Иногда то, что казалось бы тривиальным, может привести к серьезным и многогранным проблемам, проявляющимся в наименее неожиданный момент.

Вот как это может испортить карман и общее чувство безопасности, потому что воздух, попавший в установку, который (из-за непрозрачности трубопроводов) не виден, поэтому вы можете не иметь представления о его наличии, игнорируя или пропуская первые симптомы, как менее раздражающие шумы или незначительные недостатки источников тепла или холода.

Рис. 1. Требуемая скорость потока для собственного удаления «газовой крышки» в зависимости от диаметра трубы, угла наклона и температуры среды.

Газ в системе может вызывать раздражающий шум и образование пузырьков, неправильную подачу и отвод тепла или холода и даже останавливать всю установку и ее необратимое повреждение. Повреждение в основном вызвано коррозией, в основном дорогими компонентами, такими как теплообменники, отводные клапаны или насосы. Что важно, как правило, коррозию больше не остановить. К сожалению, из-за неблагоприятного, но вполне вероятного совпадения, повреждение может распространяться на другие элементы установки, такие как котельная или узел электроники, строительное оборудование или предметы, хранящиеся поблизости. Это будет связано с утечкой части цепи через коррозионное отверстие. Тогда установка не только перестанет вызывать доверие в отношении выполнения своих функций, но и начнет восприниматься как коварный враг, который может быстро и эффективно уничтожить все, что находит в своем радиусе действия.

Рис. 2. Влияние места установки сапуна на эффективность удаления газа.

Сроки воздействия аэрации установки могут немного затенить картину растущего ущерба, которого можно избежать в самом начале (о способах вентиляции позже). Если чаще всего после гарантийного периода заменяются следующие элементы установки, такие как переключающие клапаны, циркуляционные насосы, внезапно протекающие радиаторы или внезапно, необходимо заменить котел из-за перфорации его теплообменника (этот ремонт часто невыгоден) Затем эти события часто связаны с предполагаемым низким качеством или сокращенной долговечностью предлагаемой продукции сегодня. Возможно, необычное количество отказов называют неудачей или, в конечном счете, интерпретируют как естественное, хотя, возможно, не так скоро ожидается износ компонентов. Группа подозреваемых с этой точки зрения широка. Принудительная бесплатная замена поврежденного устройства по истечении гарантийного срока невозможна, поэтому разочарование в связи с маркой, продуктом, установщиком, помещением или судьбой растет ...

И начало этой беды может быть просто слишком много воздуха в установке.

Рис. 3. Газонасыщенность воды в зависимости от ее давления и температуры - безопасный уровень 12,0 мл / л.

Досье преступника

Носителем тепла или холода в установках в основном является вода. Бывает, что установка, и особенно установка охлаждения, будут заполнены смесью гликоля. Другие носители, например термомасло, мы не будем рассматривать из-за их предельного использования. Обобщение, поэтому обычно мы будем иметь дело с водой или хотя бы с водным раствором. Однако эта жидкость никогда не бывает чистой и свободной от примесей. Жидкость будет содержать газы, которые могут быть в форме больших пузырьков, микропузырьков и растворяться.

Газы, которые можно найти там, помимо компонентов воздуха, то есть азота, кислорода и небольшого количества благородных газов, также продукты коррозии и химических реакций, в основном водород, метан и сероводород.

Вода является отличным носителем тепла, а воздух или газ - очень хорошим изолятором. Но проблема заключается не только в низкой проводимости и теплоемкости газов. В дополнение к риску коррозии, газовая крышка, которая может быть легко создана, эффективно уменьшит или даже полностью заблокирует поток в системе, отрезая целые секции системы.

Рис. 4. Возможность удаления газов с помощью различных вентиляционных устройств.

Как видно из прилагаемой графики, при постоянной скорости потока способность создавать газовые пробки, конечно, выше с увеличением угла изменения направления, но также увеличивается с увеличением диаметра трубки и нагревом среды.

Из-за огромной разницы в плотности естественная тенденция к скоплению газов усиливает эффект сбора и поддержания газовой эмболии в определенных местах. Этот эффект смещения прекрасно объясняет принцип того, почему оптимальным местом для установки сапуна будет место, где установка и, следовательно, поток начинают движение вниз.

Блуждающие против потока снизу и дополнительно текущие с потоком и скопившиеся в отозванном месте, пузырьки воздуха сделают установленное вентиляционное отверстие наиболее эффективным при их удалении.

Преступник на месте происшествия

Воздух и другие газы можно найти в нашей установке четырьмя способами:

* воздух находится внутри, прежде чем мы наполним установку водой,

* воздух поступает с водой, в которой он суспендируется в форме микропузырьков и растворяется, потому что газы растворяются в жидкостях, а способность поглощать газ зависит, прежде всего, от давления и температуры - примерно в одно мгновение,

* воздух попадает внутрь из-за диффузии, например, в случае пластиковых труб без гарантированной газонепроницаемости,

* отдельной группой являются газы, которые могут образовываться в результате химических процессов, поддерживаемых высокими температурами и процессами коррозии.

Рис. 5. Конструкция автоматического воздухоотводчика (Flamco).

«Правовой» аспект

В отношении количества газа, поглощенного жидкостью, такой как вода или раствор гликоля, применяется закон Генри. Он захватывает явления, которые мы можем наблюдать в нашем непосредственном окружении. Например, распечатывание бутылки газированной жидкостью, то есть понижение давления, при котором жидкость, содержащаяся в ней, вызывает видимое быстрое высвобождение пузырьков, образованных из ранее растворенного газа. Более того, явление выделения газа протекает тем интенсивнее, чем выше температура жидкости.

