Handbok_Ånga_Kondensat.pdf
Post on 30-Oct-2015
71 Views
Preview:
DESCRIPTION
Transcript
HANDBOKUTGVA 2 2004
nga och Kondensat
Kunskap och nytnkande inom vrme, kyla och process.
Grafisk utformning/produktion: Peter Lundberg
Frord
Denna handbok utgr en bearbetning av tidigare ut-
gvor och behandlar anvndning av nga och ter-
ledning av kondensat i industriella anlggningar.
Boken innehller kortfattad teoretisk information
om nga och kondensat samt ger rd och belyser
problem som man stlls infr vid val av armatur
samt vid dimensionering och uppbyggnad av ett
ng- och kondensatsystem.
Handboken behandlar i frsta hand anvndning av
processnga upp till PN 40 i konventionella in-
dustrianlggningar.
Nytt i handboken r ett avsnitt om normer, vilket
har ftt kad aktualitet i samband med Sveriges EU-
intrde.
Pannarmatur och ngmtning r nya avsnitt.
Installationsexemplen har omarbetats med kad ls-
barhet.
Artikelnummer som terfinns i bl a installations-
exemplen skall t ex skas p Internet fr fullstndig
artikelbeskrivning, se www.armatec.com eller kon-
takta Armatec.
Handboken r avsedd att anvndas som hjlp vid
dimensionering och uppbyggnad av ett ng- och
kondensatsystem, men kan ocks anvndas i samband
med utbildning av personer med en teknisk bak-
grund.
Bo Seborn, Teknisk chef
Innehllsfrteckning
3 ngpannan
4 ngsystemet
0.1 Definitioner, enheter och sortomvandling
0.2 Normer
2.1 Allmnt 2.2 Vrmeinnehll
3.1 Allmnt 3.2 Funktion
1.1 Allmnt 1.2 Vrmeinnehll1.3 Tryck-temperatur-volym1.4 ngbildningskurvan
1.5 ngtabellen1.6 Mttad nga1.7 verhettad nga1.8 Inverkan p luft och gaser
4.1 Allmnt4.2 Val av ngtryck4.3 Temperaturreglerad ngtillfrsel
4.4 Vibrationer 4.5 Dimensionering av ngledningar
nga1
Allmnt0
2 ng/kondensatsystem
Innehllsfrteckning
5 Kondensatsystemet5.1 Kondensering allmnt5.2 Uttnyttjande av kondensatets vrmeinnehll
5.3 Kondensatavledning5.4 nglsning5.5 Underkylning av kondensat
5.6 Vattenslag5.7 Korrosivt kondensat5.8 terledning av kondensat5.9 tervinning av expansionsnga5.10 Dimensionering av kondensatledningar
6.1 Allmnt6.2 Avstngningsventiler6.3 Nl och manometerventiler6.4 Backventiler6.5 Smutsfilter6.6 Reglerventiler
6.7 Vacuumventiler6.8 Vtskestndsstll6.9 Bottenblsningsventiler6.10 Avsaltningsventiler6.11 Skerhetsventiler6.12 ngmatning6.13 Nivgivare
7.1 Allmnt7.2 Utomhusinstallationer - frysrisk
7.3 Placering av avluftare
6 Armatur
7 Installation
8.0 ng/vattentabell
8 ng/vattentabell
Ett ng- och kondensatsystem mste konstrueras s att systemen motsvarar brukarens funktions- och
skerhetskrav.
0.1 Definitioner, enheter och sortomvandlingD
efin
ition
er
Mttad nga
verhettad nga
Torr nga
Entalpi
Vtskevrme
ngbildningsvrme
verhettningsvrme
Ekonomiser
verhettare
nga nr den vergr frn vatten till nga
nga som upphettats ver mttningstemperaturen
nga som inte innehller vatten
ngans eller vattnets vrmeinnehll, kJ/kg
Vattnets vrmeinnehll, kJ/kg
Vrmemngden (kJ/kg) som krvs fr att verfra kokande vatten till nga
Vrmemngden (kJ/kg) som krvs fr att verfra mttad nga till verhettad nga
Vrmevxlare fr frvrmning av matarvatten
Vrmevxlare fr upphettning av mttad nga
Definitioner
Enhe
ter o
ch
sort
omva
ndlin
g
Tryck
Temperatur
Volymitet, vatten
Volymitet, nga
Densitet, vatten
Densitet, nga
Samlad densitet/volym:
Effekt
Erforderlig ngmngd i kg/h erhlls genom
bar (a),
vertryck bar (e),
absoluttryck bar (a) = bar (e) +1
C
v' m/kg
v" m/kg
' kg/m" kg/m'=1
"=1
kJ/h, kW, MW, Mcal/h, kcal/h
1 MW = 00 000 kJ/h
1 kW = 00 kJ/h
Mcal/h = 1 kJ/h
kcal/h =,1 kJ/h
ngmngd (kg/h) = Effekt (kJ/h)
Enheter och sortomvandling
ngbildningsvrme (kJ/kg)
v'
v''
0. Allmnt
0.2 NormerVa
tten
rrs
pann
or o
ch
hjl
pins
talla
tione
r
Del 1:
Del 2:
Del :
Del :
Del :
Del :
Del :
Del :
Del :
Del 10:
Del 11:
Del 12:
Del 1:
Del 1:
Del 1:
Del 1:
Allmnt
Material och pannors tryckbrande delar och tillbehr
Konstruktion och berkning av tryckbrande delar
Berkningar av terstende livslngd
Tillverkning av pannans tryckbrande delar
Tillverkningskontroll, dokumentering och mrkning av pannans tryckbrande delar
Krav p pannans utrustning
Krav p eldningssystem fr flytande och gasformiga brnslen
Krav p eldningssystem fr pulveriserat fast brnsle
Krav p skyddsanordningar mot skadligt tryck
Krav p utrustning fr vakter och skerhetssystem fr pannor och tillbehr
Krav p matarvatten och pannvattenkvalitet
Krav p rkgasreningssytem
Krav p DENOX-system fr trycksatt ammoniak i vtskefas samt ammoniak lst i vatten
Prestandaprov
Krav p roster och p flytande bdd eldningssystem fr fasta brnslen
Vattenrrspannor och hjlpinstallationer behandlas i SS- EN 12952 och utgr 16 delar
Fr E
ldr
rspa
nnor
glle
r SS-
EN 1
2953
Del 1:
Del 2:
Del :
Del :
Del :
Del :
Del :
Del :
Del :
Del 10:
Del 11:
Del 12:
Del 1:
Allmnt
Material fr pannors tryckbrande delar och tillbehr
Konstruktion och berkning av tryckbrande delar
Tillverkning av pannans tryckbrande delar
Tillverkningskontroll, dokumentering och mrkning av pannans tryckbrande delar
Krav p pannans utrustning
Krav p eldningssystem fr flytande och gasformiga brnslen
Krav p skyddsanordningar mot skadligt tryck
Krav p vakter och skerhetssystem fr pannor och tillbehr
Krav p matarvatten och pannvattenkvalitet
Prestandaprov
Krav p eldningssystem fr fasta brnslen
Driftinstruktioner
Fr Eldrrspannor gller SS-EN 12953 med 13 delar
Dessa standarder r p engelska och harmoniserade mot AFS 1999:4, Tryckkrlsdirektivet, vilket innebr
en tvingande status.
0. Allmnt
Nya normer som berr nganlggningar och drmed skerhetsutrustning har nyligen publicerats som
svensk standard.
Tryckkrlsdirektivet, AFS 1999:4, anger fr ng-
panna om volymen r strre n 2 liter kommer
pannan att klassas i ngon av kategorierna I-IV. Fr-
skran om verensstmmelse skall utfrdas av tillver-
karen. Utrustningen skall CE-mrkas.
III
III
IV
8
10
00 1 2 10
Volym V (liter)100
Tryc
k PS
(bar)
0,51
32
100
1000
1000 10000
Kategotegorier fr utrustning, som vrms med direkt lgaeller p annat stt, som medfr risk fr verhettning, och
r avsedd fr produktion av nga.
Skerhetsutrustning fr pannor i kategorierna I-
IV skall normalt klassas i kategori IV. Detta gller
specifikt fr skerhetsventiler och annan utrustning
som enbart har en skerhetsrelaterad funktion.
Anvndning av pannanlggning regleras i AFS 2002:1
och gller fr nganlggningar >5 kW.
Kata
stro
f
Katastrofskydd* ngpanneanlggningar och
fastbrnsleanlggningar
Hetvatten-
anlggningar
Varmvatten-
anlggningar
Vanligt
Sjlvvervakande
2 gng per/dygn1 gng per/dygn 1 gng per/dygn
Intervall timmar,
under helger 2
timmar.
Efter bedmning av AKO 1 gng/
dygn, under helger tillts intervallet
2 timmar.
Skall vervakas i den
omfattning som behvs
fr att skerheten inte
skall ventyras.
< 1,5 MW > 1,5 MW
*) Alla slutna pannanlggningar mste vara frsedda med katastrofskydd, oavsett om de str under stndig vervakning eller inte.
Freskriften AFS 2002:1 omfattar krav p riskbe-
dmning, program fr fortlpande tillsyn och ver-
vakning av pannanlggning. Alla nganlggningar
>5 kW skall vara frsedda med katastrofskydd och
besksfrekvensen vid periodisk vervakning beror
p typ av katastrofskydd.
Tabell besksfrekvens med periodisk vervakning.
0. Allmnt
1.1 Allmnt
I alla industriella anlggningar krvs energi fr att
driva processer av olika slag. Energin som anvnds
kan vara i form av elektricitet, nga, tryckluft, hyd-
raulik, etc. Energin kan verfras frn den ena
formen till den andra. Bl.a r det vanligt att nga an-
vnds fr att gra elkraft (ngturbiner kopplade till
generator) eller att el anvndes fr att driva kom-
pressorer fr tryckluft eller hydraulmotorer. Vilken
energiform som skall anvndas fr bedmas frn fall
till fall.
nga r en utmrkt energibrare bde frn eko-
nomisk och teknisk synpunkt. Vatten r billigt och
det finns verallt i stora mngder. ngan r effektiv
nr det gller att verfra stora mngder energi.
Alla vet vad som hnder nr vatten i en kastrull
brjar koka - nga bildas.
Vad r det egentligen som hnder i kastrullen frn
det att man hller i kallt vatten till dess nga brjar
bildas?
Nr kastrullen med det kalla vattnet placerats p
kokplattan eller lgan brjar vrmeenergi trans-
porteras genom krlets botten till vattnet. Den kon-
tinuerliga energitillfrseln vrmer upp vattnet tills
det slutligen brjar koka.
Nr vattnet brjar koka har det ntt det tillstnd
100C dr det inte kan ka sin temperatur oavsett
hur lnge man vrmer.
Den energi som nd tillfrs gr t till att koka bort
vattnet som omvandlas till nga.
nga bildas alltid vid vtskeytan, men vid kokning
ven som blsor inuti vtskan.
ngan anvnds mycket fr industriellt bruk. Exem-
pel r uppvrmning av lokaler, uppvrmning i in-
dustriprocesser, drivning av pumpar och turbiner
fr olika ndaml.
Man kan anvnda olika vrmekllor (olja, gas, el,
kol, krnkraft, etc.). ngan r ltt att kontrollera
och distribuera i ett rrledningssystem.
