اختيار مصائد البخار - معدات التدفئة المكانية

أ - أفضل اختيار، ب - بديل مقبول، 1 (منفذ تفريغ هواء موازٍ)، 4 (قد تكون هناك حاجة إلى مصيدة/مضخة).

مبادلات حرارية تُصرِّف إلى الضغط الجوي

المصيدة لهذا التطبيق يجب أن تكون قادرة على التعامل مع حمل ثقيل جدًا أو خفيف جدًا بنفس الكفاءة، وقادرة على تنقية الهواء بسرعة. المصيدة العائمة-الحرارية مثالية ويجب تركيبها دائمًا تحت مخرج المبادل الحراري. يُوضَّح الشكل 11.10.1 مصيدة عائمة-حرارية بدون ضغط خلفي يفرضه نظام المكثفات، كما سيتواجد إذا كانت المكثفات تُصرِّف إلى مُستقبل مُهوى للغلاف الجوي، أو إلى خط إرجاع مكثفات أقل غير مغمور.

في كل مرة يُتحكَّم في إنتاج المسخن، يكون التأثير هو تقليل الضغط في مساحة البخار، الذي قد يصبح غير كافٍ لدفع المكثفات عبر المصيدة، ويُقال إن النظام ‘توقف’. سيُنخفض الضغط تحت الضغط الجوي (أي الفراغ) إذا حُكِّم في درجة حرارة الماء الثانوي تحت 100 درجة مئوية. يحتفظ الفراغ بالمكثفات التي تُغمِر أنابيب المسخن. يمكن أن يُسبب هذا مطرقة مائية، وتحكم حراري ضعيف، وفي معظم الحالات تآكل نهائي لعناصر المسخن. على المبادلات الحرارية الأصغر التي تُصرِّف للغلاف الجوي، علاج بسيط هو تركيب كاسر فراغ على مدخل البخار للمبادل الحراري (انظر الشكل 11.10.1). عند حدوث الفراغ في مساحة البخار، ينفتح كاسر الفراغ للسماح للمكثفات بالتصريف إلى مصيدة البخار.

يجب وضع المصيدة نفسها تحت مخرج المبادل، ويجب تحديد حجمها لمرور حمل توقف المكثفات على الرأس الثابت ‘هـ’ (الناتج عن ارتفاع المخرج فوق مدخل المصيدة). يجب أن ينخفض أنبوب المكثفات من المصيدة لأسفل حتى لا يُمارَس أي ضغط خلفي إضافي على المصيدة.

مبادلات حرارية تُصرِّف إلى ضغط إيجابي

غالبًا، وخاصة على المعدات الأكبر، يُفضَّل عدم إدخال الهواء إلى مساحة البخار، وقد لا يُتسامح مع استخدام كاسر الفراغ. أيضًا، إذا رُفعت المكثفات بعد مصيدة البخار إلى مستوى أعلى، لا يمكن لكاسر الفراغ المساعدة في التصريف. في هذه الحالات، يجب استخدام مزيج مضخة-مصيدة أو مضخة/مصيدة.

إذا كان التوقف حتميًا ولا يمكن استخدام كاسر فراغ، يجب استخدام طريقة نشطة لإزالة المكثفات لإعطاء أداء نظام جيد. المضخة-مصيدة (كما هو موضح في الشكل 11.10.2)، ستعمل كمصيدة بخار إذا كان هناك ضغط بخار كافٍ في مساحة البخار للتغلب على الضغط الخلفي. إذا لم يكن كذلك، ستعمل كمضخة. الجهاز مكتفي ذاتيًا بالكامل وتشغيله تلقائي.

ألواح وشرائط إشعاعية

يعتمد الإنتاج الحراري على درجة حرارة سطح عالية، وبالتالي تصريف المكثفات السريع حيوي. تُحقَّق أفضل النتائج بتصريف كل لوح بشكل فردي بمصيدة عائمة تتعامل مع الهواء والمكثفات بسرعة (الشكل 11.10.5). تجميع لوحين متشابهين لمصيدة واحدة غالبًا ما يكون مُرضيًا. يمكن أيضًا استخدام مصائد حركية حرارية أو دلو مقلوب، لكن قد تكون هناك حاجة لمنافذ تفريغ هواء إضافية.

مشعاعات البخار

للنوع القياسي من المشعاعات البخارية التي تعمل عادةً عند ضغوط أقل من 2 بار ضغط معياري، يمكن استخدام مصيدة بخار حرارية ذات ضغط متوازن، مع مدخل وصلة، كما هو موضح في الشكل 11.10.6. قد لا تكون هناك حاجة لمُرشِّح لأن المشعاع يجمع الأوساخ ويمكن نفخه مرة في السنة بعد إزالة كبسولة المصيدة مؤقتًا. عند إعادة الكبسولة، من المفيد التأكد من نظافة الصمام وأسطح المقعد.

