A mechanikus gőzfogók működése során figyelembe veszik a gőz és a kondenzátum sűrűsége közötti különbséget. Folyamatosan nagy mennyiségű kondenzátumon haladnak át, és a folyamatalkalmazások széles körére alkalmasak. A típusok közé tartoznak az úszós és fordított vödrös gőzfogók.

Ball Float gőzcsapdák (mechanikus gőzcsapdák)

Az úszócsapdák úgy működnek, hogy érzékelik a gőz és a kondenzátum sűrűsége közötti különbséget. A jobb oldali képen látható csapda (levegőszelepes úszócsapda) esetében a csapdát elérő kondenzvíz hatására az úszó felemelkedik, leemeli a szelepet az üléséről és leeresztést okoz.

A modern csapdák szabályozó szellőzőnyílásokat használnak, amint az a jobb oldali képen látható (Float Traps szabályozó szellőzővel). Ez lehetővé teszi a kezdeti levegő áthaladását, miközben a csapda kezeli a kondenzátumot is.

Az automatikus szellőző a szabályozó gőzfogójához hasonló kiegyensúlyozott nyomású tömlőegységet használ, amely a kondenzátum szintje feletti gőzterületen található.

Amikor a kezdeti levegőt kiengedjük, az zárva marad mindaddig, amíg levegő vagy más nem kondenzálható gázok összegyűlnek a hagyományos működés során, és a levegő/gőz keverék hőmérsékletének csökkentésével kinyílik.

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

Régebben, ha vízkalapács volt a rendszerben, a szabályozó szellőzőnyílása bizonyos fokú gyengeséggel rendelkezett. Ha a vízkalapács erős, még a labda is eltörhet. A modern úszócsapdákban azonban a szellőző lehet egy kompakt, nagyon erős, teljesen rozsdamentes acél kapszula, és a labdán alkalmazott modern hegesztési technikák az egész úszót nagyon erőssé és megbízhatóvá teszik vízkalapácsos helyzetekben.

Bizonyos szempontból az úszó termosztatikus csapda áll a legközelebb a tökéletes gőzcsapdához. Nem számít, hogyan változik a gőznyomás, a kondenzátum keletkezése után a lehető leghamarabb kiürül.

Az úszó termosztatikus gőzfogók előnyei

A csapda folyamatosan üríti ki a kondenzátumot gőz hőmérsékleten. Emiatt a kiváló választás olyan alkalmazásokhoz, ahol a biztosított fűtött felület nagy hőátadási sebessége.

Egyaránt jól kezeli a nagy vagy kis kondenzátumterhelést, és nem befolyásolja a nyomás vagy az áramlás nagy és váratlan ingadozása.

Amíg egy automatikus szellőző van felszerelve, a csapda szabadon szellőztetheti a levegőt.

Méretéhez képest ez túlméretezett képesség.

A gőzzár kioldószelepes változata az egyetlen csapda, amely teljesen alkalmas minden vízkalapácsnak ellenálló gőzzárhoz.

Az úszó termosztatikus gőzfogók hátrányai

Bár nem annyira érzékenyek, mint a fordított vödrös csapdák, az úszócsapdák megsérülhetnek az erőteljes fázisváltozások miatt, és ha szabad helyen kell felszerelni, a főtestnek le kell maradnia, és/vagy ki kell egészíteni egy kis másodlagos beállító leeresztőcsapdával.

Mint minden mechanikus csapda, teljesen más belső szerkezetre van szükség a változó nyomástartományban történő működéshez. A nagyobb nyomáskülönbség melletti működésre tervezett csapdák kisebb nyílásokkal rendelkeznek, hogy kiegyensúlyozzák az úszó felhajtóképességét. Ha a csapda a vártnál nagyobb nyomáskülönbségnek van kitéve, akkor bezárul, és nem engedi át a kondenzátumot.

Fordított vödör gőzfogók (mechanikus gőzfogók)

(i) A hordó megereszkedik, lehúzva a szelepet az üléséről. A kondenzvíz a vödör alja alá folyik, megtölti a vödröt, és a kifolyónyíláson keresztül távozik.

(ii) A gőz megérkezése lebegteti a hordót, amely ezután felemelkedik és lezárja a kiömlőnyílást.