1. Allmnt
10
1.2 Vrmeinnehll
1. nga
Vtskevrme
ngbildningsvrme
verhettningsvrme
ngbildnings-vrme20 kJ
ngbildnings-vrme22 kJngans totala
vrmeinnehll2 kJ
ngans totalavrmeinnehll2 kJ
1 bar (a) bar (a)
Vattnets-vrmeinnehll1 kJ
Vattnets-vrmeinnehll21 kJ
Vtskevrme r vattnets vrmeinnehll upp till
kokpunkten. Vid atmosfrstryck kokar vattnet vid
100C och d r vattnets vtskevrme 417 kJ/kg.
ngbildningsvrme r den energi som tgr fr
att ombilda vatten till nga (mttad nga) och som
sedan tervinnes nr ngan kondenserar.
Fr att omvandla 1 kg vatten (1 liter) med tem-
peratur 100C vid atmosfrstryck till nga med
samma temperatur och tryck tgr 2258 kJ/kg
(0,6 kWh).
verhettningsvrme r den energi som tillfrs
den mttade ngan och hjer temperaturen ver
100C. verhettningen brjar nr allt vatten i ngan
har blivit nga s k torr nga. verhettning sker i
sk verhettare som r helt skilda frn vattnet i ng-
pannan. I annat fall kommer energin att tg fr att
frnga mer vatten.
Vrmeinnehll per kg
ngans totala vrmeinnehll (entalpi) kan delas
upp i tre olika delar:
Figur 01
11
1. nga
Vi har hittills talat om frhllandena vid atmosfrs-
tryck. Nr trycket kar ndras frutsttningarna en-
ligt fljande:
Nr trycket stiger kokar vattnet inte lngre vid 100C
utan vid en hgre temperatur. Exempelvis r vattnets
kokpunkt 170,5C vid 8 bar (a). Det erfordras d
en strre vrmemngd fr att f vattnet till kok-
punkten men en mindre vrmemngd fr att f det
att koka.
- Vtskevrmet kar med kande tryck.
- ngbildningsvrmet minskar med kande
tryck.
Vid trycket 221,2 bar (a) r ngbildningsvrmet =
0, dvs. vattnet vergr okontrollerat till nga utan
att vrme tillfres.
Detta kallas det kritiska trycket.
- ngans volym ndras med trycket. Om 1 kg
vatten omvandlas till nga fr vi 1 kg nga.
Volymen hos 1 kg nga vid atmosfrstryck r 1.694
m3. Vid trycket 10 bar (a) upptar samma mngd
nga endast 0,194 m3.
Densiteten erhlls genom att invertera volymiteten.
Densiteten fr nga vid atmosfrstryck r 0,5904
kg/m3 och vid 10 bar (a) 5,147 kg/m3.
1 bar (a)
1, m
10 bar (a)
0,1 m
1 k1 kg
1 KG 1 KG
Exempel tryck-volym
1.3 Tryck - Temperatur - Volym - Densitet
Figur 02
12
1. nga
ngbildningskurvan visar frhllandet mellan den mttade ngans tryck och temperatur, dvs vid vilken
temperatur ngan kokar vid olika tryck. ngbildningskurvan visar mttningstemperaturen vid varje tryck.
Ytan ver kurvan innebr verhettad nga och ytan under visar vattenfas.
1.5 ngtabellen, Molliers h,s diagram
Fr att kunna utfra berkningar och dimensioneringar av ngsystemet krvs information och data om
ngan vid olika tillstnd. Denna information erhlles ur ngtabeller eller Mollier h,s diagram.
Figur 4 redovisar ngtabell fr mttad nga, vid 38 bar (a).
ngbildningskurvan
TempoC
Volym
Vatten
m3
Volym
nga
m3
Entalpi
Vatten
kJ/kg
Entropi
Vatten
kJ/kg, oC
Entropi
nga
kJ/kg, oC
ngbildnings
Entalpi
kJ/kgbar
Entalpi
nga
kJ/kg
2,1 0,0012 0,02 102, 12, 201, 2,0 ,00
p
ngtabell, princip
ngtabell fr temp. 0-374,15 0C, terfinns p sid. 98-99
1.4 ngbildningskurvan
Figur 03
Figur 04
1
1.6 Mttad nga
Nr det rder jmvikt mellan ngan och vattenytan,
dvs. nr lika mnga molekyler avdunstar frn vatten-
ytan som under samma tid kondenserar tillbaka
och blir vatten, r ngan mttad. Det d rdande
trycket kallas mttningstrycket eller maximi-
trycket.
ngtabellen visar att mot ett visst tryck svarar alltid
en viss temperatur, ngans mttningstemperatur.
Omvnt gller att en viss temperatur svarar mot ett
visst tryck.
Mttad nga har genererats i kontakt med vatten,
dvs. ngan har samma tryck och temperatur som
det kokande vattnet.
ngtabeller r i regel baserade p torr mttad nga
dvs. nga som inte innehller ngra fria vatten-
partiklar.
Detta r nga som man knappast finner i praktiken.
Tabellernas uppgifter r dock tillrckligt noggranna
fr vra berkningar.
1.7 verhettad nga
verhettad nga bildas nr den torra mttade ngan
tillfres ytterligare vrme.
I motsats till mttad nga finns det inget enkelt
samband mellan den verhettade ngans tryck och
temperatur.
verhettad nga anvnds i huvudsak vid tryck ver
30 bar och oftast i samband med kraftproduktion
(ngturbiner), torkning samt vid transport av nga
i lnga ledningar.
verhettning kar den termiska verkningsgraden
samt frhindrar kondensering i ledningar och mas-
kiner. Hrigenom minskar risken fr korrosion.
Eftersom verhettad nga r torr uppfr den sig i
det nrmaste som andra gaser och avger sitt ver-
hettningsvrme lngsamt. Den kan inte brja kon-
densera och avge sitt stora ngbildningsvrme frrn verhettningen r borta och temperaturen har snkts
till mttningstemperaturen. Eftersom den ver-
hettade ngans temperatur inte str i bestmd
relation till trycket r det svrare att reglera tem-
peraturen i en process dr man arbetar med ver-
hettad nga.
1. nga
1
Luft har en mycket ogynnsamt inverkan p ett ng-
system. Till luft rknas hr ocks andra icke kon-
denserbara gaser ssom fritt syre och koldioxid. De
strsta problemen r:
Den allvarligaste inverkan av luft r frsmrad
vrmeverfring. Luft r ju en extremt dlig vrme-
ledare vilket utnyttjas vid isolering.
1. nga
Nrvaro av luft i en kokgryta inom livsmedelsindu-
strin kade koktiden frn 12,5 till 20 minuter.
En lufthalt p 6% i ngan till en varmvattenberedare
reducerar effekten med ca 30%.
Inom sjukvrden kan luft i steriliseringsautoklav fr-
hindra sterilisering.
Ngra praktiska exempel p inverkan av luft i ngsystem:
Luften i ett ngsystem tas bort med hjlp av auto-
matiska termostatiska avluftare. Man utnyttjar d det
faktum att nga och luft har olika temperaturer.
Luften r alltid kallare n ngan. Manuella ventiler
fr avluftning r ocks vanligt frekommande.
- Frsmrad vrmeverfring
- Minskning av distribuerad ngmngd
- Kalla zoner kan bildas p vrmeytorna
- Korrosion
1.8 Inverkan av luft och gaser
1
I principschemat r inte ekonomiser (matarvatten-
frvrmning) eller verhettare fr nga medtaget.
Dessa funktioner finns beskrivna i kapitel 3 ng-
pannan. Fr mera detaljerad information, se in-
stallationsexempel sidan 70-101.
Armatur ritas normalt med symboler enligt svensk
standard SS 03 22 60.
2. nga/kondensatsystem
Ett ng- och kondensatsystem r i princip ett slutet
system dr vatten upphettas till nga i ngpannan
och kondenseras i de olika frbrukarna eller i en
kondensor. Detta kretslopp fortstter kontinuerligt
styrt av ett reglersystem.
nga kan lcka ut eller tappas ur systemet av olika
anledningar men erstts d med motsvarande mngd
i matarvattentanken.
Principschemat p nsta sida visar det slutna krets-
loppet nga - kondensat. Varje system r givetvis
berknat och konstruerat efter sina speciella krav
och frutsttningar men huvudfldet r i princip
detsamma.
Trycket angivs oftast i bar som vertryck bar (e).
I det fall att tryck anges i absoluttryck, bar (a)
gller:
bar (a) = bar (e)+1
2.1 Allmnt
1
2. nga/kondensatsystem
KOM
PL. R
EDUCERSTATION
SEPARATO
R
AVSTNGNINGSVENTILBACKVENTIL
SIL
NGFLLA
AVLUFTARE
SKERHETSVENTIL
MAN
. STRYPVEN
TIL
VENTIL
MED
DON
Drn.
av rrledn
Huvudreducerstation
Drn.
av lgpunkt
Drn.
av lgpunkt
Drn.
och a
vluftningav slutnda
Alla nguttag uppt
Alla kondensatanslutningar till
stam ansluts uppifrn
Tracing
nga-/ko
ndensatsystem
Vulkfo
rm
Reducerstation
Rrslinga i tank
Roterande vals
Autokla
v
Etagepress
Drn.
av separator
Drn.
av nglda
nglda
Frvrmn
. a
v olja
Varm
vattenberedarevrm
evxlare
Ko
ndensattank
Matarvattentank
Bottenblsningsventil
Tillavspnnings-
krl
Avsaltningsve
ntil
Panna
Slingor i oljetankAerotem
prar
ngavspnningskrl
Kokgryta
Matarvattenbehandling
Till slamtank
ng/kondensatsystem, principschemaFigur 05
1
En ngpanna bestr av fljande huvuddelar: Tryck-
krlsdel fr vatten och nga, Eldstaden dr fr-
brnningen sker samt Gasrummet som omger
eldstaden och pannans gasfrande delar. Gasrum-
met r anslutet till rkupptaget.
nga framstlls genom att vatten upphettats till kok-
punkten och drefter tillfrs ytterligare vrme. Vattnet
frngas d och bildar mttad nga.
nga bildas frn vattenytan men vid kokning ocks
som blsor inne i vtskan.
Brnslet till ngpannan kan vara fast, flytande eller
i gasform.
Det finns ett antal olika konstruktioner av ng-
pannor, men den som beskrivs hr nedan r en av
de vanligaste typerna.
Fr att frbttra ngpannans verkningsgrad nyttjas
rkgasernas vrmeinnehll. Ofta installeras en sk
ekonomiser fr att frvrma det inkommande matar-
vattnet.
Man kan ocks anvnda luftfrvrmare fr att vrma
den frbrnningsluft som tillfres pannan.
I vissa sammanhang - speciellt vid stora effekter och
tryck ver 30 bar och i samband med turbindrift
- anvnds verhettad nga. Den mttade ngan till-
frs d ytterligare vrme i en sk verhettare.
ngpannan r frsedd med en mngd olika armatur
fr reglering, skerhet, drift och provtagning.
De tv huvudtyper av ngpannor som behandlas
hr r vattenrrspannan och eldrrspannan.
Krav p skerhetsutrustning fr de tv panntyperna
skiljer sig t, se kapitel 0. Normer.
3. ngpannan
3.1 Allmnt
1
ngdomen, som r nivreglerad via matarvatten-
ledningen, frser eldstaden med vatten. Vattnet fyller
frdelningsldan via fallrren.
