Mechanické odvaděče kondenzátu fungují na principu rozdílu v hustotě mezi párou a kondenzátem. Procházejí nepřetržitě velkými objemy kondenzátu a jsou vhodné pro širokou škálu procesních aplikací. Mezi typy patří plovákové a obrácené korečkové odvaděče kondenzátu.

Plovákové odvaděče kondenzátu (mechanické odvaděče kondenzátu)

Plovákové odvaděče fungují na principu snímání rozdílu v hustotě mezi párou a kondenzátem. V případě odvaděče zobrazeného na obrázku vpravo (plovákový odvaděč s odvzdušňovacím ventilem) způsobí kondenzát dosažený odvaděčem zvednutí plováku, čímž se ventil zvedne ze sedla a dojde k vyfouknutí.

Moderní odvaděče používají regulační odvzdušňovací otvory, jak je znázorněno na fotografii vpravo (plovákové odvaděče s regulačními odvzdušňovacími otvory). Ty umožňují průchod počátečního vzduchu a zároveň odvaděč zvládá kondenzát.

Automatický odvzdušňovací systém využívá vyváženou tlakovou sestavu vaku, podobnou regulačnímu odvaděči kondenzátu, která se nachází v parní oblasti nad hladinou kondenzátu.

Po uvolnění počátečního vzduchu zůstává uzavřený, dokud se během běžného provozu nenahromadí vzduch nebo jiné nekondenzovatelné plyny, a otevírá se snížením teploty směsi vzduchu a páry.

Odvzdušňovací ventil regulátoru poskytuje další výhodu v podobě výrazného zlepšení kondenzační kapacity během studených startů.

V minulosti, pokud se v systému vyskytl vodní ráz, měl regulační odvzdušňovací ventil určitý stupeň slabiny. Pokud byl vodní ráz silný, mohla se zlomit i koule. U moderních plovákových odvaděčů však může být odvzdušňovací ventil kompaktní, velmi pevná kapsle z nerezové oceli a moderní svařovací techniky použité na kouli činí celý plovák velmi pevným a spolehlivým v situacích s vodním rázem.

V některých ohledech se plovákový termostatický odvaděč nejvíce blíží dokonalému odvaděči kondenzátu. Bez ohledu na to, jak se mění tlak páry, pára se po vzniku kondenzátu co nejdříve vypustí.

Výhody plovákových termostatických odvaděčů kondenzátu

Odvaděč kontinuálně odvádí kondenzát o teplotě páry. Díky tomu je ideální volbou pro aplikace s vysokým přenosem tepla na ohřívaném povrchu.

Stejně dobře zvládá velké i lehké množství kondenzátu a není ovlivněn velkými a neočekávanými výkyvy tlaku nebo průtoku.

Dokud je nainstalován automatický odvzdušňovací ventil, může sifon volně odvzdušňovat.

Na svou velikost je to nadměrná kapacita.

Verze s uvolňovacím ventilem parního uzávěru je jediným odvaděčem plně vhodným pro jakýkoli parní uzávěr odolný vůči vodnímu rázu.

Nevýhody plovákových termostatických odvaděčů kondenzátu

I když nejsou tak náchylné jako obrácené korečkové odvaděče, plovákové odvaděče mohou být poškozeny prudkými fázovými změnami, a pokud mají být instalovány na exponovaném místě, mělo by být hlavní těleso zajištěno proti odtoku a/nebo doplněno malým sekundárním regulačním odtokovým sifonem.

Stejně jako všechny mechanické odvaděče je pro provoz v proměnném rozsahu tlaku vyžadována zcela odlišná vnitřní struktura. Odvaděče určené pro provoz při vyšších diferenčních tlacích mají menší otvory, aby vyvážily vztlak plováku. Pokud je odvaděč vystaven vyššímu diferenčnímu tlaku, než se očekává, uzavře se a kondenzát nepropustí.

Invertované odvaděče kondenzátu (mechanické odvaděče kondenzátu)

(i) Hlaveň se prohne a ventil se stáhne ze sedla. Kondenzát stéká pod dno kbelíku, naplňuje ho a odtéká výstupním otvorem.

