A mechanikus gőzleválasztók a gőz és a kondenzátum sűrűségkülönbségét figyelembe véve működnek. Nagy mennyiségű kondenzátumon képesek folyamatosan áthaladni, és számos folyamatalkalmazáshoz alkalmasak. Típusaik közé tartoznak az úszós és a fordított serleges gőzleválasztók.

Úszógolyós gőzcsapdák (mechanikus gőzcsapdák)

Az úszós kondenzvíz-elvezetők a gőz és a kondenzvíz sűrűségkülönbségének érzékelésével működnek. A jobb oldali képen látható kondenzvíz-elvezető esetében (légszeleppel ellátott úszós kondenzvíz-elvezető) a kondenzvíz-elvezetőbe jutó kondenzvíz az úszó felemelkedését okozza, ami megemeli a szelepet a helyéről, és leeresztést okoz.

A modern szifonok szabályozó szellőzőnyílásokat használnak, ahogy a jobb oldali képen is látható (Úszós szifonok szabályozó szellőzőnyílásokkal). Ez lehetővé teszi a kezdeti levegő áthaladását, miközben a szifon a kondenzvizet is kezeli.

Az automatikus szellőző egy kiegyenlített nyomású tömlőegységet használ, amely hasonló a szabályozó gőzfelfogó szelepéhez, és a kondenzvízszint feletti gőzzónában található.

Amikor a kezdeti levegő kiszabadul, zárva marad, amíg levegő vagy más nem kondenzálódó gázok nem halmozódnak fel hagyományos működés közben, és a levegő/gőz keverék hőmérsékletének csökkentésével ki nem nyílnak.

A szabályozó szellőzőnyílás további előnye, hogy jelentősen javítja a kondenzációs kapacitást hidegindításkor.

A múltban, ha vízütés volt a rendszerben, a szabályozó szelepe bizonyos fokú gyengeséggel rendelkezett. Ha a vízütés erős volt, még a golyó is eltörhetett. A modern úszószelepekben azonban a szelep egy kompakt, nagyon erős, teljesen rozsdamentes acél kapszula lehet, és a golyón alkalmazott modern hegesztési technikák az egész úszót nagyon erőssé és megbízhatóvá teszik vízütés esetén.

Bizonyos tekintetben az úszós termosztatikus kondenzedény áll a legközelebb a tökéletes gőzleválasztóhoz. Függetlenül attól, hogy hogyan változik a gőznyomás, a kondenzvíz keletkezése után a lehető leghamarabb kiürül.

Az úszós termosztatikus gőzcsapdák előnyei

A szifon folyamatosan üríti a kondenzvizet a gőz hőmérsékletén. Ezáltal ideális választás olyan alkalmazásokhoz, ahol a fűtött felület hőátadási sebessége magas.

Egyformán jól kezeli a nagy és a kis kondenzátumterhelést, és nem befolyásolják a nyomás vagy az áramlás nagy és váratlan ingadozásai.

Amíg egy automatikus szellőző van felszerelve, a szifon szabadon kieresztheti a levegőt.

Méretéhez képest ez egy túlméretezett képesség.

A gőzzsilip-kioldó szeleppel ellátott változat az egyetlen olyan szifon, amely teljes mértékben alkalmas bármilyen vízütésnek ellenálló gőzzsiliphez.

Az úszós termosztatikus gőzcsapdák hátrányai

Bár nem annyira érzékenyek, mint a fordított serleges szifonok, az úszós szifonokat károsíthatják az erőszakos fázisváltozások, és ha kitett helyre telepítik őket, a fő testnek szigeteléssel kell rendelkeznie, és/vagy egy kis másodlagos, beállító lefolyószifonnal kell kiegészíteni.

Mint minden mechanikus kondenzvíz-leválasztónak, teljesen más belső szerkezetre van szükség a változó nyomástartományban való működéshez. A nagyobb nyomáskülönbségen való működésre tervezett kondenzvíz-leválasztók kisebb nyílásokkal rendelkeznek, hogy kiegyensúlyozzák az úszó felhajtóerejét. Ha a kondenzvíz-leválasztó a vártnál nagyobb nyomáskülönbségnek van kitéve, bezárul, és nem engedi át a kondenzvizet.

Fordított serleges gőzcsapdák (mechanikus gőzcsapdák)

(i) A hordó megereszkedik, lehúzva a szelepet a helyéről. A kondenzvíz a vödör alja alá áramlik, megtölti a vödröt, majd a kifolyón keresztül elfolyik.

