Date post: | 15-May-2018 |
Category: |
Documents |
Upload: | nguyenquynh |
View: | 240 times |
Download: | 7 times |
Steam
Module- 8 Lec-8
Dr. Shishir Sinha
Dept. of Chemical Engineering
IIT Roorkee
Steam to
Food, te
perform
S
au
p
S
SS
SS
SS
S
ar
day is an int
extile, chem
m as they do.
team provid
utomated bo
oint of use.
team is one
SStteeaamm
WWaattee
IItt iiss nn
IInn iittss
Stteeaamm ccaann hhoo
Stteeaamm ccaann eeaa
SStteeaamm iiss oonnee
team flows
re not neede
tegral and es
mical, medic
des a means
oiler house,
of the most
Fig
mm iiss eeffffiicciieenntt
eerr iiss pplleennttiiffuull
noonn--hhaazzaarrddoouu
ggaasseeoouuss ffoorrmm
oolldd ffiivvee oorr ssiixx
assiillyy aanndd ccoosstt
ee ooff tthhee mmoosstt
in response
d.
ssential part
al, power, h
of transpor
where it ca
widely used
gure 1 18th
aanndd eeccoonnoomm
ll aanndd iinneexxppee
uuss ttoo hheeaalltthh aa
mm,, iitt iiss aa ssaaffee
xx ttiimmeess aass mm
tt eeffffeeccttiivveellyy
tt wwiiddeellyy uusseedd
to the pressu
of modern te
heating and
rting control
an be efficien
d commoditie
century stea
mmiicc ttoo ggeenneerraa
ennssiivvee..
aanndd eennvviirroonnmm
fee aanndd eeffffiicciiee
mmuucchh ppootteennttiiaa
bbee ddiissttrriibbuutt
dd mmeeddiiaa ttoo cco
ure drop alo
echnology.
d transport i
lable amoun
ntly and eco
es for conve
am engine
aattee
mmeennttaallllyy ssoouu
eenntt eenneerrggyy ccaa
aall eenneerrggyy aass
teedd ttoo tthhee ppooii
coonnvveeyy hheeaatt oo
ong the line,
ndustries co
nts of energy
onomically
eying heat en
uunndd..
aarrrriieerr..
aann eeqquuiivvaalleen
iinntt ooff uussee
oovveerr ddiissttaanncce
expensive c
ould not exi
y from a ce
generated, t
nergy.
nntt mmaassss ooff ww
eess..
circulating pu
ist or
entral,
to the
wwaatteerr..
umps
SS
BB
eenn
ppr
EE
SStteeaamm pp
pprroocceessss ee
TT
II
mm
Stteeaamm iiss eeaassyy
BBeeccaauussee ooff tt
nneerrggyy iinnppuutt
rreessssuurree..
EEnneerrggyy iiss eeaass
pprroovviiddeess eexxcc
eeffffiicciieennttllyy ttrra
TThhee mmooddeerrnn ss
IInnccrreeaassiinnggllyy,,
mmiinniimmiizzee pprroo
yy ttoo ccoonnttrrooll
tthhee ddiirreecctt rreel
ttoo tthhee pprrooccee
siillyy ttrraannssffeerrrre
cceelllleenntt hheeaatt
aannssffeerrss tthhee hh
sstteeaamm ppllaanntt ii
,, iinndduussttrriiaall
oodduuccttiioonn ccoosstt
Figur
Figure
llaattiioonnsshhiipp bbe
eessss iiss eeaassyy tt
eedd ttoo tthhee pprroo
ttrraannssffeerr.. WW
hheeaatt ttoo tthhee pprr
iiss eeaassyy ttoo mmaa
eenneerrggyy uusseerr
ttss aanndd oovveerrhh
re 3 Modern
e 2 Steam fl
eettwweeeenn tthhee pp
too ccoonnttrrooll,, ssii
oocceessss
WWhheenn tthhee ssttee
rroodduucctt bbeeiinngg
aannaaggee
rrss aarree llooookkii
heeaaddss..