(ii) Příchod páry nadnáší hlaveň, která se poté zvedne a uzavře výstup.

(iii) Odvaděč zůstává uzavřený, dokud pára v nádobě nezkondenzuje nebo neprobublá odvzdušňovacím otvorem k horní části tělesa odvaděče. Poté klesá a strhává většinu ventilu ze sedla. Nahromaděný kondenzát se odvádí a cyklus je nepřetržitý.

V bodě (ii) vzduch, který se dostane do odvaděče při spuštění, zajistí vztlak v košíku a uzavře ventil. Odvzdušňovací ventil košíku je důležitý k tomu, aby umožnil únik vzduchu do horní části odvaděče, kde může být nakonec vypuštěn přes většinu sedel ventilů. Díky malým otvorům a malým tlakovým rozdílům odvaděče odvádějí vzduch relativně pomalu. Zároveň by měl odvaděč po vyčištění vzduchu propustit (a tím ztratit) určité množství páry. Paralelní odvzdušňovací ventily instalované vně odvaděče zkracují dobu spuštění.

VýhodyInvertované odvaděče kondenzátu

Invertovaný odvaděč kondenzátu byl vytvořen tak, aby odolal vysokému tlaku.

Něco jako plovoucí termostatická parní návnada je velmi tolerantní k vodním rázům.

Lze jej použít na potrubí přehřáté páry s přidáním zpětného ventilu na drážku.

Režim poruchy je někdy otevřený, takže je bezpečnější pro aplikace, které tuto funkci vyžadují, jako je odvodnění turbíny.

Nevýhody invertovaných odvaděčů kondenzátu

Malý otvor v horní části kbelíku znamená, že tento odvaděč bude odvádět vzduch jen velmi pomalu. Otvor nelze zvětšit, protože pára bude během běžného provozu procházet příliš rychle.

V tělese odvaděče by mělo být dostatek vody, aby fungovalo jako těsnění kolem okraje nádoby. Pokud odvaděč ztratí vodní těsnění, pára se plýtvá výstupním ventilem. K tomu může často docházet v aplikacích, kde dochází k náhlému poklesu tlaku páry, což způsobí, že se část kondenzátu v tělese odvaděče „přemění“ na páru. Válec ztrácí vztlak a klesá, což umožňuje průchod čerstvé páry odtokovými otvory. Teprve když se do odvaděče dostane dostatečné množství kondenzátu, lze jej znovu vodotěsnit, aby se zabránilo plýtvání párou.

Pokud se v aplikaci, kde se očekávají kolísání tlaku v zařízení, používá obrácený odvaděč, měla by být do vstupního potrubí před odvaděčem instalována zpětná klapka. Pára a voda mohou volně proudit ve vyznačeném směru, zatímco zpětný tok je nemožný, protože zpětná klapka je přitlačena ke svému sedlu.

Vysoká teplota přehřáté páry může způsobit, že invertovaný korečkový odvaděč ztratí vodní těsnění. V takových případech je nutné před odvaděčem instalovat zpětný ventil. Jen velmi málo invertovaných korečkových odvaděčů se standardně vyrábí s integrovaným „zpětným ventilem“.

Pokud je obrácený odvaděč ponechán vystaven teplotám blízkým bodu mrazu, může být poškozen změnou fáze. Stejně jako u různých druhů mechanických odvaděčů, správná izolace tento nedostatek překoná, pokud podmínky nejsou příliš drsné. Pokud jsou očekávané podmínky prostředí hluboko pod bodem mrazu, pak existuje mnoho výkonných odvaděčů, které by měly být pečlivě zváženy. V případě hlavního odtoku by byla primární volbou termodynamická odvaděč.

Stejně jako plovákový odvaděč je i otvor obráceného korečkového odvaděče navržen tak, aby pokryl maximální tlakový rozdíl. Pokud je odvaděč vystaven vyššímu tlakovému rozdílu, než se očekává, uzavře se a nepropustí kondenzát. K dispozici je v různých velikostech otvorů pro pokrytí širokého rozsahu tlaků.