(ii) A gőz érkezése megemeli a hordót, amely ezután felemelkedik és elzárja a kiömlőnyílást.

(iii) A szifon zárva marad, amíg a vödörben lévő gőz lecsapódik vagy a szellőzőnyíláson keresztül a szifon tetejére nem buborékol. Ezután a szifon lesüllyed, és a szelep nagy részét lehúzza a szelepüléséről. A felgyülemlett kondenzvizet elvezeti, és a ciklus folyamatos.

A (ii) esetben az indításkor a szifonba jutó levegő felhajtóerőt biztosít és lezárja a szelepet. A serleg szellőzőnyílása fontos ahhoz, hogy a levegő a szifon tetejére tudjon távozni, ahonnan végül a szelepülések többségén keresztül kiürülhet. Kis lyukakkal és kis nyomáskülönbségekkel a szifonok viszonylag lassan szellőztetik ki a levegőt. Ugyanakkor a levegő kitisztulása után egy bizonyos mennyiségű gőzt kell átengednie rajtuk (és így elpazarolnia). A szifonon kívülre szerelt párhuzamos szellőzőnyílások csökkentik az indítási időt.

ElőnyeiFordított vödrös gőzcsapdák

A fordított serlegű gőzfelfogót a nagy nyomás ellenállására hozták létre.

Olyan, mint egy úszó, termosztatikus gőzölős csali, nagyon jól tűri a vízütést.

Használható a túlhevített gőzvezetéken, egy visszacsapó szelep hozzáadásával a horonyhoz.

A meghibásodási mód néha nyitott, így biztonságosabb azoknál az alkalmazásoknál, amelyek ezt a funkciót igénylik, például a turbina vízelvezetése.

A fordított vödrös gőzcsapdák hátrányai

A vödör tetején található nyílás kis mérete miatt ez a szifon csak nagyon lassan ereszti ki a levegőt. A nyílás nem bővíthető, mivel normál működés közben a gőz túl gyorsan halad át rajta.

Elegendő víznek kell lennie a gőzelvezető tartályában ahhoz, hogy tömítésként működjön a vödör peremén. Ha a gőzelvezető tartály elveszíti a vízzárását, a gőz a kimeneti szelepen keresztül vész kárba. Ez gyakran fordulhat elő olyan alkalmazásokban, ahol a gőznyomás hirtelen csökken, aminek következtében a kondenzvíz egy része a gőzzé „lecsapódik”. A tartály elveszíti a felhajtóerejét és lesüllyed, lehetővé téve a friss gőz áthaladását a szivárgónyílásokon. Csak akkor lehet újra vízzárassá tenni, hogy megakadályozzuk a gőzveszteséget, ha elegendő kondenzvíz éri el a gőzelvezető tartályt.

Ha fordított serleges szifont használnak olyan alkalmazásban, ahol nyomásingadozás várható, akkor egy visszacsapó szelepet kell beszerelni a bemeneti vezetékbe a szifon elé. A gőz és a víz szabadon áramolhat a jelzett irányban, míg a visszaáramlás nem lehetséges, mivel a visszacsapó szelep a szelepüléséhez nyomódik.

A túlhevített gőz magas hőmérséklete miatt a fordított serleges szifon elveszítheti a vízzárlatát. Ilyen esetekben elengedhetetlen egy visszacsapó szelep a szifon elé. Nagyon kevés fordított serleges szifont gyártanak alapfelszereltségként beépített „visszacsapó szeleppel”.

Ha egy fordított vödrös szifont fagypont közelében hagynak kitéve, a fázisváltozás károsíthatja. A különböző mechanikus szifonokhoz hasonlóan a megfelelő szigetelés kiküszöböli ezt a hiányosságot, ha a körülmények nem túl zordak. Ha a várható környezeti feltételek jóval fagypont alatt vannak, akkor számos nagy teljesítményű szifon létezik, amelyeket gondosan mérlegelni kell a feladat elvégzéséhez. Fő lefolyó esetén a termosztikus dinamikus szifon az elsődleges választás.

Az úszós szifonhoz hasonlóan a fordított serleges szifon nyílása is a maximális nyomáskülönbség befogadására van kialakítva. Ha a szifon a vártnál nagyobb nyomáskülönbségnek van kitéve, akkor lezár, és nem engedi át a kondenzvizet. Különböző nyílásméretekben kapható, hogy széles nyomástartományt lefedjen.