n boiler hou
ow
pprreessssuurree aanndd
iimmppllyy bbyy ccoo
eaamm rreeaacchheess
gg hheeaatteedd..
iinngg ttoo mmaaxxii
use package
dd tteemmppeerraattuurr
oonnttrroolllliinngg tthhee
tthhee ppllaanntt,, t
iimmiizzee eenneerrgg
es
rree,, tthhee aammoouu
ee ssaattuurraatteedd ss
tthhee ccoonnddeennss
gyy eeffffiicciieennccyy
uunntt ooff
sstteeaamm
ssaattiioonn
yy aanndd
SS
SS
IItt
iinn
IItt
SS
TTHHEE BBOO
TT
eecc
FF
TT
IItt
bb
IItt mmuusstt aa
Stteeaamm iiss fflleexxii
Stteeaamm iiss aann ee
tt iiss aallssoo sstteerr
nndduussttrriieess..
tt iiss aallssoo wwiiddee
Stteeaamm iiss aallssoo
OOIILLEERR HHOOUU
Figu
TThhee bbooiilleerr hh
ccoonnoommiiccaallllyy
FFeeeeddwwaatteerr
TThhee qquuaalliittyy oo
tt mmuusstt bbee aatt
ooiilleerr,, aanndd ttoo
aallssoo bbee ooff tthhe
iibbllee
eexxcceelllleenntt ccaarr
riillee,, aanndd tthhuuss
eellyy uusseedd iinn hh
iinnttrriinnssiiccaallllyy
UUSSEE
re 4 Typica
hhaass aa nnuummbb
yy,, eeffffiicc
off wwaatteerr wwhhiicc
tthhee ccoorrrreecctt tt
o kkeeeepp iitt ooppeerr
ee ccoorrrreecctt qquuaa
rrrriieerr ooff hheeaatt..
ss ppooppuullaarr ffoorr
hhoossppiittaallss ffoorr
yy ssaaffee
al heat paths
beerr ooff ffiittttiinngg
cciieennttllyy
cchh iiss ssuupppplliiee
tteemmppeerraattuurree,
rraattiinngg eeffffiicciiee
aalliittyy ttoo aavvooiidd
rr pprroocceessss uuss
sstteerriilliizzaattiioonn
s through a
ggss aanndd ccoonnt
aanndd aa
eedd iinnttoo tthhee bboo
,, uussuuaallllyy aarroo
eennttllyy..
dd ddaammaaggee ttoo
see iinn tthhee ffoooo
nn ppuurrppoosseess..
smoke tube
nttrroollss ttoo eennss
aatt aa
ooiilleerr iiss iimmppoo
oouunndd 8800°°CC,, tt
o tthhee bbooiilleerr..
dd,, pphhaarrmmaaccee
e shell boile
ssuurree tthhaatt iitt
ccoonnssiisstteenn
oorrttaanntt..
ttoo aavvooiidd tthheerr
eeuuttiiccaall aanndd hh
er
ooppeerraatteess ssaa
nntt pprreess
rrmmaall sshhoocckk tt
hheeaalltthh
aaffeellyy,,
ssssuurree..
ttoo tthhee
Figure 5
injection
OO
tthh
TT
llii
BB
hh
TT
HHeeaattiinngg
iimmppoorrttaann
BB
CC
tthh
TT
bby
5 Sophisticat
n
OOrrddiinnaarryy uunnttrr
hheemm ttoo ffooaamm
TThhee bbooiilleerr wwo
iiffee ooff
BBootthh ffeeeeddwwaatt
hiigghh aabboovvee tthh
TThhee ffeeeedd ppuumm
tthhee wwaatteerr iinn
nntt,, aass ooxxyyggeenn
BBlloowwddoowwnn
CChheemmiiccaall ddooss
hhee bbooiilleerr..
