Levegő zárt fűtési rendszerekben. Problémák Okok Hatások Előfordulási formák Megoldások

Átírás

1

2 Levegő zárt fűtési rendszerekben Problémák Okok Hatások Előfordulási formák Megoldások 2

3 Levegő zárt fűtési rendszerekben Problémák Okok Hatások Előfordulási formák Megoldások 3

4 Problémák A zárt rendszerekben jelentkező - gázok okozta - két legnagyobb probléma: Gázpárna vagy gázdugó Korrózió A gáznemű anyagok, mint hőszigetelők: a gázok kiszorítják a vizet és jelentősen rontják a hőátbocsájtást. A kazánokban, csövekben és radiátorokban kialakuló korróziós réteg akadályozza az áramlást, rontja a hőátbocsájtást és a fém szerkezeti anyagok lyukadásához vezet. 4

5 Gázok a rendszerben A korróziót és a gázpárnát elsősorban a levegő okozza. A levegő jelenlétének okai: 1. Töltéskor és utántöltéskor a vízben jelenlévő, oldott levegő 2. A rendszer feltöltése után a rendszerben maradó szabad levegő 3. Diffúzió 4. Vákuum okozta levegő bejutás 5

6 Levegő a rendszerben A problémát egy 200 literes hidraulikai rendszerrel és 35 literes tágulási tartállyal (az előfeszítési nyomás: 1.5 bar) rendelkező fűtési rendszeren mutatjuk be. Több hasonló rendszeren végeztünk méréseket, melyek eredményeit a következőkben mutatjuk be. 6

7 Levegő a rendszerben A levegő jelenlétének okai: 1. Töltéskor és utántöltéskor, a vízben jelenlévő, oldott levegő 2. A rendszer feltöltése után a rendszerben maradó szabad levegő 3. Diffúzió 4. Vákuum okozta levegő bejutás 7

8 Vízben oldott levegő A töltővízben, molekuláris szinten oldott levegő mennyisége: 22,1 ml levegő/l víz, ebből 14.3 ml/l N2 és 7.8 ml/l O2 8

9 Vízben oldott levegő A töltővízzel bejuttatott oxigén mennyisége, a korrózió miatt igen gyorsan lecsökken. A mérések azt mutatták, hogy 4-5 óra múlva a bevitt oxigén mennyiség szinte teljesen eltűnik. 7.8 ml/l O2 x 200 l = 1560 ml = 1.56 l O2 9

10 Vízben oldott levegő A 200 liter vízben található oxigén mennyisége 2.2 g (1560 ml), mely 8g rozsda keletkezését okozza, ami nem egy elhanyagolható mennyiség! 10

11 Vízben oldott levegő Ha a nyomástartás megfelelően működik, akkor a radiátorokban lévő nyomás, a legfelső ponton 0.5 bar, 70 C-nál. Ilyen feltételek mellett a víz 9 ml/l N2-t képes oldott állapotban tartani. Az e feletti nitrogén mennyiség szabad gázbuborékok formájában van jelen. Tehát: (14.3 9) 5 ml/l x 200l = 1000 ml N2. Ha a szivattyú megáll, akkor ez a kb. 1l N2 gáz a legfelső radiátorokban jelenik meg. 11

12 Szabad formában lévő levegő, zárt rendszerekben A levegő jelenlétének okai: Töltéskor és utántöltéskor, a vízben jelenlévő, oldott levegő A rendszer feltöltése után bennmaradó szabad levegő Diffúzió Vákuum okozta levegő bejutás 12

13 Szabad formában lévő levegő, zárt rendszerekben Zárt rendszerekben, igen gyakran, a vízben található nitrogén mennyisége, 20 óra elteltével, háromszorosa a feltöltéskor, a töltő vízben mért kezdeti mennyiségnek, aminek okozója az első feltöltés alatti nem megfelelő légtelenítés! 13

14 Szabad formában lévő levegő, zárt rendszerekben A mért nitrogén gáz nagy mennyisége A mért nitrogén mennyisége sokszor 40 ml/l-re emelkedett! A víz, 70 C és 0.5 bar nyomás mellett 9 ml/l nitrogént képes elnyelni. A szabad formában jelenlévő nitrogén: (40 9) = 31 ml/l. A példában szereplő 200 l-es rendszerben a szabad nitrogén mennyisége: 6200 ml = 6.2 l N2 14