Вот почему гораздо безопаснее откупорить «пузырьковый» напиток, когда содержимое бутылки охлаждено в холодильнике. Последнее поведение газа в жидкости объясняет проблемы, с которыми мы сталкиваемся при попытке удалить газы из холодильных установок из-за низких температур, которые там возникают.

Основываясь на законе Генри и вскрытии, мы знаем, что преднамеренное снижение давления и / или повышение температуры позволяет намного более эффективно лишать жидкость содержащихся в ней газов. Интересно, что дегазированная жидкость при благоприятных условиях, когда она возвращается к менее благоприятным условиям дегазации (давление будет увеличиваться и / или температура будет падать), становится ненасыщенной газом и может поглощать воздух, захваченный в установке. Эту закономерность используют «централизованные» устройства для дегазации, удаляющие даже свободные пузырьки газа, которые находятся позади в установке, поскольку их не нужно доставлять к месту их удаления сильным потоком, но они могут медленно растворяться в нерастворимой в газе жидкости.

Рис. 6. Идея вакуумной дегазации.

профилактика

Что касается способа и эффективности удаления газа из установки, можно говорить о трех основных способах.

* Удаление с помощью простых вентиляционных отверстий, размещенных в этих местах установки, где воздух будет накапливаться автоматически. Обычно это верхние концы стояков и все участки трубопроводов, идущие выше от соседних частей установки и верхних частей корпусов теплообменников. Для этой задачи можно использовать вентиляционные отверстия. В их случае только рабочая инициатива может выпустить накопленный воздух, и его отсутствие сигнализируется только потоком жидкости не обязательно чистой жидкости.

Они также могут, и намного лучше, выполнять функцию вентиляции для удовлетворения автоматическим вентиляционным отверстиям, где поплавок с клапаном обеспечивает автоматическую вентиляцию, как только газы накапливаются в дыхательной камере. Таким образом, система вентилируется при постоянном использовании.

* Второй метод заключается в удалении воздуха с помощью сепараторов. Появляется другое имя устройства, поскольку устройство дополнительно обладает способностью захватывать и связывать микропузырьки газа, переносимого в потоке.

Степень очистки потока здесь намного выше, а также метод установки отличается, потому что устройство размещается на пути потока, если это возможно, основной или самой большой из доступных, чтобы очистить максимальное количество разрядов. По этой причине часто лучше размещать устройство за гидравлической муфтой или смесительным клапаном, несмотря на некоторое снижение температурных параметров. Кроме того, на место сборки сепаратора также влияет необходимость получения наилучших возможных условий труда, как мы знаем из закона Генри. Таким образом, если выше температура и ниже рабочее давление, тем эффективнее дегазация, мы найдем удобные места сразу за источником тепла, но перед чиллером, и перед циркуляционными насосами, и в верхней части высокой «статической» установки. Когда в месте установки не совпадают удобные места, следует оценить, какие из них являются более важными, и разместить там разделитель.

Рис. 7. Насос Flamcomat, работающий под давлением, с функцией поэтапной дегазации.

Ситуация очень редкая, но стоит помнить, что - из-за правильного желания снизить давление дегазированной жидкости - размещение сепаратора очень близко к стороне всасывания насоса может привести к нахождению точки в установке, где динамическое давление достигает нуля или даже отрицательного , В этом диапазоне работы может быть обнаружена сторона всасывания циркуляционного насоса, но тогда сепаратор не будет достаточно стравливаться, что, к сожалению, будет служить для всасывания воздуха из атмосферы. Соответствующее увеличение расстояния от насоса «исцелит» такую ​​ситуацию.

* Последнее устройство для чрезвычайно интенсивного разделения газов, не только в виде свободных пузырьков и газовых микропузырьков, но и растворенных в жидкости, представляет собой вакуумный дегазатор.

В этом устройстве активным образом благодаря собственному насосу давление в дегазированной части резервуара снижается до отрицательных значений по отношению к атмосферному давлению - отсюда и указание в названии вакуума. Вода, таким образом дегазированная и повторно введенная в установку, является чрезвычайно сильно нерастворимой в газе, и, смешиваясь с остальной частью системы, это уменьшит содержание растворенного газа в ней.

Из-за высокой эффективности дегазации, упомянутой выше (сравните точку «ENA» на диаграмме Генри), стоит позаботиться о сравнительно простом достигнутом датчике газа, о возможности автоматического выключения устройства, как только будет достигнуто удовлетворительное и безопасное количество растворенных газов.

Несколько менее эффективным вариантом последнего способа дегазации также является поэтапная дегазация, когда часть системы подвергается преднамеренному изменению давления, но только атмосферному или атмосферному давлению. Такая задача часто заполняет эквалайзер насоса, и выходящая из его бака жидкость, выходящая из резервуара, снова доходя до коллапса, также может поглощать не только частицы свободного газа, но и некоторые растворенные газы.

предложение

Несмотря на кажущуюся тривиальную проблему, часто и губительно недооценивать присутствие воздуха и других газов в установке. Однако практика показывает, что последствия такого упущения являются дорогостоящими и далеко идущими. Однако не всегда без специальных испытаний неисправности и неисправности напрямую связаны с разрушительным воздействием воздуха. Что важно - стоимость элементов, устраняющих проблему, невелика по сравнению со всеми инвестициями и возможными потерями, а использование более совершенных и, следовательно, более дорогих устройств дегазации обычно относится к большим, сложным и, следовательно, более дорогим системам. Устройства для вентиляции - это не ненужные продукты, которые производитель пытается заставить нас, а элементы, возникшие непосредственно в ответ на необходимость устранения причин сбоев, к которым относится воздух в установке. Высокий уровень инженерных знаний требует осознанного и ответственного использования вентиляционных устройств в соответствии с фактическими условиями эксплуатации установки.

Роберт Малачек