TThheessee uussuuaallll
yy aa pprroocceessss kk
ted feed tan
rreeaatteedd ppoottaabb
mm aanndd ssccaallee uupp
oouulldd bbeeccoomme
ff tthhee
tteerr ttrreeaattmmeenntt
hhee bbooiilleerr..
mmpp aaddddss wwaat
nn tthhee ffeeeeddttaa
nnaatteedd wwaatteerr ii
ssiinngg ooff tthhee bb
llyy ccoolllleecctt iinn
kknnoowwnn aass bboo
nk systems w
bllee wwaatteerr iiss nn
pp..
ee lleessss eeffffiicciiee
bbooiilleerr
tt aanndd hheeaattiinngg
atteerr ttoo tthhee bboo
annkk aallssoo rreedduu
iss ccoorrrroossiivvee..
bbooiilleerr ffeeeeddww
tthhee bboottttoomm
oottttoomm bblloowwdd
where the w
nnoott eennttiirreellyy ss
eenntt aanndd tthhee s
rr wwoouu
gg ttaakkee ppllaaccee
oiilleerr wwhheenn rree
uucceess tthhee aamm
wwaatteerr wwiillll lleeaa
ooff tthhee bbooiilleerr
doowwnn..
water is bein
ssuuiittaabbllee ffoorr bb
sstteeaamm wwoouulldd
uulldd aall
iinn tthhee ffeeeeddttaa
eeqquuiirreedd..
mmoouunntt ooff ddiiss
aadd ttoo tthhee pprree
rr iinn tthhee ffoorrmm
ng heated by
bbooiilleerrss aanndd cc
dd bbeeccoommee ddii
llssoo bbe
aannkk,, wwhhiicchh ii
ssssoollvveedd ooxxyygg
eesseennccee ooff ssuuss
mm ooff sslluuddggee,,
y steam
ccaann qquuiicckkllyy c
iirrttyy aanndd wweett
ee rreedd
iss uussuuaallllyy ssiittu
ggeenn iinn iitt.. TThh
ssppeennddeedd ssoollii
aanndd aarree rreemm
ccaauussee
tt.. TThhee
dduucceedd..
tuuaatteedd
hhiiss iiss
iiddss iinn
mmoovveedd
TT
ffoo
OO
LL
IIff
oov
IIff tthhee wwaa
TT
WW
ppr
TT
SS
IItt
rrii
TToo aacchhiiee
ssttrraaiinneerrss,,
TThhiiss ccaann bbee dd
oorr aa sseett ppeerriioo
OOtthheerr iimmppuurriitt
LLeevveell ccoonnttrrooll
ff tthhee wwaatteerr llee
vveerrhheeaatt aanndd
aatteerr lleevveell bbeec
TThhee ffllooww ooff ss
WWhheenn sstteeaamm
rreessssuurree..
TThhiiss pprreessssuurree
Stteeaamm qquuaalliittyy
tt iiss iimmppoorrttaann
iigghhtt ccoonnddiittiioo
eevvee tthhiiss ppiipp
,, sseeppaarraattoorrss aa
ddoonnee mmaannuuaallll
oodd ooff ttiimmee,, uu
ttiieess rreemmaaiinn ii
ll
eevveell ddrrooppss ttoo
ffaaiill,, ccaauussiinngg
ccoommeess ttoooo hh
Figure 6 Ty
sstteeaamm ttoo tthhee p
m ccoonnddeennsseess,,
ee ddrroopp tthhrroouugg
yy
nntt ttoo eennssuurree tt
oonn..
ppee wwoorrkk wwhh
aanndd sstteeaamm ttrr
llyy -- tthhee bbooiillee
uussuuaallllyy ttwwiiccee
iinn tthhee bbooiilleerr
oooo llooww aanndd tthh
gg aann eexxpplloossiioo
hhiigghh,, wwaatteerr cco
ypical boile
ppllaanntt
iittss vvoolluummee
gghh tthhee ssyysstteemm
tthhaatt tthhee sstteeaamm
hiicchh ccaarrrriieess
rraappss..