Vattnet fyller ven stigarrren och samlingsldan.
Vid kokning frigrs ngblsor inne i stigarrren.
ngblsorna stiger upp till samlingsldan och dri-
frn leds de via frbindelserren till ngdomen.
ngan slpps ut i ntet via pdragsventilen och ng-
ledningen.
En vattenrrspanna skall utfras enligt SS-EN 12952.
3.2.2 Eldrrspanna
Funktionen r likartad som fr en vattenrrspanna
dock med den vsentliga skillnaden att frbrnningen
sker i rren som r omgivna av vatten. En eldrrs-
panna skall utfras enligt SS- EN 12953.
3. ngpannan
3.2 Funktion3.2.1 Vattenrrspanna
1
Vattenrrspanna, principschema
3. ngpannan
Figur 06
ngdom
Rkgaser
Eldstad
1 Frdelningslda
Ekonomiser
verhettareTill frbrukare
Matarvatten
Avspnningskrl
4 Pdragsventil
2 Stigarrr
5verhettarensinlopps -ochutloppslda
5verhettarensinlopps -ochutloppslda
11 Bottenblsnings-ventil
11 Bottenblsnings-ventil
6 Skerhets-ventiler
7 Vtskestnds-stll
8
10 Avstngnings-ventil
Fallrr
20
Detta kapitel behandlar den delen av systemet som
distribuerar ngan frn ngpannans pdragsventil
till de olika frbrukarna (turbiner, uppvrmning,
processer etc.).
Fr att ett ngsystem skall fungera som det r tnkt,
mste temperaturen i systemet kunna regleras kon-
tinuerligt. Enligt kapitel 1.6 finns ett bestmt sam-
band mellan den mttade ngans temperatur och
tryck. Genom att reglera trycket kan man allts reg-
lera temperaturen. Trycket regleras med en regler-
ventil. Lt oss ta ett exempel:
Se ocks installationsexempel 08.
4. ngsystemet
4.2 Val av ngtryck
Med hnsyn till vrmefrlusterna och kapitalin-
satserna fr rrledningarna r det i regel fr-
delaktigt att anvnda s hgt tryck som mjligt i
distributionsntet. Pannans skerhetsventiler br ha
ett ppningstryck motsvarande pannans hgsta
tilltna tryck. Lmpligt driftstryck i ngsystemet blir
d ca 85 % av skerhetsventilens ppningstryck.
Vid frbrukningsstllet br sedan ngans tryck re-
duceras till lgsta mjliga tryck som kan ge till-
rckligt vrmeutbyte i processen under nskad tid.
Man mste dock ha tillrckligt tryck fr att bli av
med kondensatet.
Vid dimensionering av ngledningar skall man ta
hnsyn till att nghastigheten inte blir s stor att
den medfr oljud. Hastigheten br inte verstiga
30 m/sek.
I en varmvattenberedare vrms vattnet med en
ngslinga. ngan kondenserar i slingan och avger
sitt ngbildningsvrme, som leds genom rrvggen
och vrmer vattnet. Eventuellt brjar vattnet
koka. Vrmeverfringen r direkt beroende av
temperaturskillnaden mellan vattnet i beredaren
och ngan i ngslingan. Fr att hindra vattnet att
koka mste vrmeverfringen minskas. Enklaste
sttet att stadkomma detta r att snka ngans
temperatur. Detta minskar temperaturskillnaden
mellan ngan och vattnet och minskar drigenom
ocks vrmeverfringen.
4.1 Allmnt 4.3 Temperaturreglerad ngtillfrsel
21
Den enda mjlighet vi har att snka ngans tem-
peratur r att snka dess tryck, eftersom tryck och
temperatur alltid str i en bestmd relation. Vi placerar
sledes en reglerventil i ngledningen och stryper
gradvis ned trycket, och drmed temperaturen, tills
ett nskat jmviktslge i processen itrder.
I praktiken sker denna reglering automatiskt. In-
stallationsexempel 08 visar ett sdant arrange-
mang.
Eftersom reglerventilen gradvis hjer respektive
snker ngtrycket i slingan frn ett maximum till ett
minimum, t o m vakuum frekommer, mste kon-
densatavledaren arbeta inom ett stort tryckomrde.
Avledaren skall kunna drnera vid alla frekom-
mande tryck. Det r allts viktigt att vlja rtt ng-
flla. Se kapitel 5.3.
4.4 Vibrationer
I allmnhet r inte nganlggningar utsatta fr vib-
rationer i ngon strre omfattning. Det finns dock
anlggningar dr man mste ta hnsyn till vib-
rationer, ssom system med ngdrivna kolvpumpar,
hammare etc. Andra exempel r installationer om-
bord p fartyg dr yttre krafter frn propellrar och
vgor kan verfra kraftiga vibrationer till ng-
systemet.
Man br i sdana fall vlja armatur med s f rrliga
delar som mjligt och som tl att arbeta i en vib-
rerande milj. Elastisk montering av vibrations-
kllor br ocks beaktas.
4.5 Dimensionering av ngledningar
Det r av stor vikt att rrledningarna dimensioneras
rtt dels med tanke p skerheten och dels med
tanke p systemets funktion och driftsekonomi.
Alltfr sm ledningar ger stora tryckfall med fljd
att vi fr fr lgt ngtryck vid frbrukaren. Vidare
kan vibrationer och strande ljud frekomma. Fr-
stora ledningar ger hgre installationskostnader.
Man fr ocks rkna med ondigt stora vrmefr-
luster genom rr och isolering.
Dimensionering av ngledningar sker enklast genom
att anvnda datoranpassade berkningsprogram fr
rrdimensionering.
4. ngsystemet
22
4. ngsystemet
Vid dimensionering baserad p tryckfall summeras
engngsfrlusten p.g.a. rakrr, rrbjar och ventiler.
Resultatet blir ett tryckfall som inte br verstiga
1 bar. verskrids tryckfallet 1 bar rekommenderas
strre rrdimensioner.Mttad nga
verhettad nga 0 bar (e)
verhettad nga 0 bar (e)
verhettad nga 100 bar (e)
2-0 m/s
0-0 m/s
1-22 m/s
1-20 m/s
Dimensionering efter hastighet br frmst anvndas
fr kortare rrledningar och baseras p rekommen-
derade strmningshastigheter.
ng
tryc
kbar (a)2
10
11
12
1
1
2
0
0
0
100
110
12
1
10
10
20
0
0
11
10
10
10
200
220
20
20
20
2
0
120
1
10
20
20
0
0
0
10
0
0
ngtryck DN
2
10
10
20
1
0
0
0
10
0
20
0
0
1
20
0
20
00
0
0
0
10
0
0
100
0
20
20
0
0
20
0
100
1200
10
10
10
120
0
0
10
1120
10
10
10
10
210
20
20
200
0
0
0
120
10
10
2120
200
200
000
20
00
00
100
1100
110
2120
220
110
00
00
00
000
00
000
00
12
10
20
200
0
00
00
10
00
00
00
00
00
10
20
0
00
00
0
0
000
10100
11100
12200
100
100
Nr det gller mttad nga kan man ocks anvnda sig av nedanstende tabell fr enklare verslagsberkningar.
Tabell fr verslagsberkningar av rrdiameter. Kapacitet angiven i kg/h vid en strmningshastighet p ca 30 m/s.
Exempel: Det mttade ngfldet r 5000 kg/h, trycket 10 bar (a). Rrdiametern blir 100 mm.
Figur 07
2
5. Kondensatsystem
Nr mttad nga kommer i kontakt med en yta med
lgre temperatur n sin egen brjar den omedelbart
att vrma upp ytan genom att avge sitt vrme. Detta
sker vid konstant tryck och temperatur. ngan av-
ger kontinuerligt sitt ngbildningsvrme och om-
vandlas till vatten, kondensat, med bibehllet tryck
och temperatur. Detta innebr att ngan konden-
serar. Eftersom vattenfasen endast innehller vtske-
vrme mste den avgivna vrmemngden utgras av
ngbildningsvrme.
Sammanfattningsvis innebr detta att ngbildnings-
vrmet utfr arbetet.
5.2 Kondensatets vrmeinnehll hur kan det utnyttjas?
Vattnet har vid kondensering lika hg temperatur
som ngan och kan tyckas vara ett lika gott upp-
vrmningsmedia som ngan. S r dock inte fallet.
Nr kondensat avger sitt vtskevrme sjunker dess
temperatur till skillnad frn ngans temperatur, som
hela tiden frblir konstant.
ngbildningsvrmet r dessutom tre till fem gnger
strre n vtskevrmet Tidigare har vi fastslagit att
det r ngbildningsvrmet som utfr arbetet. Av-
grande r det drfr att ngan fr tilltrde till hela
den yta som skall uppvrmas. Detta kan endast ske
om kondensatet inte helt eller delvis tcker den yta
som skall uppvrmas. Drfr r det en frutsttning
att kondensatet drneras s snart det bildas och d
fristller den yta som skall uppvrmas fr maximal
tillgng av ngan.
Vtskevrmet r p intet stt frlorad vrme utan
kan anvndas bttre p annat hll i anlggningen.
Det bsta sttet r att terleda det till pannan och dr
teranvnda det som matarvatten vid ngproduktion.
Se avsnitt 5.8 terledning av kondensat.
Lt oss se p ett exempel med svl ngan som kon-
densatets inverkan vid uppvrmning av en process:
Figur 8 visar en schematisk bild av en kokgryta och
vi tnker oss fljande situation:
5.1 Kondensering allmnt
2
5. Kondensatsystem
ngtryck ,0 bar
Mttningstemperatur 1oC
Produktens temperatur oC
Anlggningen r kall nr ngan slpps p till ng-
manteln. ngan avger sitt ngbildningsvrme frst
till manteln och drefter till produkten och brjar
att kondensera. Det heta kondensatet rinner lngs
manteln och till dess lgsta punkt. Om det fr fort-
stta att samlas dr finner vi att nivn kommer att
stiga och uppta allt strre del av mantelns ngrum.
Drmed blir tillgnglig vrmeverfringsyta succesivt
mindre. Hur detta kan se ut framgr av illustrationen.
Varje kilo mttad nga, som kondenserar avger 2163
kJ. Kondensatet som bildas r ocks 133oC men
kondensatets totala vtskevrme r endast 562 kJ. Se
ocks frhllandena beskrivna i avsnitt 1.2 Vrme-
innehll.
Vid C r kondensatets temperatur 133oC men vid
D endast, lt oss anta 105oC. Detta beror p att
kondensatet har avgivit en del av sitt vtskevrme och
detta medfr omedelbart en temperatursnkning.
Temperaturskillnaden mellan ngan och produkten
r 68oC men mellan kondensatet vid D och pro-
dukten r den endast 40oC. Vrmefldet frn kon-
densatet till grytans kokrum r drfr avsevrt mycket
lgre jmfrt nga.
Sammanfattningsvis kan vi allts konstatera att kon-
densatansamlingen i ngrummets botten minskar
kokgrytans effektivtet. Processtiden frlngs och
ngfrbrukningen kar om kondensat fr samlas
i ngrummet.
