Sifonele mecanice funcționează luând în considerare diferența de densitate dintre abur și condens. Acestea vor trece continuu prin volume mari de condens și sunt potrivite pentru o gamă largă de aplicații de proces. Tipurile includ sifone cu plutitor și cu găleată inversată.

Capcane de abur cu plutitor cu bile (capcane mecanice de abur)

Capcanele plutitoare funcționează prin detectarea diferenței de densitate dintre abur și condens. În cazul sifonului prezentat în imaginea din dreapta (o capcană cu flotor cu supapă de aer), condensul care ajunge la sifon face ca plutitorul să se ridice, ridicând supapa de pe scaunul său și provocând dezumflare.

Capcanele moderne folosesc orificii de ventilație de reglare, așa cum se arată în fotografia din dreapta (Capcane cu plutire cu orificii de ventilație de reglare). Acest lucru permite trecerea aerului inițial, în timp ce sifonul gestionează și condensul.

Aerisirea automată folosește un ansamblu vezică cu presiune echilibrată similar cu un sifon de reglare, situat în zona de abur deasupra nivelului de condens.

Când aerul inițial este eliberat, acesta rămâne închis până când aerul sau alte gaze necondensabile se acumulează în timpul funcționării convenționale și sunt deschise prin scăderea temperaturii amestecului aer/abur.

Aerisirea regulatorului oferă avantajul suplimentar de a îmbunătăți semnificativ capacitatea de condensare în timpul pornirilor la rece.

În trecut, dacă în sistem era ciocan de berbec, orificiul de ventilație al regulatorului avea un anumit grad de slăbiciune. Dacă ciocanul de ariete este puternic, chiar și mingea se poate rupe. Cu toate acestea, în capcanele cu plutitoare moderne, orificiul de ventilație poate fi o capsulă compactă, foarte puternică, integral din oțel inoxidabil, iar tehnicile moderne de sudare utilizate pe minge fac ca întregul flotor să fie foarte puternic și fiabil în situații de lovituri de apă.

În unele privințe, sifonul termostatic cu plutitor este cel mai apropiat lucru de un sifon perfect. Indiferent de modul în care se modifică presiunea aburului, acesta va fi evacuat cât mai curând posibil după producerea condensului.

Avantajele sifonelor termostatice cu plutitor

Sifonul evacuează continuu condensul la temperatura aburului. Acest lucru îl face alegerea principală pentru aplicațiile în care rata de transfer de căldură a suprafeței încălzite furnizate este mare.

Se ocupă la fel de bine de încărcăturile mari sau ușoare de condens și nu este afectat de fluctuații largi și neașteptate ale presiunii sau debitului.

Atâta timp cât este instalată o aerisire automată, capcana este liberă să aerisească.

Pentru dimensiunea sa, aceasta este o capacitate uriașă.

Versiunea cu supapă de eliberare a blocării cu abur este singura sifonă complet potrivită pentru orice blocaj cu abur care este rezistent la loviturile de apă.

Dezavantajele colectoarelor de abur termostatice cu plutitor

Deși nu sunt la fel de susceptibile ca capcanele cu găleată inversată, capcanele cu plutitor pot fi deteriorate prin schimbări violente de fază și, dacă sunt instalate într-o locație expusă, corpul principal ar trebui să rămână în întârziere și/sau să fie completat cu un mic sifon de scurgere de reglare secundară.

Ca toate capcanele mecanice, este necesară o structură internă complet diferită pentru a funcționa într-un interval variabil de presiune. Capcanele concepute pentru a funcționa la presiuni diferențiale mai mari au orificii mai mici pentru a echilibra flotabilitatea plutitorului. Dacă sifonul este supus la o presiune diferențială mai mare decât era de așteptat, se va închide și nu va trece condensul.

Capcane de abur cu găleată inversată (captoare de abur mecanice)

(i) Butoiul se înclină, trăgând supapa de pe scaun. Condensul curge sub fundul găleții, umple găleata și se scurge prin orificiu de evacuare.

(ii) Sosirea aburului plutește butoiul, care apoi se ridică și închide orificiul de evacuare.