eerr aatttteennddaanntt w
ee aa ddaayy..
wwaatteerr aafftteerr tt
hhee bbooiilleerr ttuubb
oonn..
oouulldd eenntteerr tthh
er control/al
iiss rreedduucceedd,,
mm ccrreeaatteess tthhee
mm lleeaavviinngg tthh
tthhee sstteeaamm aa
wwiillll uussee aa kkee
ttrreeaattmmeenntt iinn
bbeess aarree eexxppoo
hhee sstteeaamm ssyyss
larm config
wwhhiicchh rreessuullt
ee ffllooww ooff ssttee
hee bbooiilleerr iiss dde
aarroouunndd tthhee
eeyy ttoo ooppeenn aa
n tthhee ffoorrmm ooff
osseedd,, tthhee bbooiill
sstteemm aanndd uuppss
uration
lttss iinn aa llooccaall
eaamm tthhrroouugghh
eelliivveerreedd ttoo tth
ppllaanntt nnoorrmm
bblloowwddoowwnn vv
ff ddiissssoollvveedd ssoo
lleerr ttuubbeess ccoouu
sseett tthhee pprrooccee
lliizzeedd rreedduuccttii
tthhee ppiippeess..
thhee pprroocceessss iinn
maallllyy iinnccoorrppoo
vvaallvvee
oolliiddss..
uulldd
eessss..
iioonn iinn
nn tthhee
oorraatteess
F
F
Figure 8 cut
Figure 7 cut
t section of
section of a
a separator
a strainer
r showing opperation
WWhheenn sstteeaamm ffrroomm tthhee ddiissttrriibbuuttiioonn ssyysstteemm eenntteerrss tthhee sstteeaamm uussiinngg eeqquuiippmmeenntt tthhee sstteeaamm wwiillll
aaggaaiinn ggiivvee uupp eenneerrggyy bbyy::
aa)) wwaarrmmiinngg uupp tthhee eeqquuiippmmeenntt aanndd
bb)) CCoonnttiinnuuiinngg ttoo ttrraannssffeerr hheeaatt ttoo tthhee pprroocceessss..
AAss sstteeaamm lloosseess hheeaatt,, iitt ttuurrnnss bbaacckk iinnttoo wwaatteerr ((CCoonnddeennssaattee))..
IInneevviittaabbllyy tthhee sstteeaamm bbeeggiinnss ttoo ddoo tthhiiss aass ssoooonn aass iitt lleeaavveess tthhee bbooiilleerr..
CCoonnddeennssaattee mmuusstt bbee rreemmoovveedd ffrroomm tthhee lloowweesstt ppooiinnttss iinn tthhee ddiissttrriibbuuttiioonn ppiippeewwoorrkk ffoorr
sseevveerraall rreeaassoonnss::
CCoonnddeennssaattee ddooeess nnoott ttrraannssmmiitt hheeaatt eeffffeeccttiivveellyy..
AA ffiillmm ooff ccoonnddeennssaattee iinnssiiddee ppllaanntt wwiillll rreedduuccee tthhee eeffffiicciieennccyy wwiitthh wwhhiicchh hheeaatt iiss
ttrraannssffeerrrreedd..
WWhheenn aaiirr ddiissssoollvveess iinnttoo ccoonnddeennssaattee,, iitt bbeeccoommeess ccoorrrroossiivvee..
IInnaaddeeqquuaattee ddrraaiinnaaggee lleeaaddss ttoo lleeaakkiinngg jjooiinnttss..