Figur 08
2
5. Kondensatsystem
Nr ngan avgivit sitt ngbildningsvrme och om-
vandlats till hett kondensat mste detta, p ett kon-
trollerat stt drneras frn ngrummet utan att nga
fljer med. Hur nga och kondensat separeras och
kondensatet drneras r av stor betydelse fr hur
man uppnr hg effektiviteten och verkningsgrad
i nga/kondensatanlggningar.
De flesta ngfrbrukande apparater och maskiner
levereras enbart med en drneringsstuts fr kon-
densatavledning. Det r sedan brukaren av anlgg-
ningen som arrangerar anslutning till befintligt kon-
densatsystem med ngflla och vriga erfoderliga
ventiler.
En ngflla r en automatisk ventilfunktion, som
ppnar fr och slpper igenom kondensat, luft och
andra ej kondenserbara gaser, men stnger av fr
nga. ngfllan r drmed lsetmellan ng-
systemet och kondensatsystemet i svl rr-
ledningsntet som ngfrbrukande processapparater.
verallt dr nga frekommer bildas kondensat. D
anlggningar och installationer varierar mycket finns
inte en universell typ av ngflla, som klarar alla
driftfall. Vid val av ngflla br man g systematiskt
och noggrant till vga fr optimal lsning.
5.3 Kondensatavledning5.3.1 Allmnt
2
Fljande krav stller man alltid p ngfllor:
Drtill finns beroende p anlggningsfrhllande
och ngfllans placering vissa krav av teknisk, prak-
tisk och ekonomisk art. Ex ngfllans kapacitet, an-
lggningens standard, livslngd, pris och installations-
kostnad.
5. Kondensatsystem
Utbudet av olika tekniska lsningar hos ngfllor
r relativt brett med flera tekniska variationer. Val av
ngflla kan drmed bli ngot komplicerat Fr att
frska underltta detta i vra installations-
exempel har vi begrnsat totala antalet varianter,
vl medvetna om att det kan finnas enstaka in-
stallationer som kan krva andra typer.
Termiska: Arbetar p skillnaden i temperatur mellan
mttad nga och till viss grad underkylt kondensat.
Varianter: Kapselflla och bimetallflla
Mekaniska: Arbetar p skillnaden i densitet mellan
nga och kondensat.
Variant: Flottrflla
Frekommande installationer r mycket varierande
men kan delas in i fljande huvudgrupper:
Fljeledningar eller vrmehllning (tracing)Drnering av ng - och huvudledningarProcesserLokaluppvrmningTurbindrnering
Evakuera luft och ej kondenserbara gaserAvleda kondensatVarierande kapacitet och tryckStnga fr nga
5.3.3 Termiska ngfllor
Dessa ngfllor bygger p principen att en funktions-
del pverkas av temperaturvariationer.
Drmed uppstr en rrelse som pverkar en ventil,
som ppnar eller stnger. Funktionsdelen kan vara
vtskefylld, som hos kapselfllor eller ha bimetall-
paket som hos bimetallfllan.
5.3.2 Olika typer av ngfllor
2
5. Kondensatsystem
5.3.3.1 Kapselflla
Funktionsdelen r en vtskefylld kapsel. Vtskan har
lgre kokpunkt n vatten. Denna temperaturskillnad
redovisas som underkylning.
Vid start r fllan helt ppen och avleder luft/gaser
och kallvatten. Strax innan ngan nr fllan frngas
kapselns vtska, kapseln expanderar och den tidigare
omtalade rrelsen stnger fllan. Nr sedan kon-
densatets temperatur sjunker kondenserar kapselns
nga. Rrelsen uppstr i motsatt riktning och ven-
tilen ppnar. Det uppdmda, underkylda konden-
satet kan nu strmma ut genom ngfllan.
Tack vare den lilla mngd fyllning i kapseln p-
verkas denna mycket snabbt av temperaturvariationer.
Kapselfllan knnetecknas drmed av snabbt arbets-
stt och fljer vl den mttade ngans temperatur/
tryckkurva.
Lmpliga installationer: Vissa tankar, autoklaver,
i vissa fall till pressar, torkar och ngstrykning, vul-
kaniseringsformar och tryckreduceringsenheter.
Kapselfllans positiva egenskaper och begrnsningar
kan sammanfattas med fljande:
Positiva egenskaper
Snabb reaktion p temperaturfrndringar
Bra fr varierande belastning
God avluftningsfrmga
Oknslig fr mottryck
Fryssker vid sjlvdrnerande installation
Invndig backventilfunktion
Utvndigt snedstllt smutsfilter
Begrnsningar
Viss uppdmning av kondensat pga.
10 oC underkylning
Figur 09
2
5.3.3.2 Bimetallflla
5. Kondensatsystem
Funktionsdelen r bimetallenhet som dimensionerats
fr att ge tillrckling funktionell kraft inom hela
tryck/temperaturomrdet s att svl stngning och
ppning sker med hnsyn till underkylning.
Vid start r fllan helt ppen och avleder luft/gaser
och kallvatten. Med stigande temperatur efterstrvar
bimetallenheten att ge ventilen en stngande rrelse.
Helt stngd r fllan nr temperaturen r den redo-
visade underkylningen lgre n mttningstem-
peraturen. Nr kondensatet svalnar under under-
kylningen efterstrvar bimetallenheten att ge ven-
tilen en ppnande rrelse och kondensatet slpps
igenom.
Arbetssttet har en viss trghet och fr att eliminera
nglckage ger man bimetallfllor en relativt kraftig
underkylning. Ca 30oC r vanligt frekommande
underkylning.
Lmpliga installationer: Fljeledningar (tracing),
vissa tankar, och behllare utan reglering, installationer
dr tryckslag kan frekomma och dr underkylning
efterstrvas ur energisparsynpunkt.
Bimetallfllans positiva egenskaper och begrns-
ningar kan sammanfattas med fljande:
Positiva egenskaper
Utnyttjar kondensatets energinnehll
Bra vid varierande belastning
God avluftningsfrmga
Relativt oknslig fr mottryck
Oknslig fr vattenslag
Fryssker vid sjlvdrnerande installation
Inget nglckage pga 0 oC underkylning
Stort tryckomrde
Invndig backventilfunktion
Utvndigt snedstllt smutsfilter
Begrnsningar
Uppdmning av kondensat pga.
0 oC underkylning
Olmplig vid krav p snabb arbetsstt
Figur 10
2
5. Kondensatsystem
5.3.4 Mekaniska fllorFlottrflla
Som beteckningen antyder arbetar dessa fllor me-
kaniskt genom att utnyttja skillnaden i densitet mellan
nga, som r gasform och kondensat, som r vtska.
Denna ngflla har tv separata funktionsdelar, dels
en avluftningsventil fr avledning av luft/gaser. Av-
luftningsventilen arbetar kontinuerligt allts svl
under uppstart nr ngsystemet r kallt som nr det
r uppvrmt till mttningstemperatur.
Flottren lyfts av kondensat som slpps ut s snart
det bildas. Nr ngan kommer in i fllan orkar den
pga sin lga densitet inte hlla upp flottren som
stnger och frhindrar att nga avleds.
Kondensatets niv r ngot hgre n ventil-
mekanismen och fungerar drmed som vattenls,
vilket frhindrar nglckage.
Lmpliga installationer: Vid stora kondensat-
mngder, varierande tryck samt alltid i samband med
temperaturreglerande frbrukningsstllen. Ex:
Positiva egenskaper
Avleder kondensat vid mttningstemperaturen
drmed ingen uppdmning av kondensat
Lmplig fr varierande tryck och belastning
God avluftningsfrmga
Hg kallvattenkapacitet
Bsta val vid temperaturreglerade installationer
Begrnsningar
Kan skadas av tryckslag
Krver separat backventil
Krver separat smutsfilter
Ej lmplig vid minustemperaturer
Speciell modell fr vertikalt montage
Vrmevxlare
Varmvattenberedare
Oljefrvrmare
Flottrfllans positiva egenskaper och begrnsningar
kan sammanfattas med fljande:
Lgpunkter
Sepatarorer
KokgrytorFigur 11
0
5. Kondensatsystem
5.3.5 Lckage hos ngfllor
Driftsfrhllanden som ger mekaniskt slitage och
korrosion leder till att den nskade funktionen
inte kan upprtthllas utan lckage uppstr. Detta
medfr att nga lcker in till kondensatsystemet.
nga har ett pris och mste drmed anvndas op-
timalt. Drmed krvs att ngfllorna periodvis kon-
trolleras och underhlles. Sker inte detta intrffar
fljande:
En ngflla lcker 10 kg/h nga vid kontinuerlig
drift. P en mnad blir detta ca 000kg. Om
vi stter priset p ngan till 00kr/ton kostar
ngfrlusten 2100:-/mnad. I anlggningar med
stora antal ngfllor, dr en andel av dessa
lcker blir kostnaderna avsevrda.
Exempel:
5.3.6 Checklista fr optimalt val av ngflla
Som hjlpmedel vid dessa utredningar kan det vara lmpligt att anvnda installationsexemplen 01-17 i
senare delen av denna handbok.
1
5. Kondensatsystem
5.3.7 Tryck-och temperaturfrhllanden
ngfllans kapacitet r beroende av fljande
frhllanden:
Tryckdifferensen ver fllan
Stesdiametern hos fllan
Kondensatets temperatur Fllans konstruktion
Ngra kommentarer till ovanstende:
1 Tryckdifferensen ver fllan r vad som avlses p tryckmtare fre resp. efter fllan. Trycket fre
fllan mste alltid vara hgre n efter fllan. Detta
redovisas i leverantrernas dokumentation som p och ligger till grund fr fllans kapacitet. Detta inne-
br att tryckdifferensen r det enda tillgngliga som
fr kondensatet att passera genom fllan.
Vid drnering till atmosfren uppstr praktiskt taget
inget mottryck. Vanligast r dock att kondensat-
ledningen str under visst tryck. Detta mottryck
minskar fllans kapacitet eftersom tryckdifferensen
minskar. Vid lyftning av kondensatet uppstr kande
mottryck och den statiska lyfthjden mste man ta
hnsyn till vid berkning av tryckdifferens och till-
hrande kapacitet fr fllan.
2 Stesdiametern r av avgrande betydelse fr fllans kapacitet. Detta optimeras s att fllan ocks
skall kunna stnga vilket allts begrnsar mjlig-
heterna att vlja allt fr stora stesdiametrar. Re-
sultatet av nskan att arbeta med stora stesdiametrar
kan man se p fllor med stora DN d dessa blir
mycket omfattande i mtt och vikt.
3 Nr kondensatet strmmar genom fllans ste uppstr en hastig trycksnkning. D bildas en viss
mngd expansionsnga. Denna har mngdubbelt
strre volym n kondensatet och kommer drmed
att ta en stor del av stesdiametern i ansprk. Tem-
peraturens inverkan framgr av leverantrernas
dokumentation dr svl kapaciteter redovisas fr
svl hett kondensat som kallvatten. Skillnaden kan
vara 2-4 ggr strre fr kallvatten.
4 Konstruktionen hos olika fllor ger skillnader i kapaciteter och r bl a ett resultat av underkylnings-
graden, dr strre underkylning ger hgre kapacitet.
TT
TV
TR
FYRA
FYRA
TR
TV
TT
2
Nr man valt lmplig typ av ngflla fr den ak-
tuella installationen skall fllan berknas kapacitets-
mssigt. Fr att kunna gra detta behvs fljande
uppgifter:
5. Kondensatsystem
5.3.8 Kondensatmngden
Tryckdifferensen ver fllan, se ven avsnitt
..-Tryck-och temperaturfrhllanden.
