Mekanik buhar kapanları, buhar ve kondens arasındaki yoğunluk farkını dikkate alarak çalışır. Sürekli olarak büyük hacimli kondenslerden geçerler ve çok çeşitli proses uygulamaları için uygundurlar. Türleri arasında şamandıralı ve ters kovalı buhar kapanları bulunur.

Bilyalı Şamandıralı Buhar Tuzakları (Mekanik Buhar Tuzakları)

Şamandıralı kapanlar, buhar ve kondens arasındaki yoğunluk farkını algılayarak çalışır. Sağdaki resimde gösterilen kapanda (hava valfli bir şamandıralı kapan), kondensatın kapana ulaşması şamandıranın yükselmesine, valfin yuvasından kalkmasına ve sönmesine neden olur.

Modern tuzaklar, sağdaki fotoğrafta gösterildiği gibi (Regülatör Havalandırmalı Şamandıralı Tuzaklar) regülatör havalandırma delikleri kullanır. Bu, tuzak aynı zamanda yoğuşmayı da idare ederken, ilk havanın geçişine izin verir.

Otomatik havalandırma, kondens seviyesinin üstündeki buhar alanında bulunan, regülatör buhar kapanına benzer dengeli basınçlı bir mesane tertibatı kullanır.

İlk hava bırakıldığında, konvansiyonel çalışma sırasında hava veya diğer yoğuşmayan gazlar birikinceye ve hava/buhar karışımının sıcaklığı düşürülerek açılıncaya kadar kapalı kalır.

Regülatör havalandırması, soğuk çalıştırma sırasında yoğuşma kapasitesini önemli ölçüde artırma ek avantajı sağlar.

Geçmişte, sistemde su darbesi varsa, regülatör havalandırma deliği bir dereceye kadar zayıftı. Su darbesi şiddetliyse, bilye bile kırılabilirdi. Ancak modern şamandıralı tuzaklarda, havalandırma deliği kompakt, çok güçlü, tamamen paslanmaz çelik bir kapsül olabilir ve bilyede kullanılan modern kaynak teknikleri, tüm şamandırayı su darbesi durumlarında çok güçlü ve güvenilir hale getirir.

Şamandıralı termostatik kondenstoplar, bazı açılardan mükemmel bir buhar kapanına en yakın olanlardır. Buhar basıncı nasıl değişirse değişsin, kondens oluştuktan sonra mümkün olan en kısa sürede tahliye edilecektir.

Şamandıralı Termostatik Buhar Tuzaklarının Avantajları

Kondensat tutucu, kondensatı sürekli olarak buhar sıcaklığında tahliye eder. Bu sayede, ısıtılan yüzey alanının ısı transfer hızının yüksek olduğu uygulamalar için ideal bir tercihtir.

Büyük veya hafif kondens yüklerini aynı derecede iyi idare eder ve basınç veya akıştaki geniş ve beklenmedik dalgalanmalardan etkilenmez.

Otomatik havalandırma takılı olduğu sürece, kapanın havayı boşaltması serbesttir.

Boyutuna göre bu, olağanüstü bir yetenek.

Buhar kilidi tahliye valfli versiyon, su darbesine dayanıklı her türlü buhar kilidi için tamamen uygun olan tek tuzaktır.

Şamandıralı Termostatik Buhar Tuzaklarının Dezavantajları

Ters kova tuzakları kadar hassas olmasalar da, şamandıra tuzakları şiddetli faz değişimlerinden zarar görebilirler ve açık bir yere monte edileceklerse ana gövde geride kalmalı ve/veya küçük bir ikincil ayar tahliye tuzağı ile desteklenmelidir.

Tüm mekanik kapanlar gibi, değişken bir basınç aralığında çalışmak için tamamen farklı bir iç yapıya ihtiyaç vardır. Daha yüksek diferansiyel basınçlarda çalışmak üzere tasarlanmış kapanlar, şamandıranın kaldırma kuvvetini dengelemek için daha küçük deliklere sahiptir. Kapan beklenenden daha yüksek bir diferansiyel basınca maruz kalırsa, kapanacak ve kondens geçirmeyecektir.

Ters Kova Buhar Tuzakları (Mekanik Buhar Tuzakları)

(i) Namlu sarkar ve valf yuvasından çıkar. Yoğuşma suyu kovanın altından akar, kovayı doldurur ve çıkıştan boşalır.