SStteeaamm ttrraapp iiss bbeeiinngg uusseedd ttoo rreelleeaassee ccoonnddeennssaattee ffrroomm tthhee ppiippeewwoorrkk wwhhiillsstt pprreevveennttiinngg tthhee
sstteeaamm ffrroomm eessccaappiinngg ffrroomm tthhee ssyysstteemm.. IItt ccaann ddoo tthhiiss iinn sseevveerraall wwaayyss::
AA ffllooaatt ttrraapp uusseess tthhee ddiiffffeerreennccee iinn ddeennssiittyy bbeettwweeeenn sstteeaamm aanndd ccoonnddeennssaattee ttoo ooppeerraattee aa vvaallvvee..
TThheerrmmooddyynnaammiicc ttrraappss ccoonnttaaiinn aa ddiisscc wwhhiicchh ooppeennss ttoo ccoonnddeennssaattee aanndd cclloosseess ttoo sstteeaamm..
IInn bbiimmeettaalllliicc tthheerrmmoossttaattiicc ttrraappss,, aa bbiimmeettaalllliicc eelleemmeenntt uusseess tthhee ddiiffffeerreennccee iinn tteemmppeerraattuurree
bbeettwweeeenn sstteeaamm aanndd ccoonnddeennssaattee ttoo ooppeerraattee tthhee mmaaiinn vvaallvvee..
IInn bbaallaanncceedd pprreessssuurree tthheerrmmoossttaattiicc ttrraappss,, aa ssmmaallll lliiqquuiidd ffiilllleedd ccaappssuullee wwhhiicchh iiss sseennssiittiivvee ttoo
hheeaatt ooppeerraatteess tthhee vvaallvvee..
OOnnccee tthhee sstteeaamm hhaass bbeeeenn eemmppllooyyeedd iinn tthhee pprroocceessss,, tthhee rreessuullttiinngg ccoonnddeennssaattee nneeeeddss ttoo bbee
ddrraaiinneedd ffrroomm tthhee ppllaanntt aanndd rreettuurrnneedd ttoo tthhee bbooiilleerr hhoouussee..
TThhee sstteeaa
FF
FFllaa
ssaattuu
aamm pphhaassee ddiiaa
FFllaasshh sstteeaamm
aasshh sstteeaamm oocc
uurraattiioonn tteemmpp
aaggrraamm
Figure 9
ccccuurrss wwhheennee
ppeerraattuurree ooff tthh
Figure 1
9 temperatu
eevveerr wwaatteerr aa
hhee llooww--pprreessss
10 Flash ste
ure enthalpy
aatt hhiigghh pprreessss
ssuurree lliiqquuiidd)) ii
eam formed
y phase diag
ssuurree ((aanndd aa
iiss aalllloowweedd ttoo
d because T1
gram
tteemmppeerraattuurree
oo ddrroopp ttoo aa lloo
1>T2
ee hhiigghheerr tthhaa
oowweerr pprreessssuurr
aann tthhee
rree..
MMeetthhooddss ooff EEssttiimmaattiinngg SStteeaamm CCoonnssuummppttiioonn
TThhee ooppttiimmuumm ddeessiiggnn ffoorr aa sstteeaamm ssyysstteemm wwiillll llaarrggeellyy ddeeppeenndd oonn wwhheetthheerr tthhee sstteeaamm
ccoonnssuummppttiioonn rraattee hhaass bbeeeenn aaccccuurraatteellyy eessttaabblliisshheedd..
TThhiiss wwiillll eennaabbllee ppiippee ssiizzeess ttoo bbee ccaallccuullaatteedd,, wwhhiillee aanncciillllaarriieess ssuucchh aass ccoonnttrrooll vvaallvveess aanndd
sstteeaamm ttrraappss ccaann bbee ssiizzeedd ttoo ggiivvee tthhee bbeesstt ppoossssiibbllee rreessuullttss..