Kondensatmngden som skall avledas.
Anvnd maximala kondensatbildningen per timma
och dimensionera fllan med 0% tillgg.
Tryckfall ver ev. ventiler fre ngfrbrukaren
Tryckfall ver ngfrbrukaren
Tryckfall ver ev. ventiler efter fllan
Mottryck efter fllan inkl. ev. lyfthjd till nrmaste
uppsamlingstank
Eftersom det kan vara svrt att i bland f tillfrlitlig
uppgift om kondensatmngd kan det d vara lm-
pligt att anvnda ngon av fljande huvudregler:
Vid sk instrumenttracing, se installationsexempel 03,
r kondensatmngden ganska blygsam och ver-
stiger sllan 20kg/h. Hr r det tillrckligt med en
flla DN10 eller DN 15.
Vid fljeledningar (line tracing) se installations-
exempel 03 och figur 12, frutsatt vlisolerad led-
ning och att riktlinjerna i ritningen fljes r det of-
tast tillrckligt med flla DN 15. Kapacitetsbehovet
verstiger sllan 50kg/h fr varje flla.
Vid drnering av isolerad huvudngledning an-
vndes formeln:
Kondensatmngden (kg/h) = ,1 x D (mm) x L (m)
1000D = ngledningens diameter (DN)L = avstnd mellan drneringspunkter med avledare
Berkna lgsta frekommande tryckdifferens ver
fllan p fljande stt:
Tryckdifferensen = tillgngligt ngtryck fre ng-
fllan reducerat med:
5.3.9 Berkning av kondensatmngd vid olika installationer
5. Kondensatsystem
Tabellen nedan, baserad p erfarenhetsvrden kan
ocks anvndas.
ngledning Drnledning
DN
00
DN
1
20
2
20 bar
100 m
0 m
0 m
Vid turbiner r alltid ngan verhettad och dr-
med frekommer teoretiskt inte ngon konden-
sering. ngfllan vljes efter arbetstryck och ver-
hettningsgrad och fungerar endast som en sker-
hetsutrustning.
Q = C x 00 x A
v,,
Q = ngmngd kg/h
C = strmningshastighet m/s
A = rrarean m2
v,,=spec volym m/kg
Som vid alla approximativa berkningar br denna
metod tillmpas med viss frsiktighet.
Saknas helt uppgifter fr en installation kan en
approximativ berkning gras av ngmngden en-
ligt formeln:
Q = 0 x 00 x 0,001 = 2 kg/h
0,
C = 0 m/s
A = 0,001 m2 (fr ngtub ansl. 0)
v,,=0, m/kg (enligt ngtabell)
Frbrukare som matas frn ngledning
DN0. ngtryck bar (e).
Frst mste vi uppskatta en rimlig och
mjlig fldeshastighet i ledningen. Normalt
verstiger den inte 0 m/s
Exempel
Figur 12
5. Kondensatsystem
Variationer i kondensatmngden
Vid uppstart av anlggning r temperaturdifferensen
som strst mellan ngan och den del som skall
vrmas. Drmed r ocks ngfrbrukning och kon-
densering d som strst. Detta frhllande passar vl
tillsammans med ngfllans egenskaper, som innebr
att ju kallare kondensat desto strre kapacitet. I takt
med att uppvrmningen sker minskar konden-
seringen. Vid full drift r kondenseringen oftast som
lgst. Under normal drift kan kondenseringen
ocks variera ex beroende p belastningen av fr-
brukningsstllet.
5.3.10 Gruppdrnering eller individuell drnering
Med begreppet gruppdrnering avses anlggningar
dr ett antal ngfrbrukare r anslutna till och skall
betjnas av en enda ngflla, som ex seriekopplade
kokgrytor eller parallellkopplade pressar.
Av vad som senare framgr r det inte en frga om
gruppdrnering eller individuell drnering utan
gruppdrnering skall alltid undvikas. Fljande kan
annars intrffa som framgr av vidstende exempel:
Fyra kokgrytor r anslutna till en gemensam ngflla
p en samlingsledning. ven om alla kokgrytorna
r anslutna till samma ngtryck blir inte ngfr-
brukning och tryckfall samma ver tv till synes
lika kokgrytor. T ex startas inte alla samtidigt och
mngden produkt i kokgrytorna kan ocks variera.
Vad blir d fljden?
Grytorna B, C och D har varit i drift ett tag och
ngfrbrukningen fr dessa r lg och trycket i
drneringspunkten relativt hg. Grytan A startas nu
upp och eftersom den r kall fr den en kraftig
kondensering och ett lgre tryck. Drmed hlls
kondensatet tillbaka av det hgre trycket i samlings-
ledningen och grytan A fylls succesivt med kon-
densat. Uppvrmningstiden kar eftersom ngut-
rymmet i allt fr hg grad r fyllt med kondensat.
Nr ngon av grytorna r helt tmd frn kon-
densat och arbetar som illustrationen visar fr
gryta D i exemplet kommer ngan att flda ut i
samlingsledningen och stnga ngfllan helt och
frhindrar vidare kondesatdrnering.
5. Kondensatsystem
nga
A B C D
ngflla
nga
A B C D
ngflla
Fr att undvika ovanstende problem ansluts varje kokgryta till sin egen ngflla med sin egen avsevrt
lgre kapacitet jmfrt gruppdrneringen. De kommer d att fungera oavsett sina inbrdes frhllanden.
Samtliga fllor drnerar till gemensam kondensatledning.
Figur 15
Figur 14
5. Kondensatsystem
5.4 nglsning
Med nglsning avses den situation dr nga av
ngon anledning nr fram till ngfllan, som dr-
med stngs trots att kondensering pgr i ng-
rummet. Tre ex visas och vissa frslag p lsning av
problemet.
Figur 16 visar en anlggning dr kondensatdrnering
sker genom sifonrr. Nr denna anlggning startas
nr ngan s smningom via sifonrret fram till
ngfllan, som d stnger. nga i sifonrret mste
drefter kondensera innan nytt kondensat kan
tryckas fram till fllan. Eftersom sifonrret i denna
anlggning gr igenom ngrummet och r omslutet
av ngan kan det inte kylas och kondenseringen
tar onskat lng tid. Detta leder till alltfr lng
processtid.
En lsning r s som installationsexempel 12 visar.
Hr har man dragit en frbigngsledning runt ng-
fllan och p denna placerat en nlventil, som
stndigt r ppen till viss del och drmed har litet
kvs-vrde. P detta stt arrangeras ett stndigt
mindre nglckage och ngls frhindras.
Ackumuleratkondensat
ngls nga
Ett annat stt att lsa problemet r att modifiera
ngfllan s att den stndigt har ett mindre lckage,
vilket ger samma resultat som ovan.
Figur 17 visar en anlggning dr ngfllan av ngon
anledning placerats hgre upp n frbrukaren.
ngan bubblar frbi kondensatet, stiger upp till
Figur 16
5. Kondensatsystem
fllan och stnger denna. Om det r uteslutet att
placera fllan lgre n frbrukaren, vilket alltid r att
fredra, s kan man arrangera anlggningen ssom i
installationsexempel 09. I frbrukningsstllets lgsta
del utfres kondensatledningen som ett vattenls
och kondensatets stigande ledning med minsta
mjliga diameter fr att underltta lyftningen av
kondensatet. ven hr kan man arrangera, som
alternativ, ngfllan med visst lckage, ssom tidigare
beskrivits.
nga
Frbrukare
ngaFigur 18 r ett ytterligare exempel dr ngls upp-
str. En hgt belgen ngledning drneras av en
ngflla placerad nra golv. Kan vara tilltalande ur
underhllssynpunkt men drneringsrret ner till
fllan fungerar som ett barometriskt fallrr. Genom
trycksnkningen som uppstr vid kondensatets fall
bildas expansionsnga och denna stnger fllan.
Lsningen p detta problem r att placera fllan nra
drneringspunkten.
Figur 17
Figur 18
5. Kondensatsystem
5.5 Kondensatets underkylning
Ur valsynpunkt ger detta vissa mjligheter men
samtidigt begrnsningar. Se ven avsnitt 5.3.4-
5.3.6. En enkel metod att frhindra onskad
terfrngning r att avleda kondensat frst nr
det ntt avsevrd underkylning under mttnings-
temperaturen.
En sdan ngflla har emellertid en begrnsning s till
vida att den dmmer upp kondensat, som ju har lgre
vrmeinnehll jmfrt nga, Vrmeverfringen
sker lngsammare och dessutom blockerar kon-
densatet vissa ytor som borde utsttas fr ngans
hgre vrmeinnehll. Processtider frlngs och verk-
ningsgrad med tillhrande driftsekonomi frsmras
genom den strre underkylningen. Hr krvs drfr
en flla utan eller med begrnsad underkylning.
Vid drnering dr underkylning kan tilltas ja kanske
tom efterstrvas, t ex vid tracing kan man med
frdel anvnda termiska avledare med betydande
underkylning ssom bimetalltyp.
Underkylningen varierar fr de tre dominerande typerna av ngfllor. Detta kan samlat redovisas enl.
fljande:
ngfllans grundtyp ngfllans konstruktion Underkylning grad. oC
termisk
termisk
mekanisk
kapsel
bimetall
flottr
ca 10 oC standard, alternativ kan finnas fr mindre och strre
ca 0 oC standard, alternativ kan finnas fr mindre och strre
ingen
5. Kondensatsystem
5.6 Vattenslag i ngledningar
nga r som bekant vatten i gasform och drmed
r det kompressibelt. Som vtska r dremot vatten
inte kompressibelt. Detta kan vid sammanblandning
vara en av grunderna till att vattenslag kan uppst
i ngsystem. Det kan beskrivas med fljande exempel:
Normal vattenhastighet i rrledningar r endast ngra
meter/s. Fr nga r motsvarande hastighet oftast
30-40 m/s. Genom trnga passager i t ex ventiler
kan hastigheten fr nga flerfaldigas.
Om kondensat samlas i en ficka, lgpunkt eller lik-
nande och inte avlgsnas genom drnering, s
bildas s smningom en vattenpropp. Detta r
speciellt fallet vid igngkrning av anlggningar d
kondensatbildningen r som strst. Vattenproppen
kommer att skjutas framfr ngan med dess hga
hastighet som en projektil i rrledningen. Vid frsta
befintliga hinder kan ett vattenslag uppst. Det kan
vara s kraftigt att rrledningen, ventiler eller ng-
frbrukaren skadas och blir obrukbara.
Av detta exempel kan man dra slutsatsen att man
br strva efter att eliminera vattenslag i ngsystem.
Fljande frslag kan d vgleda:
Har ngpdragningsventiler fr korta manvertider? Se ven kapitel , avstngningsventiler.
r alla tnkbara lgpunkter i ngledningarna drnerade?
r ngfllorna av lmplig typ, rtt dimensionerade och monterade och fungerar
de p tillfredstllande stt?
Finns backventiler monterade dr s erfordras? Som exempel fordrar flottrfllor en
backventil d kondensat skall lyftas eller drneras mot mottryck,
Kan kondensatfickor uppst i ngfrbrukaren? Om exempelvis ngrummet har lnga
slingor eller kanaler mste fall rda mot drneringspunkten.
r drnering arrangerad med sk vattenls d kondensat skall tryckas upp till hrge belgen flla?
r de faststllt att vattenslagen verkligen kommer frn ngntet eller kommer de frn kondensatntet?