(iii) Sifonul rămâne închis până când aburul din găleată se condensează sau bule prin orificiul de aerisire până în partea superioară a corpului sifonului. Apoi se scufundă, trăgând cea mai mare parte a supapei de pe scaun. Condensul acumulat este evacuat și ciclul este continuu.

În (ii), aerul care ajunge la capcană la pornire va asigura flotabilitatea găleții și va închide supapa. Orificiul de ventilație al găleții este important pentru a permite aerului să iasă în partea de sus a sifonului pentru o eventuală descărcare prin majoritatea scaunelor supapelor. Cu găuri mici și diferențe mici de presiune, capcanele sunt relativ lente în evacuarea aerului. În același timp, ar trebui să treacă printr-o anumită cantitate de abur (și astfel să risipească) pentru ca capcana să funcționeze după ce aerul este curățat. Gurile de aerisire paralele instalate în afara sifonului reduc timpul de pornire.

AvantajeleCapcane de abur cu găleată inversată

Sifonul cu găleată inversată a fost creat pentru a rezista la presiune ridicată.

Un fel ca o momeală cu abur termostatică plutitoare, este foarte tolerantă la condițiile de ciocănire.

Poate fi folosit pe linia de abur supraîncălzit, adăugând o supapă de reținere pe canal.

Modul de eroare este uneori deschis, deci este mai sigur pentru aplicațiile care necesită această funcționalitate, cum ar fi drenajul turbinei.

Dezavantajele capcanelor de abur cu găleată inversată

Dimensiunea mică a deschiderii din partea de sus a găleții înseamnă că această capcană va evacua aerul doar foarte lent. Deschiderea nu poate fi mărită deoarece aburul va trece prea repede în timpul funcționării normale.

Ar trebui să existe suficientă apă în corpul capcanei pentru a acționa ca o etanșare în jurul marginii găleții. Dacă sifonul își pierde etanșarea cu apă, aburul este irosit prin supapa de evacuare. Acest lucru se poate întâmpla adesea în aplicații în care există o scădere bruscă a presiunii aburului, determinând o parte din condensul din corpul sifonului să „fulgereze” în abur. Butoiul își pierde flotabilitatea și se scufundă, permițând aburului proaspăt să treacă prin orificiile de plâns. Numai când ajunge suficient condens în sifon poate fi sigilat din nou cu apă pentru a preveni risipa de abur.

Dacă o sifon cu găleată inversată este utilizată într-o aplicație în care sunt așteptate fluctuații de presiune a instalației, trebuie instalată o supapă de reținere în conducta de admisie înainte de sifon. Aburul și apa pot curge liber în direcția indicată, în timp ce curgerea inversă este imposibilă deoarece supapa de reținere este apăsată pe scaunul său.

Temperatura ridicată a aburului supraîncălzit poate face ca o capcană cu găleată inversată să-și piardă etanșarea la apă. În astfel de cazuri, o supapă de reținere care precedă sifonul ar trebui considerată esențială. Foarte puține sifone cu găleată inversată sunt fabricate cu o „supapă de reținere” integrată ca standard.

Dacă o capcană cu găleată inversată este lăsată expusă aproape de sub zero, aceasta poate fi deteriorată printr-o schimbare de fază. Ca și în cazul diferitelor tipuri de capcane mecanice, izolarea adecvată va depăși acest neajuns dacă condițiile nu sunt prea dure. Dacă condițiile de mediu așteptate sunt cu mult sub zero, atunci există multe capcane puternice care ar trebui luate în considerare cu atenție pentru a face treaba. În cazul unei scurgeri principale, o sifonă termodinamică ar fi alegerea principală.

La fel ca sifonul cu plutitor, deschiderea sifonului cu găleată inversată este proiectată pentru a găzdui diferența de presiune maximă. Dacă sifonul este supus la o presiune diferențială mai mare decât era de așteptat, se va închide și nu va trece condensul. Disponibil într-o gamă de dimensiuni de orificii pentru a acoperi o gamă largă de presiuni.