Höyry on prosessissa väliaine, jolla energiaa siirretään paikasta toiseen. Kattilalaitoksessa vettä keitetään, muutetaan höyryksi. Eli sidotaan höyryyn energiasisältöä, mikä putkistoa pitkin kuljetetaan kulutuskohteeseen. Se voi olla esimerkiksi lämmönvaihdin, jossa höyryn sitoutunut energia siirretään lämmitettävään väliaineeseen. Tällä energiasiirrolla saada esimerkiksi siihen tuotava kylmä vesi lämpenemään.
Nyt kun höyryllä ei ole enää energiaa, on se prosessin kannalta ”hyödytöntä” ja kuvaan astuu lauhteenpoistin. Mikäli kulutuskohde on oikein mitoitettu, niin höyry lauhtuu kulutuskohteessa takaisin nesteen olomuotoon ja lauhteenpoistimen tehtävä on palauttaa lauhde takaisin kattilalaitokselle, missä siihen kuumentaen sidotaan uudestaan energiasisältö ja prosessi alkaa kuin alusta.
Lauhteenpoistimen tehtävät
Valittaessa lauhteenpoistinta tulee ymmärtää sen toiminta, sillä se vaikuttaa valintaan.
Lauhteenpoistimen tulee
1. Poistaa lauhde välittömästi, ilman tuorehöyrytappioita.
Tämä tarkoittaa, että lauhteenpoistimen ensiöpuolelle ei saa kertyä ylimääräistä lauhdekertymää, joka häiritsisi prosessin toimintaa esim. aiheuttamalla vesi-iskuja.
Lauhteenpoistimen tulee toimia myös niin, että sen läpi ei mene lainkaan tuorehöyryä. Tämä on tärkeä kriteeri, jota voi olla vaikea mieltää, kun näkee ulkoilmaan ulospuhaltavan lauhteenpoistimen, minkä jäljessä on suuri höyrypilvi. Toimivan lauhteenpoistimen osalla kyse on kuitenkin paisuntahöyrystä, eli kun lauhdevesi tulee ulkoilmaan reilusti yli sata-asteisena, niin osa lauhteesta kiehuu uudelleen, ja johtuen suuresta tilavuudenkasvusta voi näyttää siltä kuin lauhteenpoistin vuotaisi tuorehöyryä läpi.
Lue kuinka mitataan lauhteenpoistimen kunto.
2. Lauhteenpoistimen tulee mukautua muuttuviin olosuhteisiin
Tämä tarkoittaa, että nykyaikainen lauhteenpoistin löytää itse toiminta-alueensa höyryn eri paineille. Eli sama lauhteenpoistin voidaan asentaa niin 5 bar kuin 10 bar linjaan ja sen tulee toimia tuon kohdan 1 mukaisesti. Myös silloin kun paine linjassa putoaa tai nousee. Lauhteenpoistimen tulee itse löytää toimintapiste, niin että lauhdeprosessi ei jää vesilastiin, eikä lauhteenpoistimen läpi mene tuorehöyryä.
Tässä kohtaa on kuitenkin todettava, että lauhteenpoistimissa on toimintaperiaatteellisia eroja, jolloin on osattava valita lauhteenpoistin kohteen mukaan.
Myös lauhteenpoistin itsessään asettaa rajoituksensa, millä tarkoitan, että esimerkiksi PN40 lauhteenpoistinta ei tietenkään voida asentaa esim. 50 bar höyrylinjaan. Korkeille paineille on omat poistinmallinsa.
3. Lauhteenpoistimen tulee poistaa myös lauhtumattomia kaasuja.
Tämä on asia, joka helposti unohtuu. Asia on kuitenkin tärkeä, sillä esimerkiksi ilma, joka on myös tällainen lauhtumaton kaasu, on erittäin hyvä eriste. Ja väärässä kohteessa, esimerkiksi patterilämmityksessä, ilma estää höyryn energian siirtymisen lämmitettävään väliaineeseen. Nykyaikaisella lauhteenpoistimella on kuitenkin kyky toimia myös ilmanpoistimena. Joskin tässä kohtaa tulee ymmärtää ilman kulkeutuminen prosessissa ja lauhteen-/ilmanpoistimen oikea asennus.
Näihin paneudumme tarkemmin höyry- ja lauhdekoulutuksissamme.