Finns kontinuerligt tillrckligt tryck fre avledaren fr att drnering skall kunna ske?
r kondensatledningen tillrcklig dimension fr att kunna drnera max. kondensatmngd,
expansionsnga och luft/gaser?
TT
TV
TR
FYRA
FM
SX
SJU
TTA
NIO
0
1Den vanligaste anledningarna till vattenslag i kon-
densatledningar uppstr av fljande orsak:
Kondensatet blir alltid mer korrosivt n ngan frn
vilket det kondenserar. Fr att detta skall kunna
hllas inom rimliga grnser frutstts korrekt
matarvattenbehandling med rtt dosering av rtt
kemikalier.
I processer dr ren nga krvs, br samtliga rr och
komponenter utfras i rostfritt stl. Filter och an-
ordningar fr renspolning av systemet skall in-
stalleras.
Ytterligare orsaker n fel hos matarvatten kan vara
att ngan kommer i direkt kontakt med processen.
S r fallet med vissa vulkaniseringsmaskiner eller
autoklaver, eller frn vtska i korrosiva bad nr
vacuum uppst vid kondensering. Om ngot
lckage d finns i en rrskarv kan vtskan sugas in
i ngsystemet.
5. Kondensatsystem
5.8 terledning av kondensat
I nga/kondensatsystem r ngan det primra genom
sitt ngbildningsvrme och kondensatet skulle kunna
betecknas som restprodukt. Genom de insatser
som gjorts fr produktion av nga har emellertid
kondensatet ett hgst ptagligt vrde. Detta framgr
av fljande exempel.
Kondensat med relativt hg temperatur frn ex vis
drnering av processfrbrukare eller ngledning leds
in i en nrbelgen kondensatledning med avsevrt
lgre temperatur. De ngblsor som bildas pga
trycksnkningen kollapsar s hastigt i det kallare
kondensatet att vattenslag uppstr, s k implosion.
En lsning kan vara att installera en bimetallflla
med underkylning 0 oC och placera denna p ett
kylben (oisolerad rrstrcka), ca 1,-2, m frn
drneringspunkten. Kondensatet kommer d att
kylas ned och vara bttre anpassat att ledas in i
kondensatledningen med den lgre temperaturen.
Istllet fr denna lsning kan man leda kondensatet
med den hgre temperaturen till ett ventilerat
uppsamlingskrl och drifrn pumpa det vidare till
kondensatledningen.
I kondensatledningar 5.7 Korrosivt kondensat
TT
2tv
1
5. Kondensatsystem
nga, som genererats vid t ex 7 bar vertryck frn
vatten + 10 oC har ftt en vrmetillfrsel av ca
2727 kJ/kg nga. ngan avger vid kondenseringen
sitt ngbildningsvrme som r 2047 kJ. Kondensatet
som terstr innehller fortfarande ca 25 % av den
energi som tillfrdes i ngpannan. Detta kondensat
har vidare behandlats med vissa kemikalier fr att
vara dugligt som matarvatten. Det r drfr en sjlv-
klarhet att det som vi nyss betecknade som rest-
produkt, skall omhndertas och ledas tillbaka till
kondensattanken s lngt det r praktiskt mjligt.
Vrdet av detta kan kanske bedmas om man
betnker att man spar ca 1% av brnslekostnaden
vid uppvrmningen fr var 5e grads hjning av
matarvattentemperaturen.
Vid vissa driftfrhllanden fr kondensatet relativ
hg temperatur. Detta kan utnyttjas genom att ut-
vinna expansionsnga eller leda kondensatet genom
en vrmevxlare fr t ex beredning av frbruknings-
vatten. Detta behandlas vidare i avsnitt 5.9 ter-
vinning av expansionsnga. Kondensatet fr drmed
en lgre temperatur och r, vid teranvndning som
matarvatten, bttre avpassat fr ekonomiserfunktionen
p ngpannan.
Transport av kondensat
Kondensatet terfres till ngcentralen genom ngon av fljande metoder eller en kombination av dessa:
Fall av kondensatledningen hela strckan frn ngfllan till kondensattanken
Pumpning av kondensatet hela strckan till kondensattanken
Uppsamling av kondensatet i lgt belgen tank med pumpning till kondensattanken
Lyftning av kondensatet med ngtrycket till hgre belgen kondensatledning
med fall till kondensattanken
Lyftning av kondensatet med en pump till hgre belgen kondensatledning,
med fall till kondensattanken
TT
TV
TR
FYRA
FM
2
Kondensattank
Fall
Kondensat
nga
ngflla
ngflla
Metod 1 figur19 r den enklaste och br anvndas nr det r mjligt.
5. Kondensatsystem
Figur 19
5. Kondensatsystem
figur 20
Kondensattank
Kondensat
Backventil
nga
Metod 2 i figur 20 r ofta frekommande. ng-
trycket fre fllan utnyttjas till att lyfta konden-
satet.
Betnk hr att kondensat i teorin kan lyftas 10 m/bar
ngtryck. I praktiken br man dock inte rkna med
mer n 4 m/bar ngtryck pga friktionsfrluster.
Eftersom differenstrycket ver fllan minskar redu-
ceras dess kapacitet. Man mste ocks frskra sig
Backventiler, integrerade i ngfllorna eller separata
mste installeras efter ngfllorna fre stigarled-
ning.
om att erfoderligt ngtryck fre fllan r tillrckligt.
I temperaturreglerade installationer frekommer att
trycken r lga. Se installationsexempel 08.
5. Kondensatsystem
Nr kondensat avleds frn ett ngsystem med hgre
tryck till kondensatsystem med lgre tryck om-
vandlas en del av kondensatet till nga. Denna nga
kallas expansionsnga och har ngbildningsvrme
precis som frsknga och r drmed p samma stt
anvndbar. Andelen expansionsnga som bildas
beror p kondensatets temperatur men relativt van-
ligt r att 10-15% av kondensatet terfrngas vid
trycksnkning.
Om inte expansionsngan utnyttjas kan den leda till
problem som hgt mottryck i kondensatsystemet
och hg temperatur i kondensattanken. Detta med-
fr vrmefrluster och kande driftkostnader.
Hur utvinner man expansionsngan frn
kondensat?
Expansionsngan bildas dr trycksnkningen sker
allts direkt efter ngfllan. Fr att klara att avleda
svl kondensat som expansionsngan mste kon-
densatledningen vara dimensionerad fr detta be-
hov. Underdimensionering av kondensatledningen
leder till kande mottryck, reducerad kapacitet fr
ngfllan och minskande mngd utvinnbar expansions-
nga.
Expansionsngan utvinnes enkelt i ett avspnnings-
krl, som visas i figur 21. Framgr ocks av in-
stallationexempel 07 (tervinning av expansions-
nga).
5.9 tervinning av expansionsnga
Kondensat ochexpansionsnga
Skerhetsventil
Tryckmtarsats
Expansionsnga
Kondensat
Smutsfilter ngflla
figur 21
Kondensat och expansionsnga strmmar in p kr-
lets vnstra sida. Pga krlets storlek snkes hastig-
heten avsevrt, vilket leder till att kondensatet faller
till krlets botten och expansionsngan stiger mot
krlets topp och ut genom utloppet. Kondensatet i
botten drneras genom ngfllan, som br vara av
flottrtyp.
Avspnningskrlets hjd och inloppets placering r
avgrande fr ngans kvalitet. Krlet mste vara s
hgt och inloppet s placerat att risken inte finns
att vattendroppar dras med ngan ut i utloppet.
5. Kondensatsystem
Ledningen har en lutning i fldesritningen av ca
1% fr att vervinna friktionsfrlusterna. Mindre
lutning minskar kapaciteten med 25-35%.
Mottryck i kondensatledningen tillts vara
0,5-1,0 bar (e). Lgre mottryck krver strre
ledningsdimension.
Tabellen innehller 4 olika tryckomrden och
angivna vrden r baserade p den varierande
mngd expansionsnga som bildas vid olika
ngtryck.
5.10 Dimensionering av kondensatledningar
5. Kondensatsystem
Kondensatledningar kan inte dimensioneras p
samma vis som en ledning fr kallt eller varmt
vatten. I kondensatledningen strmmar en bland-
ning av vatten och expansionsnga med en volym
mycket strre n vad kondensatet har fre av-
ledare.
1 kg kondensat vid 10 bar (e) expanderar frn 1
dm3 till ca 272 dm3 vid snkning av trycket till
atmosfrtryck. Av dessa 272 dm3 r 0,84 dm3 i
vtskefas, se figur 23.
Detta mste beaktas vid dimensionering. En fr klen
ledning ger hga hastigheter samt ett hgt mottryck
efter avledaren. Detta i sin tur frorsakar dels str-
ningar i processen, dels kraftigt slitage av ledning-
arna.
Fr enkel dimensionering hnvisas till figur 22.
Tabellen r uppgjord efter fljande frutsttingar:
1
20
2
2
0
0
0
100
12
10
10
00
00
00
100
200
000
000
1000
2000
Kapacitet kg/hTryck fre avledaren bar (e)
Rrdim. DN 0-2 2-5 5-8 8-150
100
200
00
00
1000
100
000
00
000
1000
10
20
0
0
1200
2000
000
000
10000
0
0
12
200
00
00
1000
100
000
000
000
tabell fr dimensionering av kondensatledningar
TT
TV
TR
Figur 22
5. Kondensatsystem
150kg/h
400kg/h
850kg/h
650kg/h
ngtryck 5 bar (a)
ngtryck 7 bar (a) ngtryck 7 bar (a)
Mottryck 2 bar (a)
ngtryck 5 bar (a)
HG
D
E
C
BA
F
0.02
2
4
6
0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20
kg expansionsnga per kilo kondensat
Expansionsngas tryck bar(a)
Tryc
k f
re a
vled
aren
bar
(a)
8
10
12
14
16
4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0
Dimensionering enligt figur 22
A-E vljs DN 2
B-F vljs DN 0
C-E vljs DN
D-G vljs DN 0
G-H vljs DN 0
Figur 23
Figur 22
6. Armatur
6.1 Allmnt
Fr att ett ng-och kondensatsystem skall fungera
som avsett med avseende p skerhet, vervakning,
systemreglering, drift och service krvs ett antal
ventilfunktioner. Fr anlggningens totala funktion
r det viktigt att ventilerna vljes mycket noggrant
med avseende p:
Det r ett klokt val att ocks lgga till de tidigare
erfarenheter som ev. kan finnas inom omrdet ven-
tiler.
Hr beskriver vi de vanligaste ventilfunktionerna
som frekommer i nga/kondensatanlggningar.
