Mechanické odvádzače kondenzátu fungujú na princípe rozdielu hustoty medzi parou a kondenzátom. Nepretržite prechádzajú veľkými objemami kondenzátu a sú vhodné pre širokú škálu procesných aplikácií. Medzi typy patria plavákové a obrátené korčekové odvádzače kondenzátu.

Guľové plavákové odvádzače kondenzátu (mechanické odvádzače kondenzátu)

Plavákové odvádzače fungujú na princípe snímania rozdielu v hustote medzi parou a kondenzátom. V prípade odvádzača zobrazeného na obrázku vpravo (plavák s odvzdušňovacím ventilom) kondenzát, ktorý sa dostane k odvádzaču, spôsobí zdvihnutie plaváka, zdvihnutie ventilu zo sedla a vyfúknutie kondenzátu.

Moderné odvádzače kondenzátu používajú regulačné otvory, ako je znázornené na fotografii vpravo (plavákové odvádzače kondenzátu s regulačnými otvormi). To umožňuje prechod počiatočného vzduchu a zároveň odvádza kondenzát.

Automatický odvzdušňovač používa vyváženú tlakovú zostavu vaku, podobnú regulačnému odvádzaču kondenzátu, ktorá sa nachádza v parnej oblasti nad úrovňou kondenzátu.

Keď sa uvoľní počiatočný vzduch, zostane zatvorený, kým sa počas bežnej prevádzky nenahromadí vzduch alebo iné nekondenzovateľné plyny, a otvorí sa znížením teploty zmesi vzduchu a pary.

Odvzdušňovací ventil regulátora poskytuje ďalšiu výhodu v podobe výrazného zlepšenia kondenzačnej kapacity počas studeného štartu.

V minulosti, ak sa v systéme vyskytol vodný ráz, mal regulačný odvzdušňovací ventil určitý stupeň slabosti. Ak bol vodný ráz silný, mohla sa zlomiť aj guľa. V moderných plavákových odvádzačoch však môže byť odvzdušňovací ventil kompaktná, veľmi pevná kapsula z nehrdzavejúcej ocele a moderné zváracie techniky použité na guli robia celý plavák veľmi pevným a spoľahlivým v situáciách s vodným rázom.

V niektorých ohľadoch sa plavákový termostatický odvádzač najviac približuje dokonalému odvádzaču kondenzátu. Bez ohľadu na to, ako sa mení tlak pary, paru vypustí čo najskôr po vytvorení kondenzátu.

Výhody plavákových termostatických odvádzačov kondenzátu

Odvádzač kondenzátu nepretržite odvádza kondenzát s teplotou pary. Vďaka tomu je ideálnou voľbou pre aplikácie, kde je rýchlosť prenosu tepla vyhrievaného povrchu vysoká.

Rovnako dobre zvláda veľké aj ľahké zaťaženie kondenzátu a nie je ovplyvnený veľkými a neočakávanými výkyvmi tlaku alebo prietoku.

Pokiaľ je nainštalovaný automatický odvzdušňovač, odvzdušňovač môže voľne odvzdušňovať.

Vzhľadom na jeho veľkosť je to nadrozmerná schopnosť.

Verzia s uvoľňovacím ventilom parného uzáveru je jediný odvádzač plne vhodný pre akýkoľvek parný uzáver odolný voči vodnému rázu.

Nevýhody plavákových termostatických odvádzačov kondenzátu

Hoci nie sú také náchylné ako obrátené vedrovité odlučovače, plavákové odlučovače sa môžu poškodiť prudkými fázovými zmenami a ak sa majú inštalovať na exponovanom mieste, hlavné teleso by malo byť zakryté alebo doplnené malým sekundárnym regulačným odtokovým odtokom.

Rovnako ako všetky mechanické odvádzače, aj tento má na prevádzku v rozsahu premenlivého tlaku úplne odlišnú vnútornú štruktúru. Odvádzače určené na prevádzku pri vyšších diferenčných tlakoch majú menšie otvory, aby vyvážili vztlak plaváka. Ak je odvádzač vystavený vyššiemu diferenčnému tlaku, ako sa očakáva, uzavrie sa a kondenzát neprepustí.

Inverzné vedrové odvádzače kondenzátu (mechanické odvádzače kondenzátu)

(i) Valec sa prehne a strhne ventil zo sedla. Kondenzát steká pod dno vedra, napĺňa ho a odteká cez výpust.