15 Szabad formában lévő levegő, zárt rendszerekben A levegő N2 tartalma 78%, 02 tartalma 21%. Amennyiben a rendszerben 6.2 l szabad N2 van jelen a feltöltés után, akkor kb l az O2 mennyisége, ami igen gyorsan 9 g rozsda képződéséhez vezet. 15

16 Levegő a rendszerben A levegő jelenlétének okai: 1. Töltéskor és utántöltéskor, a vízben jelenlévő, oldott levegő 2. A rendszer feltöltése után a rendszerben maradó szabad levegő 3. Diffúzió 4. Vákuum okozta levegő bejutás 16

17 Diffúzió Az alábbiakban a tágulási tartály előfeszítő levegőjének diffúzióját mutatjuk be. A gáz diffúzió egyéb, nem gáztömör anyagokon keresztül is létrejön: műanyag és egyéb, szintetikus anyagból készült vezetékek, flexibilis csővezetékek, stb. 17

18 Az előfeszítési levegő diffúziója Diagramm , ,98 Vordruckverlust (%) 35 32,01 29, , , , ,29 0 PNEUMATEX B C D E F G Működés közbeni előfeszítési nyomás változás, egy év után. Forrás: Diploma thesis by a student at Karel de Grote School H 18

19 Az előfeszítési levegő diffúziója Ha az előfeszítési levegő átdiffundál a táguló elemen: literes tartályt és 1.5 bar nyomást feltételezve, az évek alatt a rendszerbe diffundálódó levegő 87 g rozsdát eredményez és 27 liter N2 megjelenését okozza. 19

20 Az előfeszítési levegő diffúziója 2. Az előfeszítési nyomás csökkenése.. a következő problémát okozza: 20

21 Levegő a rendszerben A levegő jelenlétének okai: 1. Töltéskor és utántöltéskor, a vízben jelenlévő, oldott levegő 2. A rendszer feltöltése után a rendszerben maradó szabad levegő 3. Diffúzió 4. Vákuum okozta levegő bejutás 21

22 Vákuum okozta levegő bejutás a rendszerbe Továbbiakban csak a tágulási tartály előfeszítési nyomásának csökkenése okozta vákuum hatásaival foglalkozunk! Egyéb hatások, melyek a rendszerben vákuum létrejöttét eredményezhetik: - csőtörés során fellépő vízveszteség hatásai - ürítéskor fellépő vízveszteség hatásai - az alsó pontokon végzett kézi légtelenítés során fellépő vízveszteség hatásai 22

23 Vákuum okozta levegő bejutás a rendszerbe Ha a rendszer statikus nyomása nagyobb, mint a tágulási tartály előfeszítési nyomása, a tartály fűtővízzel telik meg. Ebben az esetben, a tartály 35 l-es térfogatának megfelelő vízmennyiség a rendszerből, a felső radiátoroknál fog hiányozni. Az automatikus légtelenítő (a rendszer legmagasabb pontján) nyit és az automatikus légtelenítő nagymennyiségű levegőt enged a rendszerbe! 23

24 Vákuum okozta levegő bejutás a rendszerbe 24

25 Hogyan is néz ki most a rendszer? A rendszer feltöltése és néhány év üzemelés után ( ) g = 104 g rozsda keletkezett és ( ) 34 l nitrogén van jelen a rendszerben: - a töltő vízben lévő levegő, - az elégtelen légtelenítés, - az előfeszítési levegő átdiffundálása miatt A vákuum okozta levegő bejutás állandó és folyamatos rozsdásodáshoz és gázpárna képződéshez vezet! 25

26 Hogyan is néz ki most a rendszer? A 104 g rozsda sajnos a rendszerben marad, a rendszer különböző helyein iszap formájában kirakódik: például a kétutú motoros szelepekben, a termosztatikus szelepeknél, a keringtető szivattyúknál, hőcserélőkben... 26

27 Hogyan is néz ki most a rendszer? A 34l nitrogén gáz a gyakori kézi légtelenítéssel távozik a rendszerből. (légtelenítés-utántöltés-légtelenítés-utántöltés) mi történik azonban, ha a gáz megszorul a radiátorban? Hogyan változik a radiátor teljesítménye a gázpárna hatására? 27

