Vážení obchodní přátelé,
kdo by neznal tak zvané problémy se "vzduchem" - studené radiátory,
poruchy cirkulace, šelest při proudění, vznik jemného kalu,
koroze ....... a žádné řešení na dohled.
Proto se od roku 1995 firma OTTO HEAT, od listopadu 2000 spojená
s firmou REFLEX, ve spolupráci s Technickou univerzitou v Drážďanech,
Institutem pro energetiku, zabývá problematikou "Odplynění průtočných
systémů".
Již v roce 1997 jsme uveřejnili první výsledky ve zprávě nazvané
"Plyny v otopných soustavách, Díl 1". V tomto dílu bylo teoreticky
pojednáno o tématu "Vzduch v otopných soustavách".
V dílu "Odplynění topných a chladicích
systémů" vás seznámíme s praktickými
poznatky získanými z bezmála 300 měření
obsahu plynu v soustavách. Tato měření
byla provedena Technickou univerzitou
v Drážďanech na různých topných,
chladicích a horkovodních soustavách.
Výsledek :
Přes 50% zkoumaných zařízení
mělo problémy s nadměrným
množstvím rozpuštěných plynů.
Chceme vám vysvětlit příčiny a na dvou konkrétních případech ukázat
možnosti řešení.
Náš materiál se mimo jiné opírá o závěrečnou zprávu, týkající se
výzkumného úkolu "Plyny v malých a středních teplovodních
soustavách". Prosíme vás o shovívavost, pokud se vám některé části
jeví příliš vědecké, nebo obsáhlé. Bylo pro nás obtížné zvolit z velkého
množství informací ty nejdůležitější.
Rádi vám poskytneme veškeré informace a zodpovíme vaše dotazy.
Samozřejmě nás velmi zajímají vaše názory na toto téma
a vaše zkušenosti z praxe.
Dietrich Uhlmann Ing. Vladimír Vaněk
Leiter Produktmarketing Reflex CZ, s.r.o.ruhá
1.
3
Obsah
Plyn není to samé jako vzduch 4 - 5
- pohled z různých úhlů na toto téma
Jak se plyny do uzavřených soustav dostávají
Jsou rozpuštěné v plnící a doplňovací vodě 6
Zbytkové plyny zůstanou v systému uzavřeny 6
při novém nebo částečném plnění po opravě
Vzduch se do soustavy dostává přes jednotlivé části difusí 6- 7
Plyny vznikají chemickými reakcemi při korozi 7- 8
Při neodborném provedení expanzního zařízení 8 - 10
může dojít k přímému nasávání vzduchu do soustavy
Problematika plynů bude v dalším vývoji instalační techniky 11
hrát stále větší roli
Technické možnosti pro fyzikální odplynění 12
Odplynění za provozního tlaku 12 - 13
Odplynění za atmosférického tlaku 13
Odplynění ve vakuu 14
Srovnání různých systémů odplyňování 15
Odplynění jen na papíře 15- 16
- nesprávná interpretace HENRY zákona
Řešení problémů na dvou případech 17
REFLEX - systémy na udržování tlaku a odplyňování 18
Kapitola, která vše shrne 19
1
Plyn není to samé jako vzduch - pohled na toto téma z různých úhlů
Diskuse na toto téma jsou v praxi silně zjednodušovány, tím, že se nesprávně
mluví o problémech se "vzduchem" a nezřídka se vzduch nepřípustně dává
do stejné roviny s kyslíkem. Tak se problémy se vzduchem degradují
na problémy s kyslíkem a každý problém se vzduchem je povýšen
na problém s korozí. Tak jednoduché to bohužel není!
Problematika s plyny se projevuje prakticky ve dvou formách.
Některé plyny mohou ve volné nebo rozpuštěné formě způsobovat
korozi materiálu.
Nejznámějším zástupcem je kyslík, rozhodujícím dílem zodpovědný
za korozi železných materiálů. Obrázek 1 ukazuje naměřené hodnoty
v zařízení s vysokým podílem ocele. Téměř všechny naměřené hodnoty
(i v případě otevřených systémů!) jsou pod kritickou hodnotou 0,1 mg/litr
(to je pod hodnotou, definovanou VDI 2035 Bl. 2/3, kdy kyslík ještě
působí škody) a to je méně než 1 % jeho koncentrace v pitné vodě.
Tato skutečnost ukazuje, že kyslík velice "ochotně" reaguje. V systému
se velmi rychle chemickou reakcí odbourá a způsobí korozi. "Nejvyšším
přikázáním" tedy je, zamezit přístupu kyslíku, projektovat a realizovat
důsledně jen vůči atmosféře uzavřené soustavy.
Plyny se mohou ve vodě vyskytovat rozpuštěné, a pokud jejich koncentrace
přesáhne hranici rozpustnosti, vylučují se ve formě bublinek.
Nejznámější zástupce je dusík, jedna z hlavních součástí vzduchu.
Dusík je inertní plyn a nespotřebovává se jako kyslík chemickou reakcí.
Proto se může v topné a chladicí vodě vyskytovat
ve větším množství (obr. 3). Byly naměřeny hodnoty
až 50 mg/litr. To je asi 280 % koncentrace pitné vody
v přírodě (18 mg/litr). V této koncentraci již nemůže
zůstat dusík zcela rozpuštěn ve vodě a vylučuje se
ve volných bublinkách (obr. 2). Bublinky se soustřeďují
v místech relativního klidu a vede to k poruchám
a přerušení cirkulace. Volné bublinky v proudu
kapaliny zesilují erozi a postupně odstraní korozi odolné
vrstvy, rovněž tak způsobují opotřebení čerpadel
a ventilů.
Rozpustnost plynů ve vodě je popsána HENRY
zákonem (obr. 4). Rozpustnost klesá se stoupající
teplotou a klesajícím tlakem.
Výstupní větev Zpáteční větev
Kritická hodnota 0,1 mg/litr - VDI 2035
Obr. 1: Naměřené hodnoty obsahu kyslíku v cirkulační vodě různých soustav
Obsah kyslíku ve vodě v mg/litr
Obr. 2:
Dusíkem přesycená
topná voda
po odebrání vzorku
Dusík je hlavní
příčinou poruch
cirkulace a eroze
Naměřené hodnoty
množství kyslíku jsou
ve většině případů
pod 0,1 mg/litr,
skutečný obsah
v povrchové vodě
při atmosférickém
tlaku je 11 mg/litr!
Realizovat jen
uzavřené soustavy
1