stim / akademia / efekt stall


Efekt stall - przyczyny i skutki występowania



Dlaczego efekt STALL (podciśnienie) występuje?


Czy znacie zjawisko efektu 'Stall - podciśnienia' ? Jeżeli nawet nie słyszeliście o nim, warto zapoznać się z tym artykułem gdyż, wielu z was zapewne doświadczyło takich problemów jak :

  • Uszkodzenie wymienników
  • Odgłos uderzeń wodnych dochodzących z wymiennika
  • Nierównomierny proces grzania

    Jeżeli doświadczasz tego rodzaju problemów , jest wysoce prawdopodobne, że występuje efekt stall
    który można opisać w następujący sposób :

    "Efekt Stall występuje, gdy mamy do czynienia z ujemna różnicą ciśnień na odwadniaczu tzn. gdy ciśnienie na dolocie do odwadniacza jest niższe od ciśnienia za odwadniaczem i kondensat nie może być odprowadzany, co prowadzi do jego zbierania się w wymienniku i zalewania powierzchni wymiany ciepła"

    Odwadniacze same z siebie nie mają zdolności do transportowania kondensatu, gdyż tym co powoduje że kondensat jest odprowadzany z odwadniacza jest dodatnia różnica ciśnień. W dodatniej różnicy ciśnień ciśnienie na dolocie do odwadniacza jest wyższe od ciśnienia po stronie wylotowej i kondensat może być wtedy odprowadzany bez przeszkód. Dlatego, aby odwadniacz pracował prawidłowo ciśnienie na dolocie musi być wyższe od ciśnienia po stornie wylotowej odwadniacza.

    Układy parokondensatu są tak projektowane, aby istniała dodatnia różnica ciśnień , ale ze względu na stosowanie urządzeń wymiennikowych z zaworami regulującymi temperaturę , podczas ich pracy różnica
    ciśnień może się zmieniać i okresowo być ujemna.

    Moc urządzeń wymiennikowych jest tak dobierana, aby pokryć maksymalne obciążenie cieplne jakiego można się spodziewać w danym procesie. Ponieważ powierzchnia wymiany ciepła wymiennika jest stała i nie może się zmieniać, aby ograniczyć jego wydajność cieplną dławimy przepływ czynnika grzewczego (Pary wodnej). Dzięki temu możemy zmieniać wydajność układu w zależności od zmian przepływu czynnika ogrzewanego. Na przykład,gdy w nagrzewnicy powietrza redukujemy jego przepływ , aby utrzymać jego temperaturę dławimy przepływ pary będącej czynnikiem grzewczym obniżając równocześnie jej ciśnienie.

    Jeżeli otwarcie zaworu regulacyjnego zmniejsza się w stronę pełnego zamknięcia, ciśnienie w wymienniku spada i w rezultacie ciśnienie przed odwadniaczem będzie niższe od ciśnienia po stronie wylotowej i kondensat nie będzie odprowadzany.

    Mechanizm efektu Stall w parowej nagrzewnicy powietrza

    Zawór regulacyjny poprzez czujnik temperatury oraz regulator reguluje przepływ pary zasilającej o ciśnieniu 0.3 MPa g, aby uzyskać temperaturę powietrza 80 'C. Efekt stall występuje w tej sytuacji, co pokazano na animacji poniżej. Animacja pokazuje podstawowe parametry pracy tzn ciśnienie przed zaworem regulacyjnym , ciśnienie w wymienniku , stopień otwarcia , temperaturę powietrza.







    Problemy wynikające z efektu STALL


    Kondensat , który nie może być odprowadzony przez odwadniacz akumuluje się przed nim i zalewa wymiennik. Występuje wtedy efekt Stall, który może zostać wyeliminowany przez ponowne zwiększenie ciśnienia przed odwadniaczem , jednakże w okresach zanim ciśnienie wzrośnie kondensat zalewa wymiennik , spada jego temperatura i mogą pojawić się problemy o których wspomnieliśmy na początku.

