Masalah Palu Air
Penukar panas PTFE yang beroperasi dengan uap 4 barg tiba-tiba mengalami benturan keras di saluran balik kondensat. Tabung PTFE yang fleksibel bergetar. Selama berminggu-minggu, pukulan itu berulang dengan frekuensi yang semakin meningkat. Akhirnya sebuah tabung mengalami kebocoran lubang jarum pada klem penyangga, yang lelah karena kejutan hidrolik yang berulang-ulang.
Water hammer pada sistem uap tidak menimbulkan kebisingan yang mengganggu. Ini adalah lonjakan tekanan yang mencapai ratusan psi, bergerak dengan kecepatan sonik melalui pipa berisi kondensat-. Tabung PTFE, fleksibel dan tangguh, lebih tahan terhadap guncangan dibandingkan logam kaku. Namun kejadian palu yang berulang-ulang akan mengakumulasi kerusakan kelelahan pada titik konsentrasi tegangan-klem, fitting, sambungan manifold.
Akar penyebab jejak pada steam trap. Jenis perangkap yang salah, atau ukuran perangkap yang tepat tidak dipasang dengan benar, akan menahan kondensat di koil PTFE. Ketika slug kondensat ini tiba-tiba terdorong oleh uap yang masuk, timbullah water hammer.
Bagaimana Steam Traps Mempengaruhi Kinerja Penukar Panas PTFE
Steam trap mempunyai satu fungsi: membuang kondensat sambil menahan steam hidup. Eksekusi fungsi ini menentukan apakah penukar panas PTFE beroperasi secara efisien atau destruktif.
Akumulasi kondensat di dalam tabung PTFE menimbulkan dua masalah. Pertama, itu menyelimuti permukaan perpindahan panas. Bagian tabung yang diisi dengan kondensat memindahkan panas jauh lebih sedikit dibandingkan bagian yang diisi dengan uap. Luas permukaan efektif menyusut. Pengontrol suhu bak membuka katup uap lebih jauh untuk mengimbanginya, meningkatkan tekanan dan kecepatan uap.
Kedua, akumulasi kondensat membentuk slug. Ketika tekanan uap meningkat di belakang slug, ia berakselerasi dengan cepat. Pada tikungan atau pembatasan pertama, siput terbanting hingga berhenti. Energi kinetik diubah menjadi lonjakan tekanan. Ini adalah palu air. Dalam sistem PTFE, lonjakan tersebut memberi tekanan pada dinding tabung dan titik penyangga.
Tabel 1: Kesesuaian Jenis Steam Trap untuk Layanan Penukar Panas PTFE
| Jenis Perangkap | Respon terhadap Perubahan Beban | Kemampuan Ventilasi Udara | Risiko Palu Air | Kesesuaian untuk Kumparan PTFE |
|---|---|---|---|---|
| Termodinamika (cakram) | Buruk (debit siklik) | Miskin | Tinggi (debit terputus-putus) | Tidak direkomendasikan |
| Termostatik (tekanan seimbang) | Baik (terus menerus) | Bagus sekali | Rendah | Cocok untuk kumparan kecil |
| Mengambang dan Termostatik | Luar biasa (kontinu, modulasi) | Sangat baik (ventilasi udara terpisah) | Sangat Rendah | Pilihan terbaik untuk semua aplikasi PTFE |
| Ember Terbalik | Sedang | Membutuhkan ventilasi udara terpisah | Sedang (intermiten) | Dapat diterima dengan ventilasi udara yang tepat |
Kesesuaian berdasarkan karakteristik drainase kondensat dan pengalaman lapangan dengan penukar panas imersi PTFE.
Logika Pemilihan Perangkap
Perangkap apung dan termostatik memberikan drainase kondensat paling stabil untuk penukar panas PTFE. Mekanisme pelampung membuka katup pelepasan secara proporsional dengan aliran kondensat. Tidak ada siklus, tidak ada pelepasan siput yang terputus-putus, tidak ada palu air. Ventilasi udara termostatik yang terpasang secara otomatis menghilangkan gas yang tidak dapat terkondensasi yang akan menyelimuti permukaan perpindahan panas.
Perangkap termodinamika adalah yang paling tidak cocok. Mereka beroperasi dalam siklus-aksi terbuka-siklus tertutup. Kondensat terakumulasi hingga perangkap terbuka, kemudian dibuang secara tiba-tiba. Aliran yang terputus-putus menyebabkan terjadinya water hammer. Pengaktifan dingin menghasilkan beban kondensat dalam jumlah besar yang tidak dapat ditangani dengan lancar oleh perangkap termodinamika.
Perangkap ember terbalik banyak digunakan dalam sistem uap umum tetapi memerlukan penerapan yang hati-hati pada kumparan PTFE. Mereka keluar sebentar-sebentar. Ventilasi udara terpisah sangat penting untuk mencegah pengikatan udara. Tanpanya, udara menumpuk di koil, menghalangi masuknya uap, dan trap gagal terbuka.
Detail Instalasi yang Mencegah Masalah
Bahkan jenis perangkap yang benar pun akan gagal jika pemasangannya buruk. Perangkap harus ditempatkan di bawah saluran keluar kondensat terendah dari koil PTFE. Drainase gravitasi dari kumparan ke perangkap sangatlah penting. Perangkap yang dipasang di atas saluran keluar koil memungkinkan kondensat menggenang di dalam pipa.
Saringan di bagian hulu perangkap mencegah serpihan atau kerak PTFE mengganggu mekanisme. Kaca penglihatan di bagian hilir perangkap memungkinkan verifikasi visual aliran kondensat. Katup periksa pada saluran balik kondensat mencegah aliran balik ketika beberapa kumparan berbagi header balik yang sama.
Untuk kumparan PTFE dengan beberapa saluran pipa, masing-masing saluran harus dialirkan satu per satu ke header kondensat umum, lalu ke perangkap. Manifold saluran masuk uap dan saluran keluar kondensat mengurangi risiko satu saluran banjir sementara saluran lainnya mengalir dengan bebas.
Ringkasan
Spesifikasi steam trap yang benar mencegah water hammer dalam sistem kondensat penukar panas PTFE. Perangkap terapung dan termostatik memberikan drainase kondensat yang paling lancar dan stabil dengan pelepasan modulasi yang berkelanjutan dan-ventilasi udara bawaan. Perangkap termodinamika harus dihindari karena pelepasan siklik dan risiko palu air.
Pemasangan yang tepat di bawah saluran keluar kumparan, dengan saringan, kaca penglihatan, dan katup periksa, memastikan perangkap yang ditentukan dengan benar berfungsi sesuai desain. Kumparan multi-lintasan memerlukan drainase lintasan individual untuk mencegah banjir kondensat.
Rekomendasi teknik untuk pemilihan steam trap penukar panas PTFE tersedia berdasarkan rincian tekanan uap, konfigurasi koil, beban kondensat, dan sistem pengembalian kondensat yang ada.
