Wat stagnatie (stall) betekent
Spirax Sarco definieert stall als de vermindering of het stoppen van de condensaatstroom uit een warmtewisselaar. Het treedt op wanneer de druk in de warmtewisselaar gelijk is aan of lager dan de totale tegendruk op de condenspot. Het woord beschrijft de condensaatafvoer, niet een stilgevallen motor, en het is een drukconditie: de stoomruimte heeft niet langer genoeg druk om condensaat door de condenspot en weg te duwen.
De bespreking van de fabrikant gaat uit van een bepaalde opstelling: verzadigde stoom, een temperatuurregelklep op de stoomleiding naar de wisselaar en een afvoerinrichting op de condensaatleiding. De regelklep varieert het stoomdebiet en daarmee de druk in de stoomruimte om de uitlaattemperatuur van de verwarmde vloeistof vast te houden. Die koppeling tussen regelactie en druk is de kern van het probleem, want het verlagen van de stoomdruk om bij een kleinere belasting te passen verlaagt ook de druk die beschikbaar is voor afvoer.
Vergelijk de relevante drukken
De vergelijking heeft twee kanten. Aan de ene kant staat de druk in de stoomruimte, die de kracht levert waarmee condensaat wordt afgevoerd. Aan de andere kant staat de tegendruk die op de condenspot werkt. Spirax Sarco beschrijft dat de afvoer mogelijk onderhevig is aan een opvoerhoogte en/of druk in de condensaatleiding, of uitmondt in een open einde waar alleen atmosferische druk werkt.
Een verwante pagina van Spirax Sarco over het opvoeren van condensaat laat zien hoe opvoerhoogte bijdraagt. De tegendruk bestaat daar uit eventuele druk die al in de condensaatleiding staat plus de statische opvoerhoogte van het condensaat in stijgende leidingen, en de pagina geeft een benaderende omrekening: één meter opvoerhoogte is ongeveer één meter statische kolom, circa 0,1 bar. Een kolom van 5 m geeft bijvoorbeeld ongeveer 0,5 bar tegendruk, wat het beschikbare drukverschil om condensaat door de condenspot te duwen verkleint. Die pagina voegt toe dat onder bedrijfsomstandigheden het verlies aan condenspotcapaciteit waarschijnlijk vooral van belang is waar de stroomopwaartse drukken laag zijn, en dat de stroomopwaartse druk bij het opstarten het laagst is. De bespreking over opvoeren maakt onderscheid tussen opstartomstandigheden van stoomhoofdleidingen en temperatuurgeregelde processen. Dit zijn verschillende toepassingen, hun afvoeropstellingen moeten niet als uitwisselbaar worden behandeld.
Spirax Sarco noemt drie omstandigheden die de druk in de stoomruimte in zijn temperatuurgeregelde opstelling kunnen verlagen: een stijgende inlaattemperatuur van het secundaire medium naarmate de warmtebelasting afneemt, een dalend secundair debiet naarmate de warmtebelasting afneemt, of een verlaagd instelpunt voor de uitlaattemperatuur. Dit zijn verbanden in de beschreven opstelling, geen instructies om een installatie-instelling te wijzigen.
Het warmteoverdragend oppervlak kan het beeld veranderen
De fabrikant wijst erop dat veiligheidsfactoren en standaardmaten een warmtewisselaar vaak meer verwarmend oppervlak geven dan de taak nodig heeft. In vergelijking met een wisselaar die perfect is gedimensioneerd voor dezelfde taak, werkt de grotere wisselaar bij een lagere stoomdruk, zodat er minder druk beschikbaar is om het condensaat weg te duwen. Omdat de overgedimensioneerde unit nog steeds aan zijn thermische taak kan voldoen, wordt het volstromen met condensaat mogelijk niet meteen opgemerkt.
Stall treft niet elke wisselaar. Spirax Sarco zegt dat, als algemene regel, hoe hoger de secundaire temperatuur boven 100°C ligt en hoe stabieler de belasting is, vooral nabij het maximale vermogen, hoe kleiner de kans op stall is, maar dat elke toepassing uniek is en afzonderlijk moet worden beschouwd. Het noemt twee manieren om de dynamiek te bepalen: het uitzetten van de toepassingstemperaturen in een grafiek of het uitvoeren van een berekening. De pagina merkt ook op dat sommige systemen bewust een deel van de stoomruimte laten volstromen als regelmethode, wat wisselaars vereist die daarvoor zijn ontworpen.
Gebruik het principe, geen universele oplossing
Spirax Sarco somt een aantal symptomen op die bij stall kunnen optreden, waaronder een koude of lauwe condenspot, een heen en weer slingerende (hunting) regelklep, fluctuerende uitlaattemperatuur, waterslag, verminderde warmteafgifte en corroderende warmtewisselaars, in zijn formulering kunnen een of meer daarvan zichtbaar zijn. De pagina bespreekt niet hoe je stall van een defecte condenspot onderscheidt, dus geen van deze symptomen wordt hier vastgesteld als diagnose van een bepaald geval.
Deze pagina's stellen de oorzaak van een individueel verwarmingsprobleem niet vast, en ze vormen geen toestemming om de druk te verhogen, een condenspot te omzeilen of leidingwerk op locatie te wijzigen. De gekozen condenspot, de wisselaardruk en de retouropstelling moeten samen worden beoordeeld, en elke corrigerende maatregel hoort onder de goedgekeurde installatieprocedure en het ontwerp van de apparatuur te vallen.