TThhee sstteeaamm ddeemmaanndd ooff tthhee ppllaanntt ccaann bbee ddeetteerrmmiinneedd uussiinngg aa nnuummbbeerr ooff ddiiffffeerreenntt mmeetthhooddss::
CCaallccuullaattiioonn -- BByy aannaallyyssiinngg tthhee hheeaatt oouuttppuutt oonn aann iitteemm ooff ppllaanntt uussiinngg hheeaatt ttrraannssffeerr
eeqquuaattiioonnss,, iitt mmaayy bbee ppoossssiibbllee ttoo oobbttaaiinn aann eessttiimmaattee ffoorr tthhee sstteeaamm ccoonnssuummppttiioonn..
MMeeaassuurreemmeenntt -- SStteeaamm ccoonnssuummppttiioonn mmaayy bbee ddeetteerrmmiinneedd bbyy ddiirreecctt mmeeaassuurreemmeenntt,, uussiinngg
fflloowwmmeetteerriinngg eeqquuiippmmeenntt.. TThhiiss wwiillll pprroovviiddee rreellaattiivveellyy aaccccuurraattee ddaattaa oonn tthhee sstteeaamm
ccoonnssuummppttiioonn ffoorr aann eexxiissttiinngg ppllaanntt..
TThheerrmmaall rraattiinngg -- TThhee tthheerrmmaall rraattiinngg ((oorr ddeessiiggnn rraattiinngg)) iiss oofftteenn ddiissppllaayyeedd oonn tthhee nnaammee--
ppllaattee ooff aann iinnddiivviidduuaall iitteemm ooff ppllaanntt,, aass pprroovviiddeedd bbyy tthhee mmaannuuffaaccttuurreerrss..
TThhee BBooiilleerr HHoouussee
AA wweellll ddeessiiggnneedd,, ooppeerraatteedd aanndd mmaaiinnttaaiinneedd bbooiilleerr hhoouussee iiss tthhee hheeaarrtt ooff aann eeffffiicciieenntt sstteeaamm
ppllaanntt..
IItt iiss iimmppoorrttaanntt ttoo rreemmeemmbbeerr tthhaatt tthhee sstteeaamm bbooiilleerr iiss aa pprreessssuurriizzeedd vveesssseell ccoonnttaaiinniinngg
ssccaallddiinngg hhoott wwaatteerr aanndd sstteeaamm aatt mmoorree tthhaann 110000°°CC,, aanndd iittss ddeessiiggnn aanndd ooppeerraattiioonn aarree
ccoovveerreedd bbyy aa nnuummbbeerr ooff ccoommpplleexx ssttaannddaarrddss aanndd rreegguullaattiioonnss..
TThheessee ssttaannddaarrddss vvaarryy aass ffoolllloowwss::
LLooccaattiioonn -- FFoorr eexxaammppllee,, tthhee UUKK,, AAuussttrraalliiaa,, aanndd NNeeww ZZeeaallaanndd aallll hhaavvee iinnddiivviidduuaall
ssttaannddaarrddss..
TThhee vvaarriiaattiioonnss bbeettwweeeenn ssttaannddaarrddss mmaayy sseeeemm ssmmaallll bbuutt ccaann ssoommeettiimmeess bbee qquuiittee ssiiggnniiffiiccaanntt..
OOvveerr ttiimmee –– CChhaannggee ooff TTeecchhnnoollooggyy
wwiitthh rreeff.. ttoo ssaaffeettyy
EEnnvviirroonnmmeennttaall tteerrmmss –– EEmmmmiissssiioonn ssttaannddaarrdd aanndd ddiisscchhaarrggee tteemmpp ooff sstteeaamm
CCoosstt tteerrmmss -- FFuueell ccoossttss ,, aalltteerrnnaattiivvee sstteeaamm rraaiissiinngg ffuueellss,, wwaassttee eenneerrggyy mmaannaaggeemmeenntt..