(ii) Príchod pary nadnáša valec, ktorý potom stúpa a uzavrie výstup.

(iii) Odvádzač zostáva zatvorený, kým para v vedre neskondenzuje alebo neprebublá cez odvzdušňovací otvor na vrch tela odvádzača. Potom klesá a stiahne väčšinu ventilu zo sedla. Nahromadený kondenzát sa odvedie a cyklus je nepretržitý.

V bode (ii) vzduch, ktorý sa dostane do odvádzača pri spustení, zabezpečí vztlak vedra a uzavrie ventil. Odvzdušňovací otvor vedra je dôležitý na to, aby umožnil únik vzduchu do hornej časti odvádzača, kde sa nakoniec vypustí cez väčšinu sediel ventilov. S malými otvormi a malými tlakovými rozdielmi odvádzače odvádzajú vzduch relatívne pomaly. Zároveň by malo prejsť (a tým plytvať) určitým množstvom pary, aby odvádzač po vyčistení vzduchu fungoval. Paralelné odvzdušňovacie otvory inštalované mimo odvádzača skracujú čas spustenia.

VýhodyInvertované vedrové odvádzače kondenzátu

Invertovaný vedrový odvádzač kondenzátu bol vytvorený tak, aby odolával vysokému tlaku.

Niečo ako plávajúca termostatická parná návnada, je veľmi odolná voči vodnému rázu.

Môže sa použiť na potrubí prehriatej pary s pridaním spätného ventilu na drážku.

Poruchový režim je niekedy otvorený, takže je bezpečnejší pre aplikácie, ktoré vyžadujú túto funkcionalitu, ako napríklad odvodnenie turbíny.

Nevýhody obrátených vedrových odvádzačov kondenzátu

Malý otvor v hornej časti vedra znamená, že tento odvádzač vzduchu bude odvádzať vzduch len veľmi pomaly. Otvor sa nedá zväčšiť, pretože para bude počas bežnej prevádzky prechádzať príliš rýchlo.

V tele odvádzača by malo byť dostatok vody, aby pôsobila ako tesnenie okolo okraja vedra. Ak odvádzač stratí vodné tesnenie, para sa plytvá cez výstupný ventil. Toto sa môže často stať v aplikáciách, kde dôjde k náhlemu poklesu tlaku pary, čo spôsobí, že časť kondenzátu v tele odvádzača sa „premení“ na paru. Valec stráca vztlak a klesá, čo umožňuje prechod čerstvej pary cez odtokové otvory. Až keď sa do odvádzača dostane dostatok kondenzátu, je možné ho opäť vodotesne utesniť, aby sa zabránilo plytvaniu parou.

Ak sa v aplikácii, kde sa očakávajú kolísania tlaku v zariadení, používa obrátený odvádzač pary, mal by sa pred odvádzačom nainštalovať spätný ventil do vstupného potrubia. Para a voda môžu voľne prúdiť v uvedenom smere, zatiaľ čo spätný tok je nemožný, pretože spätný ventil je pritlačený k svojmu sedlu.

Vysoká teplota prehriatej pary môže spôsobiť, že obrátený vedrový odvádzač stratí vodné tesnenie. V takýchto prípadoch by sa mala považovať za nevyhnutnú inštalácia spätného ventilu pred odvádzačom. Veľmi málo obrátených vedrových odvádzačov sa štandardne vyrába s integrovaným „spätným ventilom“.

Ak je obrátený vedrový odtok ponechaný vystavený teplotám blízkym mínusovým teplotám, môže sa poškodiť zmenou fázy. Rovnako ako pri rôznych druhoch mechanických odtokov, správna izolácia tento nedostatok prekoná, ak podmienky nie sú príliš drsné. Ak sú očakávané podmienky prostredia hlboko pod bodom mrazu, potom existuje mnoho výkonných odtokov, ktoré by sa mali starostlivo zvážiť. V prípade hlavného odtoku by bola primárnou voľbou termodynamický odtok.

Rovnako ako plavákový odvádzač, aj otvor obráteného vedrového odvádzača je navrhnutý tak, aby sa prispôsobil maximálnemu tlakovému rozdielu. Ak je odvádzač vystavený vyššiemu tlakovému rozdielu, ako sa očakáva, uzavrie sa a neprepustí kondenzát. K dispozícii je v rôznych veľkostiach otvorov, ktoré pokrývajú široký rozsah tlakov.