ومع ذلك، إذا فُضِّل إدراج مُرشِّح، مصيدة ذات ضغط متوازن مع مُرشِّح بديل مفيد (الشكل 11.10.7). في بعض التركيبات، يُستخدم هذا النوع من المسخنات مع نظام إرجاع مفرغ، وفي هذه الحالة تتوفر كبسولة مُبرَّدة تحت التشبع خاصة.

مسخنات الخزانة ذات المروحة بالحمل

على الرغم من أن هذه المسخنات لديها مساحة بخار صغيرة ويجب ألا يُسمَح بتراكم المكثفات، فإن عوامل التصميم تتطلب تخطيطًا أنيقًا. يمكن لمصيدة ذات ضغط متوازن تقديم هذا، كما هو موضح في الشكل 11.10.8. ومع ذلك، إذا كانت الخزانة من تصميم السحب القسري (مع مروحة مدمجة)، فإن الحمل الأعلى يتطلب أن تبقى مساحة البخار خالية من المكثفات والهواء. مصيدة العائمة مثالية لكن تركيبها بشكل أنيق داخل الخزانة قد يُشكل مشكلة. بديل مُرضٍ هو مصيدة ذات ضغط متوازن، كما يوضح الشكل 11.10.8، للسماح بأقصى طول لخط التبريد.

مسخنات الوحدة وبطاريات مسخنات الهواء

تُنتج مسخنات الوحدة وبطاريات مسخنات الهواء الكثير من المكثفات من مساحة بخار صغيرة. أي تراكم للمكثفات أو الهواء يُنتج درجات حرارة غير متساوية أو هواء بارد وقد يُضر بطارية المسخن في نهاية المطاف. استخدم مصيدة عائمة-حرارية صغيرة بالقرب من المدخل (الشكل 11.10.9). مع البطاريات الأفقية مثل تلك المُستخدمة في مسخنات السحب الهابط، يجب أن يكون أي تقليل في أنبوب مخرج المكثفات باستخدام مُقلِّل excentric. سيُوقف هذا تراكم المكثفات في اللفائف. يجب تركيب المصيدة تحت المخرج كما في الشكل 11.10.10. يمكن تحسين تفريغ المكثفات بتركيب بطارية المسخن مع انخفاض بسيط نحو طرف المخرج. عندما تُركَّب عدد من بطاريات المسخنات العمودية على التوالي مع تدفق الهواء، تُنجز الأقسام اللاحقة عملًا أقل تدريجيًا وتُنتج مكثفات أقل تدريجيًا. يجب تصريف كل قسم بشكل منفصل بمصيدة عائمة (الشكل 11.10.11). إذا لم تُستخدم مصيدة عائمة، مصيدة الدلو المقلوب بديل محتمل، لكن مع منفذ تفريغ هواء مُركَّب بشكل موازٍ.

عندما يُستخدم بخار عالي الضغط في نظام بنك مسخنات متعدد، يمكن تحقيق توفيرات بجمع المكثفات وفصل البخار المُتسارع واستخدامه لتسخين قسم المسخن الأول في البنك. عندما تكون بطاريات المسخنات مُتحكَّمًا بها حرارياً، يمكن أن تحدث ظروف التوقف في مساحات البخار مانعة التصريف الفعال للمكثفات. يجب تركيب كاسر فراغ من Spirax Sarco على أنابيب الأنابيب بين صمام التحكم ومدخل بطارية المسخن، ويجب السماح لأنابيب المكثفات بالانخفاض إلى نقطة تجميع أي مُستقبل مُهوى للغلاف الجوي. يجب تحديد حجم مصيدة العائمة على حمل التوقف. موضوع التوقف يُناقَش بالتفصيل في المجموعة 12.

لفائف أنابيب علوية

أنابيب التدفئة الطويلة العلوية، كلفائف التجفيف الصناعية، ستُنتج مطرقة مائية إذا لم يُولَ اهتمام كافٍ للتركيب. ستدور الحرارة ببطء وسيكون التحكم في درجة الحرارة صعبًا. إعادة ترتيب أنابيب الأنابيب كما في الشكل 11.10.12، باستخدام مصائد ذات ضغط متوازن مع كبسولات من الفولاذ المقاوم للصدأ، أو مع مصائد عائمة أو دلو مقلوب ستُلغي هذه المشاكل. مع مصائد الدلو المقلوب، يمكن تحسين سرعة التسخين بشكل كبير بتركيب منافذ تفريغ هواء منفصلة، خاصة على نهاية اللفافة (الشكل 11.10.13).