Die Funktion eines Siphonsystems ist einfach: Er entfernt eine Flüssigkeit aus einer rotierenden Trommel oder einem Zylinder. Es gibt jedoch viele komplexe und miteinander verknüpfte Faktoren, die bestimmen, wie ein Siphon diese Funktion erfüllt und wie er mit den anderen Komponenten des gesamten Systems zusammenwirkt. Um ein effektives und effizientes Siphonsystem zu entwickeln, müssen alle Faktoren bei der Spezifikation berücksichtigt werden. Wie ein Siphon funktioniert Ein Siphon ist eine Anordnung von Rohrleitungen innerhalb eines rotierenden Zylinders, durch die eine Flüssigkeit aus dem Inneren des Zylinders zu einer Drehdurchführung fließen kann. Die Drehdurchführung verbindet den rotierenden Zylinder mit den stationären Rohrleitungen außerhalb des Zylinders. In den meisten Fällen ist die treibende Kraft, die einen Durchfluss durch den Siphon bewirkt, der Differenzdruck. Dieser Differenzdruck ist immer dann vorhanden, wenn der Druck am Einlass des Siphons höher ist als am Auslass, da eine Flüssigkeit immer vom Bereich mit dem höchsten Druck zum Bereich mit dem niedrigsten Druck fließt. Dieser lässt sich hervorragen mit Eckventile für die Küche kombinieren. Ohne einen ausreichenden Differenzdruck oder eine ausreichende Fließgeschwindigkeit ist eine effiziente Flüssigkeitsabfuhr nicht möglich, was zu einer Überflutung führt. Mehrere Faktoren bestimmen, wie viel Differenzdruck für den Betrieb eines Siphons benötigt wird. Die Höhe der Zentrifugalkraft bei den Betriebsgeschwindigkeiten, die Viskosität der beförderten Flüssigkeit und das Vorhandensein von Luft oder Gas in der Strömung (ein Zustand, der als Durchblasen bekannt ist) müssen alle berücksichtigt werden. Sogar die Grundkonfiguration des Siphons selbst, der Innendurchmesser der Siphonleitung und die Größe des externen Auslassrohrs können sich erheblich auf die Anforderungen an die Druckdifferenz auswirken. Rotierende Siphons DrehsiphonDrehsiphons drehen sich mit dem Zylinder. Anstatt in einer Position fixiert zu sein, bleiben Drehsiphons in Bezug auf einen Punkt auf einem rotierenden Zylindermantel fixiert. Drehsiphonsysteme können je nach Einsatzbedingungen und Anforderungen entweder einen einzelnen Siphon oder mehrere Siphons zur Evakuierung verwenden. Da der rotierende Siphoneinlass (d.h. der Siphonschuh) in Bezug auf den Zylindermantel fest bleibt, kann ein rotierender Siphoneinlass näher am Zylindermantel platziert werden. Ein feststehender Siphoneinlass muss dagegen so hoch angebracht werden, dass unter allen Bedingungen ein ausreichender Abstand zwischen dem Siphoneinlass und dem darunter liegenden Zylindermantel besteht. Dieser geringe Abstand hat einen großen Einfluss auf die Beständigkeit der Wärmeübertragung über die Stirnseite des Zylinders. Ein Drehsiphon mit seinem geringeren Siphonspiel erzeugt ein gleichmäßigeres Temperaturübertragungsprofil über den Zylinder, wenn sich das Kondensat in der Rimming-Phase befindet. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Erwärmung oder Abkühlung, was natürlich eine höhere Maschinenleistung, gleichmäßigere Feuchtigkeitsprofile und eine bessere Qualität des Endprodukts bedeutet. Stationäre Siphons Ein stationärer Siphon bleibt in einer Position fixiert, während sich der Zylinder dreht. Das Siphonrohr endet am Aufnehmer, der sich oberhalb des Zylindermantels befindet. Der Siphon muss hoch genug angebracht sein, um unter allen Bedingungen einen ausreichenden Abstand zwischen dem Aufnehmer und dem Zylindermantel zu gewährleisten. Sobald die Flüssigkeit in einen stationären Siphon Waschbecken eintritt, ist sie nicht mehr den Zentrifugalkräften ausgesetzt. Es werden keine hohen Differenzdrücke und Durchflussmengen benötigt, um das Kondensat durch den Siphon nach oben und aus dem Zylinder zu befördern. Daher ist weniger Antriebskraft (d.h. Differenzdruck) erforderlich, um den Durchfluss und die Entleerung aufrechtzuerhalten. Aus diesem Grund können stationäre Siphons mit einem geringen oder in einigen speziellen Fällen sogar ohne Druckunterschied betrieben werden. Das bedeutet auch, dass der für den Durchfluss erforderliche Differenzdruck nicht wie bei rotierenden Siphons mit zunehmender Drehgeschwindigkeit steigt. Aus diesem Grund sind stationäre Siphons nicht drehzahlbegrenzt, anders als herkömmliche rotierende Siphons, die mit zunehmender Drehzahl immer höhere Druckdifferenzen benötigen, um die daraus resultierende höhere Zentrifugalkraft zu überwinden. Die Wahl des richtigen Siphons Wenn es nur eine Art von rotierendem Zylinder und nur eine Reihe von Betriebsbedingungen gäbe, wäre die Wahl des richtigen Siphons für eine optimale Leistung eine einfache Sache. Um das effektivste Siphonsystem zu erhalten, muss zu Beginn des Prozesses bei der Auswahl und Dimensionierung des Siphontyps und des Dichtkopfes viel Sorgfalt aufgewendet werden. Variablen wie Betriebsdruck, Differenzdruck, Geschwindigkeit, Flüssigkeitslast sowie Zylinderkonfiguration und -design sind die entscheidenden Faktoren. Außerdem muss die Beschaffenheit des zu befördernden Produkts seine Zusammensetzung, seine Eintrittstemperatur oder -feuchtigkeit, die erforderliche Austrittstemperatur oder -feuchtigkeit ebenfalls berücksichtigt werden. Auch die Kondensationsrate (Dampf in Trocknern) oder die Durchflussmenge, der Druck und die Temperatur der eintretenden Flüssigkeit (bei Heiz- und Kühlwalzen) sollten berücksichtigt werden. In vielen Fällen sind auch die Viskosität, die Korrosivität, das spezifische Volumen und andere Eigenschaften der Flüssigkeit zu berücksichtigen. Auch die Konfiguration der Maschine, einschließlich der bestehenden und zukünftigen Anforderungen, muss berücksichtigt werden. Der Durchmesser der Zylinder, die Konstruktion der Zylinder und die Gesamtzahl der verwendeten Zylinder spielen oft eine Rolle bei der Bestimmung des richtigen Systems. Auch die regelmäßigen Wartungspläne der Anlage, der Zeitpunkt von Stillständen, die Gesamtenergiebilanz der Anlage und elektrische Überlegungen können bei der Wahl des Siphonsystems eine entscheidende Rolle spielen.
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