Tabellerna har begrnsats till PN 40 eftersom
processngan till vervgande del finns inom detta
tryckomrde.Funktion
Tryck
Temperatur
Medium
Kapaciteter
Material
Manvrering
NormerAvstngningsventiler
Nl-och manometerventiler
Backventiler
Smutsfilter
Reglerventiler
Vacuumventiler
Vtskestndsstll
Bottenblsninsventiler
Avsaltningsventiler
Skerhetsventiler
ngmtning
Nivgivare
ngfllor har tidigare behandlats under avsnitt 5.3.2-5.3.8
6.2 Avstngningsventiler
Denna ventilfunktion r den mest frekventa i nga-
kondensatanlggningar. Dessa ventiler r avsedda
fr ppen/stngd funktion och ej fr strypning av
flden. Tre grundtyper finns. Dessa r kgel(veck)-
blgventil, kilslidventil och kulventil. Anvndnings-
omrden r enligt fljande:
6. Armatur
Kgelventil
Kgelventil
Blgventil
Blgventil
Blgventil
Kilslidventil
Kulventil
Kulventil
flns/svets
flns
flns
flns/svets
flns/svets
flns/svets
svets/gnga/flns
svets/gnga/flns
0
0
2
0
0
1/0
2
2
kolstl
rostfritt
segjrn
kolstl
rostfritt
kolstl
kolstl
rostfritt
00
00
00
00
00
00
200
200
1-100
1-100
1-100
1-100
1-100
0-00
10-0
10-0
Grundtyp PN DN Material AnslutningsformTemperaturgrad oC, max.
I valsituation br man tnka p de kritiska fr-
hllanden som gller fr avstngningsventiler och
s lngt mjligt f dessa tckta med lmplig typ.
Ngra av de kritiska frhllanden kan vara:
Tt avstngning
Tt mot atmosfr-tt packbox
Avpassad manvertid
Tryckfall
0
6. Armatur
Hela meningen med att installera en avstngnings-
ventil r att kunna stnga av ett flde i anlggningen.
D r det sjlvklart s att avstngningen skall kunna
gras s tt som mjligt. Kgel-, blg- och kil-
slidventiler har metalliska ttningar. I nyskick har
de god tthet med lckageomfattningen enligt
svensk standard SS ISO 5208-klass 1.Vljer man en
kulventil fr man en hgre tthet med lckageklass
3. Valet r emellertid inte alltid s enkelt eftersom
kulventilen har begrnsat tryck-temperaturomrde
samt br begrnsas till ca DN 50. Den snabba
manvreringen med endast 90 gradig vridning kan
ocks i vissa installationer bidra till uppkomsten av
tryckslag. Denna risk r avsevrt mindre hos kgel-
blg-och kilslidventil, som genom flervarvs-
manvreringen fr avsevrt lngre manvrertid.
Veckblgventilen r helt klart ttast mot atmos-
fren eftersom media r separerat frn packboxen.
Detta eliminerar helt packboxlckage och packbox-
underhll.
Tryckfall r energifrluster och br drmed und-
vikas. Kulventil och kilslidventil har frmnligare
tryckfall n kgel-och blgventiler.
Kgelventil av snedstesutfrande r frdelaktig ur
tryckfallshnseende.
Kgelventil Veckblgventil Kilslidventil Kulventil
1
6. Armatur
6.3 Nl-och manometerventiler
Nlventilen r i princip en kgelventil fr svl
avstngning som reglering. Den tillverkas i DN 6-
25 och med sm kvs-vrden. Den r drmed avsedd
fr sm flden.
Ventilen finns ocks i utfrande som svl mano-
meter som kontrollmanometerventil och anvndes
i samband med installationer av tryck-och temperatur-
mtare enligt svensk standard. Ventilerna ingr ocks
tillsammans med ett antal ytterligare artiklar i en
komplett sk tryckmtarsats.
Ventilserien tillverkas av rostfritt stl i PN 400 och
kopparlegering PN 100.
kPa
bar
Nlventil Kontrollmanometerventil Komplett tryckmtarsats
2
6.4 Backventiler
Dessa ventiler installeras fr att frhindra ter-
strmning av nga och kondensat. terstrmning
sker vid tryckfrndringar ex vid sammankopp-
lingar av delsystem med olika tryck.
6. Armatur
Backventiler frkommer i flera olika utfranden
och hr terges de mest frekventa som anvndes i
nga/kondensatanlggningar.
Ringbackventil
Ringbackventil
Spjllbackventil
Klaffbackventil
mellan flnsar
mellan flnsar
mellan flnsar
gngor
1
0
2
1
brons
rostfritt
rostfritt
rostfritt
22
00
00
10
1-100
1-100
100-20
1-0
Grundtyp PN DN Material AnslutningsformTemperaturgrad oC, max.
Ringbackventilen r den mest frekventa back-
ventilen i mindre DN i nga/kondensatanlgg-
ningar. Den har flera frdelar ssom god tthet, litet
tryckfall, universellt montagelge och sm byggmtt.
Anvndes mycket tillsammans med flottrfllor.
Spjllbackventilen kompletterar ringbackventilen
i strre DN. Har i stort sett samma frdelar som
ringbackventilen.
Klaffbackventilen anvndes nr gngad anslutnings-
form nskas. Genom sin konstruktion kan den dock
i vissa installationer bidra till uppkomsten av tryck-
slag.
Ringbackventil Spjllbackventil Klaffbackventil
6. Armatur
6.5 Smutsfilter
Om alla ventiler r
rtt valda
rtt installerade
rtt underhllna
finns egentligen endast en risk att de skadas och
kan haverera. Risken r froreningar. Dessa kan hos
ny anlggning finnas kvar sedan installationen
gjordes om inte renspolning skett innan driftstart.
Under drift tillkommer dessvrre ocks froreningar.
Skyddet mot detta r att installera smutsfilter fre
knslig utrustning. Ex p detta r ngfllor, ventiler,
pumpar och processutrustning.
Nr DN, PN och material fastlagts br fljande
frgor besvaras fr val av lmpligt smutsfilter:
Avpassad maskvidd
Acceptabelt tryckfall
Ev renblsas under drift
Lmpliga material fr smutsfilter i dessa anlgg-
ningar r segjrn och kolstl. Vid korrosivt konden-
sat ven rostfritt stl.
Flnsat utfrande
Svetsnde utfrande
Gngat utfrande
6. Armatur
6.6 Reglerventiler6.6.1 AllmntValet av reglerventiler r viktigt eftersom dessa styr
ng/kondensatsystemet med avseende p funktion
och driftekonomi. Reglerventilen skall upprtthlla
rtt driftfrhllanden, det instllda brvrdet, ven
om systemet utstts fr strningar.
De olika frbrukarna i en anlggning har som regel
inte samma konstruktionstryck. Drfr krvs ofta
en individuell reducering/reglering av ngtrycket
fre varje frbrukare.
Definition: En reglerventilenhet bestr av sjlva
reglerventilen, givaren som knner av tillstndet,
regulatorn som ger styrsignal, samt manverdonet
som verkstller regleringen.
6.6.2 Reglerventil
Valet av reglerventil kan gras efter konstruktion
(kgelventiler, kulventiler och vridspjllventiler)
eller efter sttet typ av manverdon) p vilka den
regleras (elektriskt, pneumatiskt eller sjlvverkande).
6.6.3 VentiltypKgelventilen
Ventilslag
Av100
Av0
0 1
Linjr karakteristik
Ventilslag
Av100
Av0
0 1
Logaritmisk karakteristik
Karaktristik, kvs-kurva anger frhllandet kapacitet/slaglngd
Frdelar:
r srskilt frdelaktig vid sm fldesmngder, stora differenstryck
samt dr man stller stora krav p noggrannhet i regleringen.
Ltt utbytbara innerdelar. Kvs-vrde och karaktristik kan bytas vid behov.
Enkel att montera in i speciell utrustning fr reducering av ljudnivn exempelvis hlkgla.
Kan frses med veckblg
Reglerfrhllande, stor noggrannhet
Lg risk fr kavitation
Nackdel:
Krver stora stllkrafter Hlkgla
6. Armatur
6.6.4 Regleromrde
Fljande teoretiska vrden gller fr regleromrdet
(bar): Kulsektorventil 1-0 1-100
Stesventiler 1-0 1-100
6.6.5 StlldonPneumatiskt manverdon
Frdelar: stora stllkrafter, god precision, korta svars-
tider, lmplig i omrden med explosionsrisk. Vid
luft/spnningsbortfall ppnas/stngs ventilen med
fjder
Pneumatiskt manverdon
Elektriska manverdon
Frdelar: ondligt antal fasta lgen, billig paket-
lsning.
Elektriskt manverdon
6. Armatur
6.6.6 Sjlvverkande ventiler
Sjlvverkande tryck- och temperaturventiler arbetar
utan ngon extern energiklla fr att reglera efter
enkel instllning av brvrdet.
Temperaturventilen reglerar genom mediets ex-
pansion i kapillarrret vid uppvrmning. Dessa kan
fs med funktion som bde ppnande eller stn-
gande ventil vid stigande temperatur.
Tryckventilerna stlls in genom att frspnna en
fjder manuellt. Ventilen reglerar proportionellt
genom en tryckledning till stlldonet nr trycket
frndras. Sjlvverkande ventiler kan fs som bde
reducering, verstrmning eller differenstryck-
ventil.
Sjlvverkande reducerventil AT 4265
6.6.7 Reglermetod
Tv typer av reglering r de vanligaste frekom-
mande: temperaturreglering och tryckreglering.
6.6.8 Checklista
Innan man vljer ventil mste man definiera ett
antal parametrar och frutsttningar som skall glla
fr systemet. Fljande checklista kan tjnstgra som
vgledning:
1. Fluid
2. Temperatur
. Densitet
. Fldesmngd, min-, normal- och maxflde
br anges.
. Primrtryck, sekundrtryck. Lmpligt
tryckfall ver ventilen.
6. Armatur
6.6.9 Installation
Fr att ventilen skall fungera p bsta stt r det viktigt att man har en rak rrstrcka fre och efter
ventilen.
Nr ingen ngfrbrukning sker r reducer/regler-
ventilen stngd och ngan kondenserar d fre
ventilen. Drfr r det viktigt att ett kondensat-
avledarpaket installeras. I annat fall kan kondensat
orsaka skador p ventilste och kgla samt ge vatten-
slag i systemet.
Ett smutsfilter br ocks installeras fre ventilen.
Fr att undvika driftavbrott i processen om ventilen
mste tas ur drift p.g.a. service br man installera
en by-passventil.
Rak rrstrcka fre och efter ventil
6. Armatur
Nr nga kondenserar kan vacuum uppst. Detta
kan leda till att komponenter i anlggningen kan
skadas. Fr att frhindra detta installerar man en
vacuumventil. Denna ventil ppnar nr vacuum
uppstr och slpper in luft och atmosfrstrycket ter-
upprttas.
Den lmpligaste vacuumventilen r en omvnd ring-
backventil. Denna ventil har mycket lgt ppnings-
tryck och vljes lmpligen av rostfritt stl eller brons.
6.8.1 Vtskestndsstll
Fr mtning/kontroll av niv i ngpanna rekom-
menderas utrustning bestende av flottr av rostfritt
rr som magnetiskt pverkar en avlsningsskena.
Frgomslag indikerar visuellt gllande niv. Den-
sitet, temperatur, tryck och centrumavstnd mellan
nivstllets anslutningar erfordras fr val av artikel.
6.7 Vacuumventiler
Matarvattnet till pannan kan beroende p kvalitet
frorsaka avlagringar och slagg. Fr att bortfra dessa
sediment anvnds en bottenblsningsventil. Botten-
blsningen sker intermittent efter ett faststllt prog-
ram och kan ske med handmanvrerad ventil, som
stnger automatiskt d handkraften bortfaller, eller
med en pneumatiskt manvrerad ventil med hand-
spak.
