Mekaniske dampfælder fungerer ved at tage højde for forskellen i densitet mellem damp og kondensat. De passerer kontinuerligt gennem store mængder kondensat og er velegnede til en bred vifte af procesapplikationer. Typerne omfatter flyde- og inverterede spanddampfælder.
Kugleformede dampfælder (mekaniske dampfælder)
Flydefælder fungerer ved at registrere forskellen i densitet mellem damp og kondensat. I tilfældet med fælden vist på billedet til højre (en flydefælde med en luftventil), får kondensat, der når fælden, flyderen til at stige, hvilket løfter ventilen fra sit sæde og forårsager tømning.
Moderne vandlåse bruger regulatorventiler, som vist på billedet til højre (flydevandlåse med regulatorventiler). Dette tillader den indledende luft at passere, mens vandlåsen også håndterer kondensat.
Den automatiske udluftningsventil bruger en afbalanceret trykblæreenhed, der ligner en regulatordampfælde, placeret i dampområdet over kondensatniveauet.
Når den indledende luft slippes ud, forbliver den lukket, indtil luft eller andre ikke-kondenserbare gasser akkumuleres under konventionel drift og åbnes ved at sænke temperaturen på luft/damp-blandingen.
Regulatorudluftningen giver den ekstra fordel, at den forbedrer kondenskapaciteten betydeligt under koldstarter.
Tidligere, hvis der var vandslag i systemet, var regulatorens udluftningsåbning en vis grad af svaghed. Hvis vandslaget er kraftigt, kan selv kuglen knække. I moderne flydefælder kan udluftningsåbningen dog være en kompakt, meget stærk kapsel helt i rustfrit stål, og moderne svejseteknikker, der anvendes på kuglen, gør hele flyderen meget stærk og pålidelig i situationer med vandslag.
I nogle henseender er den termostatiske svømmerfælde det tætteste, man kommer på en perfekt dampfælde. Uanset hvordan damptrykket ændrer sig, vil den blive udledt så hurtigt som muligt efter kondensatet er produceret.
Fordele ved termostatiske flydende dampfælder
Fælden udleder kontinuerligt kondensat ved damptemperatur. Dette gør den til det primære valg til applikationer, hvor varmeoverførselshastigheden for det opvarmede overfladeareal er høj.
Den håndterer store som lette kondensatbelastninger lige godt og påvirkes ikke af store og uventede udsving i tryk eller flow.
Så længe der er installeret en automatisk udluftningsventil, kan vandlåsen frit udlufte luft.
For sin størrelse er det en uforholdsmæssigt stor kapacitet.
Versionen med en damplåseudløserventil er den eneste vandlås, der er fuldt egnet til enhver damplås, der er modstandsdygtig over for vandslag.
Ulemper ved flydende termostatiske dampfælder
Selvom de ikke er lige så modtagelige som inverterede spandfælder, kan flydefælder blive beskadiget af voldsomme faseændringer, og hvis de skal installeres på et udsat sted, skal hoveddelen være hængende og/eller suppleres med en lille sekundær justeringsdrænfælde.
Som alle mekaniske fælder kræves en helt anden intern struktur for at fungere over et variabelt trykområde. Fælder designet til at fungere ved højere differenstryk har mindre åbninger for at afbalancere flyderens opdrift. Hvis fælden udsættes for et højere differenstryk end forventet, vil den lukke og ikke lade kondensat passere.
Omvendte spanddampfælder (mekaniske dampfælder)
(i) Tønden synker, hvilket trækker ventilen ud af sædet. Kondensvand strømmer under bunden af spanden, fylder spanden og løber væk gennem udløbet.
(ii) Ankomsten af damp får tønden til at flyde, som derefter stiger og lukker udløbet.
(iii) Fælden forbliver lukket, indtil dampen i spanden kondenserer eller bobler gennem udluftningshullet til toppen af fælden. Den synker derefter og trækker det meste af ventilen væk fra sit sæde. Ophobet kondensat drænes, og cyklussen er kontinuerlig.
I (ii) vil luft, der når fælden ved opstart, give spandens opdrift og lukke ventilen. Spandens udluftning er vigtig for at tillade luft at slippe ud til toppen af fælden for eventuel udledning gennem de fleste ventilsæder. Med små huller og små trykforskelle er fælder relativt langsomme til at udlufte luft. Samtidig skal den passere igennem (og dermed spilde) en vis mængde damp for at fælden kan fungere, efter at luften er renset. Parallelle udluftningsåbninger installeret uden for fælden reducerer opstartstiden.
Fordele vedOmvendte spanddampfælder
Den omvendte spanddampfælde blev skabt til at modstå højt tryk.
Lidt ligesom en flydende termostatisk damplokkemad, er den meget tolerant over for vandslag.
Den kan bruges på den overophedede dampledning og tilføje en kontraventil på rillen.
Fejltilstanden er nogle gange åben, så det er sikrere for applikationer, der kræver denne funktionalitet, såsom turbinedræning.
Ulemper ved omvendte spanddampfælder
Den lille størrelse af åbningen øverst i spanden betyder, at denne vandlås kun vil udlufte luften meget langsomt. Åbningen kan ikke udvides, da dampen vil passere for hurtigt igennem under normal drift.
Der skal være nok vand i vandfælden til at fungere som en tætning omkring spandens kant. Hvis vandfælden mister sin vandtætning, spildes damp gennem udløbsventilen. Dette kan ofte forekomme i applikationer, hvor der er et pludseligt fald i damptrykket, hvilket får noget af kondensatet i vandfælden til at "flashe" til damp. Tønden mister opdrift og synker, hvilket tillader frisk damp at passere gennem udblæsningshullerne. Først når nok kondensat når vandfælden, kan den vandtætnes igen for at forhindre dampspild.
Hvis en omvendt vandlås anvendes i en applikation, hvor der forventes trykudsving i anlægget, skal der installeres en kontraventil i indløbsledningen før vandlåsen. Damp og vand kan strømme frit i den angivne retning, mens omvendt strømning er umulig, fordi kontraventilen presses mod sit sæde.
Den høje temperatur fra overophedet damp kan forårsage, at en omvendt vandlås mister sin vandtætning. I sådanne tilfælde bør en kontraventil før vandlåsen betragtes som essentiel. Meget få omvendte vandlåse fremstilles med en integreret "kontraventil" som standard.
Hvis en omvendt spandfælde efterlades eksponeret tæt på minusgrader, kan den blive beskadiget af en faseændring. Som med de forskellige typer mekaniske fælder, vil korrekt isolering afhjælpe denne mangel, hvis forholdene ikke er for barske. Hvis de forventede miljøforhold er et godt stykke under frysepunktet, er der mange kraftige fælder, der nøje bør overvejes for at udføre arbejdet. I tilfælde af et hovedafløb vil en termodynamisk fælde være det primære valg.
Ligesom flydefælden er åbningen på den omvendte spandfælde designet til at rumme den maksimale trykforskel. Hvis fælden udsættes for et højere differenstryk end forventet, vil den lukke og ikke lade kondensat passere. Fås i en række dysestørrelser for at dække et bredt trykområde.
Opslagstidspunkt: 1. september 2023