(ii) Buharın gelişi namluyu yüzdürür, namlu daha sonra yükselir ve çıkışı kapatır.

(iii) Kovadaki buhar, havalandırma deliğinden sifon gövdesinin tepesine yoğuşana veya kabarcıklar halinde çıkana kadar sifon kapalı kalır. Daha sonra çökerek valfin büyük bir kısmını yuvasından çeker. Biriken yoğuşma suyu boşaltılır ve döngü sürekli devam eder.

(ii)'de, çalıştırma sırasında kapana ulaşan hava, kova kaldırma kuvveti sağlayacak ve valfi kapatacaktır. Kova havalandırması, havanın kapanın tepesine kaçmasını ve valf yuvalarının çoğundan boşalmasını sağlamak için önemlidir. Küçük delikler ve düşük basınç farkları nedeniyle, kapanlar havayı nispeten yavaş tahliye eder. Aynı zamanda, hava temizlendikten sonra kapanın çalışması için belirli bir miktarda buhardan geçmesi (ve böylece boşa harcaması) gerekir. Kaplanın dışına monte edilen paralel havalandırmalar, çalıştırma süresini azaltır.

AvantajlarıTers Kova Buhar Tuzakları

Ters kovalı buhar kapanı yüksek basınca dayanıklı olacak şekilde tasarlanmıştır.

Yüzen termostatlı buhar yemi gibi, su darbesi koşullarına karşı oldukça dayanıklıdır.

Aşırı ısınmış buhar hattında, oluğa bir çek valf eklenerek kullanılabilir.

Arıza modu bazen açıktır, bu nedenle türbin drenajı gibi bu işlevselliği gerektiren uygulamalar için daha güvenlidir.

Ters Kova Buhar Tuzaklarının Dezavantajları

Kovanın üst kısmındaki açıklığın küçük olması, bu kapanın havayı çok yavaş tahliye edeceği anlamına gelir. Normal çalışma sırasında buhar çok hızlı geçeceğinden, açıklık genişletilemez.

Sifon gövdesinde, kova ağzının etrafında conta görevi görecek kadar su bulunmalıdır. Sifon su contasını kaybederse, çıkış valfinden buhar boşa gider. Bu durum, buhar basıncında ani bir düşüşün yaşandığı ve sifon gövdesindeki kondensin bir kısmının buhara "flaş" şeklinde dönüştüğü uygulamalarda sıklıkla meydana gelebilir. Namlu kaldırma kuvvetini kaybederek batar ve bu da tahliye deliklerinden taze buharın geçmesine izin verir. Buhar sifonuna ancak yeterli kondens ulaştığında, buhar israfını önlemek için tekrar su contası takılabilir.

Tesis basıncında dalgalanmaların beklendiği bir uygulamada ters kovalı bir kapan kullanılıyorsa, kapanın giriş hattına önce bir çek valf takılmalıdır. Buhar ve su belirtilen yönde serbestçe akabilirken, çek valf yuvasına bastırıldığı için ters akış mümkün değildir.

Aşırı ısınmış buharın yüksek sıcaklığı, ters kovalı bir kapanın su sızdırmazlığını kaybetmesine neden olabilir. Bu gibi durumlarda, kapanın önünde bir çek valf bulunması şarttır. Çok az sayıda ters kovalı kapan, standart olarak entegre bir "çek valf" ile üretilmektedir.

Ters çevrilmiş bir kova kapanı sıfırın altına yakın bir sıcaklıkta açıkta bırakılırsa, faz değişimi nedeniyle hasar görebilir. Farklı mekanik kapan türlerinde olduğu gibi, koşullar çok sert değilse, uygun yalıtım bu eksikliği giderecektir. Beklenen çevre koşulları sıfırın oldukça altındaysa, bu işi yapmak için dikkatlice düşünülmesi gereken birçok güçlü kapan mevcuttur. Ana gider durumunda, termos tipi dinamik bir kapan birincil tercih olacaktır.

Şamandıralı kapan gibi, ters kovalı kapanın ağzı da maksimum basınç farkına uyum sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Kapan beklenenden daha yüksek bir basınç farkına maruz kalırsa, kapanacak ve kondens geçirmeyecektir. Geniş bir basınç aralığını kapsayacak şekilde çeşitli delik boyutları mevcuttur.