Mekaniske dampfeller fungerer ved å ta hensyn til forskjellen i tetthet mellom damp og kondensat. De vil passere gjennom store mengder kondensat kontinuerlig og er egnet for et bredt spekter av prosessapplikasjoner. Typer inkluderer flytende og inverterte bøttedampfeller.

Ball Float-dampfeller (mekaniske dampfeller)

Flytfeller fungerer ved å registrere forskjellen i tetthet mellom damp og kondensat. Når det gjelder fellen som er vist på bildet til høyre (en flyttfelle med en luftventil), fører kondensat som når fellen til at flottøren stiger, slik at ventilen løftes av setet og det oppstår tømming.

Moderne vannlåser bruker regulatorventiler, som vist på bildet til høyre (flytevannlåser med regulatorventiler). Dette lar den første luften passere mens vannlåsen også håndterer kondensat.

Den automatiske ventilen bruker en balansert trykkblæreenhet som ligner på en regulatordampfelle, plassert i dampområdet over kondensatnivået.

Når den første luften slippes ut, forblir den lukket inntil luft eller andre ikke-kondenserbare gasser akkumuleres under konvensjonell drift og åpnes ved å senke temperaturen på luft/damp-blandingen.

Regulatorventilen gir den ekstra fordelen at den forbedrer kondenskapasiteten betydelig under kaldstarter.

Tidligere, hvis det var vannhammer i systemet, var regulatorventilen en viss grad av svakhet. Hvis vannhammeren er kraftig, kan til og med kulen knekke. I moderne flottørfeller kan imidlertid ventilen være en kompakt, veldig sterk kapsel i rustfritt stål, og moderne sveiseteknikker som brukes på kulen gjør hele flottøren veldig sterk og pålitelig i vannhammersituasjoner.

På noen måter er den termostatiske flottørfellen det nærmeste man kommer en perfekt dampfelle. Uansett hvordan damptrykket endres, vil den bli utløst så snart som mulig etter at kondensatet er produsert.

Fordeler med flytende termostatiske dampfeller

Felleutskilleren avgir kontinuerlig kondensat ved damptemperatur. Dette gjør den til det førstevalget for applikasjoner der varmeoverføringshastigheten til det oppvarmede overflatearealet er høy.

Den håndterer store eller lette kondensatmengder like bra og påvirkes ikke av store og uventede svingninger i trykk eller strømning.

Så lenge en automatisk ventil er installert, kan vannlåsen luftes fritt.

For størrelsen er det en overdimensjonert evne.

Versjonen med utløserventil for damplås er den eneste vannlåsen som er fullt egnet for alle damplåser som er motstandsdyktige mot vannslag.

Ulemper med flytende termostatiske dampfeller

Selv om de ikke er like utsatt som inverterte bøttevannlåser, kan flytevannlåser bli skadet av voldsomme faseendringer, og hvis de skal installeres på et eksponert sted, bør hoveddelen være hengt opp og/eller suppleres med en liten sekundær justeringsvannlås.

Som alle mekaniske feller kreves det en helt annen intern struktur for å fungere over et variabelt trykkområde. Feller som er konstruert for å fungere ved høyere differansetrykk har mindre åpninger for å balansere flottørens oppdrift. Hvis fellen utsettes for et høyere differansetrykk enn forventet, vil den lukke seg og ikke slippe gjennom kondensat.

Inverterte bøttedampfeller (mekaniske dampfeller)

(i) Tønnen synker, og ventilen trekkes av setet. Kondensat strømmer under bunnen av bøtta, fyller bøtta og renner bort gjennom utløpet.

(ii) Ankomsten av damp får tønnen til å flyte, som deretter stiger og lukker utløpet.

(iii) Felleventilen forblir lukket inntil dampen i bøtta kondenserer eller bobler gjennom luftehullet til toppen av fellehuset. Deretter synker den og trekker mesteparten av ventilen av setet. Oppsamlet kondensat dreneres ut, og syklusen er kontinuerlig.

I (ii) vil luft som når fellen ved oppstart gi bøtteoppdrift og lukke ventilen. Bøtteventilen er viktig for å la luft slippe ut til toppen av fellen for eventuell utslipp gjennom de fleste ventilsetene. Med små hull og små trykkforskjeller er feller relativt trege med å ventilere luft. Samtidig bør den passere gjennom (og dermed kaste bort) en viss mengde damp for at fellen skal fungere etter at luften er renset. Parallelle ventiler installert utenfor fellen reduserer oppstartstiden.

Fordeler medInverterte bøttedampfeller

Den inverterte bøttedampfellen ble laget for å motstå høyt trykk.

Litt som et flytende termostatisk dampagn, er det veldig tolerant mot vannhammerforhold.

Den kan brukes på den overhetede dampledningen, og legge til en tilbakeslagsventil på sporet.

Feilmodusen er noen ganger åpen, så det er tryggere for applikasjoner som krever denne funksjonaliteten, for eksempel turbindrenering.

Ulemper med inverterte bøttedampfeller

Den lille størrelsen på åpningen øverst i bøtta betyr at denne vannlåsen bare vil lufte ut luften veldig sakte. Åpningen kan ikke utvides, da dampen vil passere gjennom for raskt under normal drift.

Det bør være nok vann i vannlåsen til å fungere som en tetning rundt kanten av bøtta. Hvis vannlåsen mister vanntetningen, går damp til spille gjennom utløpsventilen. Dette kan ofte forekomme i applikasjoner der det er et plutselig fall i damptrykket, noe som fører til at noe av kondensatet i vannlåsen «flashes» til damp. Tønnen mister oppdrift og synker, slik at frisk damp kan passere gjennom utløpshullene. Først når nok kondensat når damplåsen, kan den vanntettes igjen for å forhindre dampsvinn.

Hvis en invertert bøttefelle brukes i et bruksområde der det forventes trykksvingninger i anlegget, bør en tilbakeslagsventil installeres i innløpsledningen før fellen. Damp og vann kan strømme fritt i den angitte retningen, mens revers strømning er umulig fordi tilbakeslagsventilen presses mot setet.

Den høye temperaturen på overhetet damp kan føre til at en invertert bøttevannlås mister vanntetningen. I slike tilfeller bør en tilbakeslagsventil foran vannlåsen anses som essensiell. Svært få inverterte bøttevannlåser produseres med en integrert "tilbakeslagsventil" som standard.

Hvis en invertert bøttevannlås blir stående eksponert nær minusgrader, kan den bli skadet av en faseendring. Som med de forskjellige typene mekaniske vannlåser, vil riktig isolasjon overvinne denne mangelen hvis forholdene ikke er for tøffe. Hvis de forventede miljøforholdene er godt under null, finnes det mange kraftige vannlåser som bør vurderes nøye for å gjøre jobben. Når det gjelder et hovedavløp, vil en termodynamisk vannlås være det primære valget.

I likhet med flottørfellen er åpningen på den inverterte bøttefellen utformet for å imøtekomme den maksimale trykkforskjellen. Hvis fellen utsettes for et høyere differansetrykk enn forventet, vil den lukke seg og ikke slippe gjennom kondensat. Tilgjengelig i en rekke åpningsstørrelser for å dekke et bredt trykkspekter.