(iii) A csapda zárva marad mindaddig, amíg a vödörben lévő gőz lecsapódik vagy a szellőzőnyíláson keresztül a csapdatest tetejére nem buborékol. Ezután lesüllyed, és lehúzza a szelep nagy részét az üléséről. A felgyülemlett kondenzátum elvezetésre kerül, és a ciklus folyamatos.

A (ii) pontban az indításkor a csapdát elérő levegő biztosítja a vödör felhajtóerejét és lezárja a szelepet. A kanál szellőzőnyílása fontos, hogy lehetővé tegye a levegő kijutását a csapda tetejére, hogy a legtöbb szelepüléken keresztül távozhasson. Kis lyukakkal és kis nyomáskülönbségekkel a csapdák viszonylag lassan szellőztetik ki a levegőt. Ugyanakkor bizonyos mennyiségű gőzt kell áthaladnia (és így elpazarolnia), hogy a csapda működjön a levegő kitisztítása után. A csapda kívülre szerelt párhuzamos szellőzőnyílások csökkentik az indítási időt.

ElőnyeiFordított vödör gőzcsapdák

A fordított vödör gőzcsapda úgy lett kialakítva, hogy ellenálljon a nagy nyomásnak.

Olyan, mint egy úszó termosztatikus gőzcsali, nagyon jól bírja a vízkalapács körülményeit.

Használható a túlhevített gőzvezetéken, visszacsapó szelep hozzáadásával a horonyba.

A hibaüzemmód időnként nyitott, így biztonságosabb olyan alkalmazásoknál, amelyek ezt a funkciót igénylik, például a turbina vízelvezetését.

A fordított vödör gőzfogók hátrányai

A vödör tetején lévő nyílás kis mérete miatt ez a csapda csak nagyon lassan engedi ki a levegőt. A nyílást nem lehet megnövelni, mivel a gőz túl gyorsan halad át normál működés közben.

A csapda testében elegendő víznek kell lennie ahhoz, hogy tömítésként működjön a vödör pereme körül. Ha a csapda elveszíti vízzárását, a gőz a kilépőszelepen keresztül távozik. Ez gyakran előfordulhat olyan alkalmazásokban, ahol a gőznyomás hirtelen csökken, aminek következtében a csapdatestben lévő kondenzátum egy része gőzzé „bevillan”. A hordó elveszti felhajtóerejét és elsüllyed, így friss gőz jut át ​​a síró lyukakon. Csak ha elegendő kondenzátum éri el a gőzleválasztót, akkor lehet újra vízzárni a gőzpazarlás elkerülése érdekében.

Ha fordított serleges csapdát használnak olyan alkalmazásban, ahol az üzem nyomásának ingadozása várható, a bemeneti vezetékbe visszacsapó szelepet kell beépíteni a csapda elé. A gőz és a víz szabadon áramolhat a jelzett irányba, míg a fordított áramlás nem lehetséges, mert a visszacsapó szelep az üléshez van nyomva.

A túlhevített gőz magas hőmérséklete azt okozhatja, hogy a felfordított vödör csapda elveszti a vízzárását. Ilyen esetekben elengedhetetlen egy visszacsapó szelep a csapda előtt. Nagyon kevés fordított serleges csapdát gyártanak alapkivitelben integrált „visszacsapó szeleppel”.

Ha egy fordított vödörcsapdát a nulla alatti hőmérséklet közelében hagyunk, az megsérülhet a fázisváltás miatt. A különböző típusú mechanikus csapdákhoz hasonlóan a megfelelő szigetelés megoldja ezt a hiányosságot, ha a körülmények nem túl zordak. Ha a várható környezeti feltételek jóval nulla alatt vannak, akkor sok erős csapda létezik, amelyeket alaposan meg kell fontolni a munka elvégzéséhez. Fő lefolyó esetén a termosz dinamikus csapda lenne az elsődleges választás.

Az úszós csapdához hasonlóan a fordított serleges csapda nyílása is a maximális nyomáskülönbség befogadására szolgál. Ha a csapda a vártnál nagyobb nyomáskülönbségnek van kitéve, akkor bezárul, és nem engedi át a kondenzátumot. Különféle nyílásméretekben kapható, hogy széles nyomástartományt lefedjen.