    Uderzenia wodne

    Uderzenia wodne mogą wystąpić gdy para wodna będzie stykała się z ochłodzonym kondensatem i różnica temperatury spowoduje szybką kondensację pary. W wymiennikach o wąskich rurkach, takich jak wykonania z nagrzewnicą które pokazano na poniższej animacji może to prowadzić do uszkodzeń rurek nagrzewnicy.





    Nierównomierny rozkład temperatur

    W przypadku występowania efektu Stall, szczególnie w wymiennikach z płaszczem, może prowadzić to do powstawania nierównomiernego rozkładu temperatur i problemów z temperaturą czynnika ogrzewanego.







    Jak wyjaśniliśmy wcześniej, efekt stall występuje gdy mamy do czynienia z ujemną różnicą ciśnień na odwadniaczu , dlatego wymiana odwadniacza na inny nie rozwiązuje tego problemu.

    Jest kilka metod zapobiegania występowania efektu stall .

  • Obniżyć ciśnienie za odwadniaczem
  • Zastosować odwadniacz pompujący POWERTRAP

  • Efekt stall - metody zapobiegania



    Metody zapobiegania efektowi STALL


    W poprzednim artykule staraliśmy się przybliżyć mechanizm powstawania tego zjawiska. Przypominając sobie fenomen zjawiska STALL (Podciśnienia), który występuje gdy mamy do czynienia z ujemną różnicą ciśnień (ciśnienie przed odwadniaczem jest mniejsze niż ciśnienie za odwadniaczem), kondensat w trakcie występowania tego zjawiska nie może być odprowadzany i zalewa powierzchnię wymiany ciepła.

    W niniejszym artykule zajmiemy się metodami zapobiegania temu zjawisku.

    Co jest potrzebna aby zapobiec efektowi STALL ?


    Aby zapobiec występowaniu efektowi STALL musimy zapobiec sytuacji w której kondensat nie będzie odprowadzany i nastąpi zalewanie powierzchni wymiany ciepła w wymienniku. Usunięcie zalegającego kondensatu eliminuje niekorzystne zjawiska z tym związane.

    Jak mówiliśmy poprzednio , jeżeli ciśnienie na dolocie do odwadniacza jest mniejsza niż ciśnienie za odwadniaczem , kondensat nie może być odprowadzany. Oznacza to, że rozwiązaniem może być zapewnienie aby ciśnienie przed odwadniaczem było wyższe od ciśnienia za odwadniaczem.

    Idąc tym tokiem myślenia możemy uzyskać to na dwa sposoby :

    a. Zwiększając ciśnienie przed odwadniaczem
    b. Obniżając ciśnienie za odwadniaczem

    Metodę (a) możemy osiągnąć stosując urządzenia takie jak odwadniacze pompujące , podczas gdy metodę (b) realizujemy za pomocą pomp próżniowych. Obydwie metody są szeroko stosowane w zapobieganiu występowania efektu STALL.

    W przypadku stosowania odwadniaczy pompujących para lub powietrze jest dopuszczana do kondensatu o niskim ciśnieniu, aby je podwyższyć i zapewnić możliwość jego odprowadzenia. W przypadku metody z pompą próżniową, dzięki jej zastosowaniu wytwarzamy za odwadniaczem podciśnienie i powstanie dodatniej różnicy ciśnień umożliwiającej odprowadzenie kondensatu.

    Obydwie metody są odpowiednie dla zapobiegania efektowi STALL , ale ich wybór zależy od takich czynników jak warunki powstawania efektu STALL , rodzaj instalacji ,ilość urządzeń podlegających temu zjawisku co powoduje że musi być przeanalizowane przez specjalistę, który pomoże w podjęciu decyzji o wyborze odpowiedniej metody.





    Podciśnienie nie występuje w odwadnianym urządzeniu ale mamy wysokie przeciwciśnienie za odwandniaczem.

    Wysokie przeciwciśnienie uniemożliwia odprowadzanie kondensatu






    Wewnątrz urządzenia powstaje próżnia (podciśnienie)



    Zastosowanie pompy próżniowej


    specjaiści
    Kompleksowa usługa doradczo-handlowa Dzięki najlepszym specjalistom na rynku: doradzimy i znajdziemy rozwiązanie dla Ciebie i Twojej firmy. więcej