
Sākotnējā stāvoklī apgrieztais pludiņš atrodas vārsta apakšā, un tā apakšdaļa balstās pret vertikālo cauruli. Stiklam ir piestiprināta spoles svira, kas atrodas vārsta vākā. Tvaika atdalīšana no kondensāta notiek četros posmos:
- Caur ieplūdes cauruli ūdens iekļūst ierīcē, aizpilda iekšējo dobumu un zem spiediena izplūst caur atvērto spoli.
- Sistēmā ienākošais tvaiks sāk izdarīt spiedienu uz pludiņa dibenu, liekot tam peldēt kondensāta tilpumā un aizvērt spoli.
- Tvaiks, atrodoties glāzē, sākassadalās šķidrā un gāzveida fāzē. Pēdējais iziet caur īpašu kanālu apakšā, iekļūst spolē un atstumj to atpakaļ.
- Kondensāts un atlikušā gāzveida fāze iziet no stikla caur caurumu apakšā, pludiņš sāk atbrīvot, atkal atverot spoli.
Aprakstīto darbību cikliska atkārtošana nodrošina pilnīgu un efektīvu dzīvā tvaika atdalīšanu no kondensāta. Šī tehnoloģija tika patentēta 1911. gadā, taču tā joprojām ir aktuāla.
Prusi un mīnusi
Zamkon tvaika slazds ir ievērojams "apgrieztā kausa" veidgabalu pārstāvis. Mēs analizēsim šīs kategorijas ierīču priekšrocības un trūkumus, izmantojot viņa piemēru.
Šeit par mīnusu tiek uzskatīti arī lieli izmēri, kas lielā mērā ietekmē siltumenerģijas zudumus uz neizolētiem elementiem. Vēl viens trūkums, ko eksperti sauc par ierobežotu caurlaidspēju, kas neļauj izmantot armatūras augstas veiktspējas iekārtām.
Tvaika uztvērēja priekšrocības ir daudz lielākas. Pirmkārt, spole nav pakļauta piesārņojumam, kas palielina ierīces uzticamību. Otrkārt, armatūra nebaidās no ūdens āmura. Treškārt, kondensāta noņemšana ir iespējama pat augstā temperatūrā.
Kļūmes gadījumā izplūdes vārsts paliek atvērts, kas pasargā iekārtu kompleksu no sabojāšanās. Visbeidzot, visas papildu sastāvdaļas un mezgli, piemēram, filtri vai pretvārsti, tiek uzstādīti tieši tvaikātvaika slazds. Tas samazina siltumenerģijas zudumus un samazina visa ierīču komplekta izmēru.
"Siltuma" furnitūra
Termostatiskie un termodinamiskie tvaika uztvērēji darbojas uz dažādu šķidrumu spēju paplašināties un sarauties, temperatūrai paaugstinoties vai pazeminoties. Kopā ar temperatūras paaugstināšanos, piemēram, kad ieplūst tvaiks, bloķēšanas elements izplešas un aizver kanālu, kas novada kondensātu.
Citu ierīču darbības princips ir balstīts uz spiediena izmaiņām sistēmā blīvas (aukstas) un retinātas (karstas) vides mijiedarbības rezultātā. Galvenie elementi šādās ierīcēs ir bimetāla plāksnes. Fotoattēlā redzams tvaika uztvērējs ar bimetāla elementu.
Šim aprīkojuma veidam ir sarežģīts dizains, un to praksē izmanto reti. Zemā popularitāte ir saistīta arī ar sarežģītiem un bieži vien neiespējamiem remontdarbiem. Šāda veida iekārtu izmantošana ir attaisnojama tikai īpaši kritiskās rūpnieciskās iekārtās.