28 Hogyan is néz ki most a rendszer? A kérdésre a Karel de Grote-Hogeschool in Antwerp főiskola által készített film adja meg a választ! Infra-filmek! 28

29 A gáz okozta problémák Geluidsoverlast (zajproblémák) Verminderde warmte- overdracht (kisebb hőátbocsájtási tényező) langere opwarmtijd (hosszabb felfűtési idő) hogere retourtemperatuur (magasabb visszatérő hőmérséklet) slechte warmteverdeling (rossz hőfokeloszlás) Comfort- en energieverlies! Enargia veszteség és kisebb komfort! Problematiek/Gassen/Ontgassingtechnologieën/Microbellenafscheiding/Absorptiemechanisme/Besluit Karel de Grote-Hogeschool, Antwerp 29 Onderzoeksgroep E&DO - R. Vandenbulcke

30 A gázok megjelenési formái Annak érdekében, hogy a rendszert megfelelően gáztalanítsuk, ismernünk kell a gázok előfordulási formáit a hidraulikai rendszerekben. Csak ennek ismeretében lehet kiválasztani a megfelelő gáztalanító berendezést! 30

31 A gázok megjelenési formái Gázpárna a folyadékszint felett 10l 10 40l 31

32 A gázok megjelenési formái Felfelé áramló gázbuborékok 10l 10 40l 32

33 A gázok megjelenési formái Mikrobuborékok 10l 10 40l 33

34 A gázok megjelenési formái A Henry-diagram felvilágosítást ad a gázok megjelenési formáira 34

35 A gázok megjelenési formái Vízmolekulák, a molekulák közötti intermolekuláris térrel: 35

36 A gázok megjelenési formái Oldott gázok a víz intermolekuláris tereiben: - az összes tér teljes kitöltése = telített állapot - a terek részleges kitöltése = telítetlen állapot - az intermolekuláris téren kívül is gáz molekulák vannak =túltelített állapot 36

37 Megoldások Minden megjelenési formához megvan a megfelelő légtelenítési, gáztalanítási megoldás ZUT- a folyadék feletti gázpárna eltávolításához ZUV(Helistill) a mikrobuborékok eltávolításához; az ismert és bizonyított leválasztási elveket egyesítve Vacusplit VENTO nyomáscsökkentés elvén működő gáztalanító (vákuum) 37

38 A Levegő kézikönyv minden kérdésére válaszol 38

39 Javaslatok 1. Használjon jó minőségű automatikus légtelenítőt a feltöltés alatti lehető legtöbb levegő eltávolításához (min. ½ os csatlakozási mérettel)! 39

40 Javaslatok automatikus légtelenítők ZUT - ZUTS ZUTX ZUP(W) 40

41 Javaslatok 41

42 Javaslatok 2. Mikrobuborék leválasztó vagy nyomáscsökkentés elvén működő gáztalanító berendezés a megfelelő gáztalanításhoz 42

43 Javaslatok 2. Mikrobuborék leválasztó vagy nyomáscsökkentés elvén működő gáztalanító berendezés a megfelelő gáztalanításhoz 43

44 Javaslatok Mikrobuborék leválasztó vagy automatikus gáztalanító ZUV(S) ZUVL(S) ZIO F/S 44

45 Javaslatok 3. Kiváló minőségű tágulási tartály, a táguló elemen keresztül történő lehető legkisebb gázdiffúzióval, ami éveken keresztül megfelelő nyomástartást biztosít 45

46 Javaslatok Változó nyomású tágulási tartályok butil-kaucsuk zsákkal SD /10 SU /6/10 SG /10 46

47 Javaslatok Állandó nyomást tartó, komplex berendezések COMPRESSO TRANSFERO 47

48 Javaslatok 4. Ha szükséges, iszapleválasztó használata a jelenlévő szennyeződések leválasztásra. 48

49 Javaslatok Iszapleválasztók ZIO F/S ZEK F/S ZUD(L) ZUM(L) ZIMA 49

50 azért, hogy megelőzzük! 50

51 Köszönöm figyelmüket! 51