6. Armatur
Nivmtning av nga, kondensat och hetvatten upp
till PN40. Nivn bestms genom vikten av givaren
som r placerad i fluiden. Vikten av givaren bestms
genom den statiska brkraften. Densitet och tem-
peratur av fluiden r viktig att knna till fr att kunna
kalibrera givaren.
6.8.2 Nivgivare 6.9 Bottenblsningsventil
0
6. Armatur
6.11 Skerhetsventiler6.11.1 AllmntSkerhetsventiler anvnds fr att skydda pannan och
systemet frn skador p.g.a. fr hgt tryck samt fr
att undvika olyckor.
Varje ngpanna och varje avstngbar utrustning, t ex
verhettare, ekonomiser, skall frses med tminstone
en (1) skerhetsventil. Den totala kapaciteten av
samtliga p anlggningen monterade skerhets-
ventiler skall minst motsvara maximalt kontinuerligt
nguttag. Hgst 10 % tryckstegring tillts.
D skerhetsventiler r viktiga komponenter ur sker-
hetssynpunkt styrs deras konstruktion och berkningar
av internationella regler. Ett exempel r ISO 4126.
Fr mera information samt berkning av skerhets-
ventiler, se Armatecs Handbok Skerhetsventiler.
Skerhetsventiler skall placeras s att de r lttill-
gngliga fr test och underhll.
Denna typ av ventil anvnds fr att ta bort salter nra
pannvattnets yta. Nr pannvattnets konduktivitet
verskrider faststlld grns ppnar ventilen och
blser kontinuerligt tills konduktiviteten r justerad
till rtt vrde. Denna typ av ventil r normalt fr-
sedd med elektriskt manverdon. Utfrande finns
ven med provtagningsventil fr enkel analys av
konduktivitetsvrden. Det avblsta vattnet kan med
frdel ledas till avspnningskrl fr energitervin-
ning. En avsaltningsventil dimensioneras normal att
blsa 10% av pannans ngkapacitet.
6.10 Avsaltningsventil
1
6. Armatur
Skerhetsventil med veckblg
Direktbelastad ventil i vilken rrliga delar skyddas
frn fluiden med en veckblg.
Denna konstruktion medger ocks ett mottryck
i utloppsledningen upp till ca 35 % av ppnings-
trycket, dock pverkas skerhetsventilens kapacitet.
Vad gller funktionen kan man skilja mellan fl-
jande karaktristik:
Standardventil:
Med en tryckkning av max 10 % uppnr ventilen
det lyft som erfordras fr att avleda avsedd mngd.
Inga krav stlls p ppningskaraktristiken.
Hglyftande ventil:
Ventilen ppnar snabbt till det lyft som ventilen r
konstruerad fr. Anvnds i regel fr kompressibla
fluider p g a den mjliga snabba tryckstegringen
jmfrt med inkompressibla medier och nr stora
flden mste avledas. Fullt lyft erhlls vid en tryck-
stegring av hgst 5%
Hglyftande ventil, AT4550 skall anvndas fr nga.
Skerhetsventil: Ventil som automatiskt, utan
hjlp av ngon annan energi n den frn fluiden,
avblser en viss mngd av fluiden fr att frhindra
att ett frutbestmt hgsta tilltna tryck verskrids.
Ventilen r konstruerad att stnga och frhindra
ytterligare flde sedan normala driftfrhllanden
terstllts.
Ventilen fr dessutom pverkas av en energiklla
oberoende av fluidens energi.
Man skiljer p ett antal olika typer av ventiler vad
gller konstruktionen enligt fljande:
Direktbelastad skerhetsventil:
Trycket frn fluiden balanseras av en mekanisk last
ssom fjder eller hvarm med vikt.
Tillsatsbelastad skerhetsventil
En tillsatsbelastad skerhetsventil bestr av en fjder-
belastad skerhetsventil med ett pneumatiskt don,
impulsledningar och styrskp. En tillsatsbelastad
skerhetsventil ger frdelen av mycket liten tryck-
stegring och lg nedblsning.
6.11.2 Definitioner
2
Tryckfallet i tilloppsledningen eller mellan den
skyddade utrustningen och skerhetsventilen fr
inte verstiga 3 % av ppningstrycket eller en tredje-
del av den maximalt tilltna nedblsningen, beroende
p vilken som r lgst vid verkligt flde.
Ledning eller krl p vilka skerhetsventilen r mon-
terad, skall vara s stagad att vibrationer inte ver-
frs till ventilen.
6. Armatur
6.11.4 Utloppsledning
Tvrsnittsarean p utloppsledningen fr inte vara
mindre n arean p skerhetsventilens utlopp. Dr
skerhetsventiler blser av till ett frgreningsrr
skall rrets tvrsnitt berknas s att det kan ta emot
avblsningen frn alla de skerhetsventiler som kan
blsa av samtidigt till frgreningsrret.
Mottryck (dynamiskt och/eller statiskt) p en sker-
hetsventils utloppssida och som pverkar ppnings-
trycket och/eller massfldet skall beaktas.
Tryckfallet i utloppsledningen fr vara hgst 15% av
ppningstrycket. D mottryckskompenserad veck-
blg anvnds gller hgst 35%.
Proportionell skerhetsventil:
ppnar nstan konstant i frhllande till tryck-
kningen vid en tryckkning av 10 %. Anvnds fr
vtskor och varm/hetvattenpannor. I pumpsystem
anvnds ventilen som verstrmningsventil (by-
pass) och fungerar d som reglerorgan.
Proportionell skerhetsventil skall anvndas fr alla
hetvattenpannor eller varmvattenpannor >2 MW.
AT4537 r lmplig proportionell skerhetsventil.
Hglyftande skerhetsventil
6.11.3 Tilloppsledning
6.12 ngmtning
Fr mtning av ngmngd anvnds i frsta hand
metoder baserade p differenstrycksmtning. Med
ett s k Pitot-rr erhlls bsta val av mtinstrument.
Utrustningen bestr av ett rr (Pitot-rret), som
frs in i rrledningen med en temperaturgivare,
ventilblock, differenstryckstransmitter och instru-
ment fr registrering/avlsning.
6. Armatur
ITABAR Sensor Mtflns
PI
Ip
TI
Sensor
RegulatorTransmitterVentilblock
Kondensatkrl
TemperaturgivareTryckgivare
+ -
Fr mtning av mttad nga erfordras endast tryck-
eller temperaturgivare.
Fr mtning av verhettad nga krvs bde tryck-
och temperaturgivare.
7. Installation
7.1 Allmnt
I rrledningarna pgr en stndig kondensering av
ngan beroende p vrmefrluster. Det r drfr
ndvndigt att avlgsna kondensatet frn systemet.
Dr s r mjligt skall rrledningar dras med minst
0,5% fall i ngans strmningsriktning. D kommer
kondensat och nga att strmma i samma riktning.
Rrledningarna utrustas med drneringspunkter
dr kondensatet samlas fr att drneras bort.
Beroende p tryck och lednings DN arrangeras
drneringspunkter med vissa intervaller.. Man br
ocks drnera alla lgpunkter och fre alla stigningar
i ledningsdragningen. Se ocks installationsexempel
01. Vid lnga ledningar, som i figur 24, eller dr t ex
marknivn hjer sig kan man med frdel frlgga
ledningen med trappvis stigning.
Vissa anlggningar har sdana frhllanden att det
r omjligt att undvika stigande ledningar. Kon-
densatet kommer d att rinna motsatt ngans strm-
ningsriktning. D blir det ndvndigt att snka
ngans hastighet till ca 15m/s eller lgre s att den
inte kan tvinga kondensatet uppt. Detta uppns
genom kning av rrledningens dimension och
med flera drneringspunkter fr att uppsamlingen
av kondensat skall bli effektivare.
Drneringspunkternas utformning p horisontell
rrledning r viktig. Hur detta skall ske framgr av
installationsexempel 01. Placera dem ocks hellre
fre n efter en kgelventil.
Figur 24
7. Installation
Expansionslyror skall monteras liggande i horisontella
rrledningar fr att inte kondensat skall kvarst i
lgpunkten.
Vid nguttag frn huvudngledning till en fr-
brukare skall man efterstrva att grenuttaget gres
p toppen av huvudledningen. Se figur 25. Hr-
igenom undviker man att kondensat rinner ner i
grenledning och in i frbrukaren.
Kondensat
ngfrbrukare
nga
Gr alltid excentriska nerkoningar i rrsystemet enligt figur 26.
Figur 25
Figur 26
7. Installation
Installera alltid smutsfilter med smutsfickan 90o t sidan, annars kan silarean bli fr liten och filterinsatsen
utsttes fr kavitation och erosion pga av hastighetskning genom silen. Se figur 27 och 28.
Enklaste sttet att undvika detta problem r att
anvnda ngfllor i sk frostskert utfrande.
Dessa r de termiska avledarna av bimetall -och
kapseltyp och om de installeras p s stt att de r
sjlvdrnerande s blir de frostfria.
Figur 27
Figur 28
7.2 Installationer utomhus frysrisk
7. Installation
Figur 29 visar principen fr avluftning av en ng-
ledning. Avluftningsventilen placeras lmpligen i
slutet av rrledningen dit luften frs av den in-
strmmande ngan. Se ven installationsritning 02
(Drnering av slutnda). Figur 30 visar hur av-
luftningsventilen placeras i toppen av ett processkrl
som frses underifrn med direkt inblst nga.
Lmplig avluftningsventil r ngflla av kapseltyp.
Luft
nga
Luftavledare
Kondensatavledare
Kondensat
Luft
ngtillfrselKondensat-avledning
7.3 Placering av avluftningsventiler
Figur 29
Figur 30
7. Installation
Hittills har handboken till vervgande del varit teoretisk. Hur teorierna skulle kunna omsttas i praktiken framgr av efterfljande installationsexempel. Ofta kan anlggningsfrhllandena i utgngslget avvika frn exemplen. Detta kan d pverka hur installationen slutgiltigt utfres och vilka komponenter som vljes. Hr kan ibland kontakt med Armatec vara lmpligt.
I installationsexemplen finns rekommenderande artikelnummer frn Armatec. Som kompletterande information till artiklarna finns ocks i tabellen sidan uppgifter om ventiltyp, PN, DN och anslutningsform.
Installation
7. Installation
Art
ikel
num
mer
Artikelnummer Ventiltyp PN DN Anslutningsform
102A
100A
110
11
120VA
1VA
10-0
10
2HT
HT
02A
02A
2
20-111
20A
22A
A
A
A
2A
0-
1
01-0A10
01-00-0
-1
2-2
-1R
0-
20-
20TS
Blgventil
Blgventil
Backventil
Backventil
Strypventil
Strypventil
Tryckmtarsats
Nlventil
Kulventil
Kulventil
Smutsfilter
Smutsfilter
Reducerventil
Temperaturventil
ngflla, kapseltyp
ngflla, kapseltyp
ngflla, bimetalltyp
ngflla, bimetalltyp
ngflla, bimetalltyp
ngflla, flottrtyp
Skerhetsventil
Skerhetsventil
Reglerventil, el
Reglerventil, pneum.
Tryckgivare
Temperaturgivare
Regulatorskp
Temperaturvakt
Vrmevxlare
Ackumulatortank
Termostat
2
0
1
0
2
0
00
2
2
2
0
0
1 och 0
0
0
0
0
0
2
0
1
2
2
1-10
1-10
1-100
1-100
1-10
1-1