Lauhteenpoistimien toimintaperiaatteet
Koulutuksissamme puhumme luonnollisesti Gestran lauhteenpoistintyypeistä, sillä niistä meillä on halkaistut mallit, joiden avulla on helppo havainnollistaa eri poistinmallien toiminta ja näiden erot. Kuitenkin eri valmistajien lauhteenpoistimien toimintaperiaatteet ovat yhteneviä.
Lauhteenpoistimien toimintaperiaatteita on käytännössä kolme: uimuritoiminen, terminen ja termodynaaminen.
Ja näistä suhtaudumme erittäin kriittisesti termodynaamisiin lauhteenpoistimiin, olkoonkin että se toki löytyy myös Gestran tuoteohjelmasta. Syynä on se, että kokemuksemme mukaan termodynaaminen ei täytä yllä mainittuja kriteereitä kyvystä poistaa lauhde ilman tuorehöyrytappioita ja kyvystä poistaa lauhtumattomia kaasuja. Ajattelemme, että vaikka hankintahinnaltaan termodynaaminen lauhteenpoistin houkuttaa hankintaan, niin elinkaarikustannuksiltaan se on markkinoiden kallein poistin ja siksi emme sitä tarjoa.
Jäljellä olevat kaksi toimintaperiaatetta olemme sijoittaneet seuraavasti karkeaan valintataulukkoon.
Ja painotan taulukon karkeutta. Tapauskohtaisesti valinta voi olla joku muu, mutta tässä taulukointi pohjaa poistimen yleisiin ominaisuuksiin. Uimuripoistin suurille lauhdemäärille ja terminen poistin pienille.
Uimurilauhteenpoistin
Mitenkään uimuripoistinta väheksymättä on mallin toimintaperiaate helppo ymmärtää, kun vertaa sitä wc-pytyn toimintaan: neste nostaa uimuria ja vesi virtaa; kun nesteen tulo päättyy, uimuri sulkuelementteineen sulkee virtauksen.
Ja tähän pohjaa yksi uimurilauhteenpoistimen tärkeimmistä ominaisuuksista: se poistaa lauhteen välittömästi. Alla puhutaan erikseen termisistä lauhteenpoistimista, mutta niiden ominaisuuksiin kuuluu uimurista poiketen päästää lauhde ulos alijäähtyneenä. Eli hieman alle lauhteen kylläisen lämpötilan.
Kysyä voidaan, milloin alijäähtyminen on sallittua tai jopa eduksi? Tai päinvastoin milloin se voi olla haitaksi? No esimerkiksi, kun vesitetään lämmönvaihtimia, niin on tärkeää, että lauhde poistuu vaihtimesta mahdollisimman nopeasti ja tehokkaasti. Mikäli vaihdin jää vesilastiin, se huonontaa vaihtimen tehoa ja altistaa prosessin vesi-iskuihin.
Vesi-iskuista puhumme tarkemmin tässä blogissa.
Lämmönvaihtimet ovatkin tyypillisiä uimurilauhteenpoistinten sijoituspaikkoja. Myös siksi, että lämmönvaihtimien lauhdemäärät ovat usein verrattain suuria ja uimuripoistimista on helppo löytää malleja, joilla päästään useiden tonnien lauhdekapasiteetteihin tunnissa.
Kolmas erinomainen ominaisuus uimuripoistimelle on, että se toimii myös hyvin pienillä paine-eroilla. Tämäkin on tärkeä seikka lämmönvaihdinten kohdalla, sillä usein törmätään tilanteeseen, että vaihtimen ensiöpuolella oleva säätöventtiili jättää sulkeutuessaan lämmönvaihtimeen hyvin pienen paineen, jopa alipaineen. Normaalisti mikä tahansa lauhteenpoistintyyppi vaatii ylitseen paineroa toimiakseen, mutta uimuripoistimen kohdalla riittävä paine-ero saatetaan saada lauhteenpoistimen oikealla sijoittamisella ja lauhdeputkiston rakentamisella lämmönvaihtimeen nähden, jolloin saadaan synnytettyä painovoimainen paine-ero.
Uimuripoistinta valittaessa tulee huomioida, että on jäätymisaltis eli ulos asennettaessa vaatii Suomen olosuhteissa saattolämmityksen. Hieman mallista riippuen se voi olla herkkä paineiskuille ja mikäli uimurimallissa ei ole sisäänrakennettua takaiskuventtiiliä, kannattaa se suojata asentamalla Gestran laippojen väliin asennettava takaiskuventtiili uimuripoistimen toisiopuolen laippaan.
Asennusvaiheessa tulee huomioida, että poistin asennetaan oikein. Jos palaan tähän alun wc-pönttö vertaukseen, niin on helppo ymmärtää, että sekään toimi kyljellään, saati ylösalaisin.
Termisesti ohjautuva lauhteenpoistin
Termisiä lauhteenpoistimia on kahta eri toimintaperiaatetta: kapselitoiminen lauhteenpoistin ja bi-teräslauhteenpoistin. Tuossa yllä esitetyssä karkeassa valintataulukossa esitämme, että termiset poistimet ovat parhaimmillaan, kun lauhdemäärät ovat verraten pieniä. Ja niin että näistä kahdesta toimintaperiaatteesta kapselipoistin soveltuu paremmin pienille paineille ja bi-teräspoistin suurille paineille.
Nimensä mukaan kapselilauhteenpoistimen toimintaelin on poistimen sisällä oleva ”viinanappi” eli kapseli, missä on sisällä vesi-alkoholiseos. Lisäämällä alkoholia veden joukkoon saadaan veden kiehumispistettä pudotettua verrattuna puhtaaseen veteen. Näin kapselilauhteenpoistin saadaan toimimaan (sulkeutumaan ja avautumaan) veden kiehumispisteen alapuolella. Puhutaan, että tällöin poistin alijäähdyttää. Eli poiketen uimurilauhteenpoistimesta terminen kapselilauhteenpoistin ei päästä lauhdetta heti läpi, kun se tulee poistimelle. Sen sijaan se alkaa patoamaan lauhdetta ja odottamaan, että lauhteen lämpötila hieman laskee ennen kuin säädin avautuu. Vesilasti, ennen poistinta on hyvin pieni, mutta tämä toimintaperiaate osaltaan takaa, ettei pisaraakaan tuorehöyryä voi edes teoriassa mennä lauhteenpoistimen läpi, mikäli poistin on kunnossa.
Terminen kapselilauhteenpoistin on erittäin nopea ja siksi sen tyypillisiä asennuskohteita ovat erilaiset lämmitysastiat, keittokattilat missä lauhdemäärät ovat kohtuullisen pieniä. Toki mallistossa on termisiä kapselilauhteenpoistimia, joilla saavutetaan suuriakin kapasiteetteja, joten valinta aina on tapauskohtainen ja autamme mielellämme laitevalinnassa.
Ilmanpoistokyvyltään terminen kapselipoistin on erittäin hyvä ja siksi tätä mallia käytetään myös ilmanpoistimena esimerkiksi höyrykäyttöisissä lämmönvaihtimissa.
Bi-teräslauhteenpoistin
Myös bi-teräslauhteenpoistin on alijäähdyttävä, eli se termisen kapselilauhteenpoistimen tavoin patoaa lauhdetta. Kun kapselilauhteenpoistimessa auki/kiinni toiminto pohjaa vesi-alkoholiseokseen niin bi-teräslauhteenpoistimessa toimintaelimenä on laitteen nimen mukaisesti bi-teräspakka.
Nimi bi-teräs tulee siitä, että jokainen säätimen levyistä on valmistettu kahdesta eri levymateriaalista hitsaamalla ne yhteen. Näillä levymateriaaleilla on erilaiset lämpölaajenemisominaisuudet, jolloin lämmön vaikutuksesta levy taipuu. Yksittäiset levyt on taas pakattu niin, että lämmetessään levypari taipuu toisiaan vastaan, mikä edelleen liikuttaa lauhteenpoistimen sulkukeilaa ja poistin sulkeutuu ennen kuin tuorehöyry läpäisee poistimen.
Bi-teräspoistimen suurin etu on sen rakenteellinen vankkuus. Poistimen kaikki osat ovat terästä ja se kestää poistintyypeistä paineiskuja selkeästi parhaiten. Kokemuksemme mukaan poistimen elinkaari on erittäin pitkä kaikenlaisissa olosuhteissa, mutta emme suosittele tätä toimintaperiaatetta aivan mataliin paineisiin vaan vasta yli 5 bar olosuhteisiin.
Toinen sen ylivertaisista eduista on, että poistinmalleista likipitäen ainoana se kestää myös tulistettua höyryä. Siksi tuossa karkeassa valintataulukossa bi-teräspoistin on sijoitettu soveltuvaksi korkeisiin paineisiin. Ja toden totta, tästä mallista löytyy vaihtoehtoja aina paineluokkaan PN 630.
Lue lisää lauhteenpoistimista kotisivuiltamme. Lue myös blogi Lauhteenpoistimien mittaus eli kuntotarkastus