GGeenneerraallllyy,, wwhheerree mmoorree tthhaann oonnee bbooiilleerr iiss rreeqquuiirreedd ttoo mmeeeett tthhee ddeemmaanndd,, iitt bbeeccoommeess
eeccoonnoommiiccaallllyy vviiaabbllee ttoo hhoouussee tthhee bbooiilleerr ppllaanntt iinn aa cceennttrraalliizzeedd llooccaattiioonn,, aass iinnssttaallllaattiioonn aanndd
ooppeerraattiinngg ccoossttss ccaann bbee ssiiggnniiffiiccaannttllyy lloowweerr tthhaann wwiitthh ddeecceennttrraalliizzeedd ppllaanntt..
CCeennttrraalliizzaattiioonn ooffffeerrss tthhee ffoolllloowwiinngg bbeenneeffiittss oovveerr tthhee uussee ooff ddiissppeerrsseedd,, ssmmaalllleerr bbooiilleerrss::
MMoorree cchhooiicceess ooff ffuueell aanndd ttaarriiffff..
IIddeennttiiccaall bbooiilleerrss aarree ffrreeqquueennttllyy uusseedd iinn cceennttrraalliizzeedd bbooiilleerr rroooommss rreedduucciinngg ssppaarreess,,
iinnvveennttoorryy aanndd ccoossttss..
HHeeaatt rreeccoovveerryy iiss eeaassyy ttoo iimmpplleemmeenntt ffoorr bbeesstt rreettuurrnnss..
AA rreedduuccttiioonn iinn mmaannuuaall ssuuppeerrvviissiioonn rreelleeaasseess llaabboorr ffoorr ootthheerr dduuttiieess oonn ssiittee..
EEccoonnoommiicc ssiizziinngg ooff bbooiilleerr ppllaanntt ttoo ssuuiitt ddiivveerrssiiffiieedd ddeemmaanndd..
EExxhhaauusstt eemmiissssiioonnss aarree mmoorree eeaassiillyy mmoonniittoorreedd aanndd ccoonnttrroolllleedd..
SSaaffeettyy aanndd eeffffiicciieennccyy pprroottooccoollss aarree mmoorree eeaassiillyy mmoonniittoorreedd aanndd ccoonnttrroolllleedd..
FFuueell ffoorr bbooiilleerrss
TThhee tthhrreeee mmoosstt ccoommmmoonn ttyyppeess ooff ffuueell uusseedd iinn sstteeaamm bbooiilleerrss,, aarree ccooaall,, ooiill,, aanndd ggaass..
IInndduussttrriiaall oorr ccoommmmeerrcciiaall wwaassttee iiss aallssoo uusseedd iinn cceerrttaaiinn bbooiilleerrss,, aalloonngg wwiitthh eelleeccttrriicciittyy ffoorr
eelleeccttrrooddee bbooiilleerrss..
CCooaall
VVaarriioouuss ffoorrmmss
PPeeaatt..
LLiiggnniittee oorr bbrroowwnn ccooaallss..
BBiittuummiinnoouuss..
SSeemmii bbiittuummiinnoouuss..
AAnntthhrraacciittee..
TThhee bbiittuummiinnoouuss aanndd aanntthhrraacciittee ttyyppeess tteenndd ttoo bbee uusseedd aass bbooiilleerr ffuueell..
FFaaccttoorrss aaffffeeccttiinngg
AAvvaaiillaabbiilliittyy aanndd ccoosstt
SSppeeeedd ooff rreessppoonnssee ttoo cchhaannggiinngg llooaaddss
Discharges
AAsshh –– TToo bbee rreemmoovvee,, uussuuaallllyy iinnvvoollvviinngg mmaannuuaall iinntteerrvveennttiioonn aanndd aa rreedduuccttiioonn iinn tthhee aammoouunntt ooff
sstteeaamm aavvaaiillaabbllee wwhhiillsstt ddee--aasshhiinngg ttaakkeess ppllaaccee..
TThhee aasshh mmuusstt tthheenn bbee ddiissppoosseedd ooff,, wwhhiicchh iinn iittsseellff mmaayy bbee ccoossttllyy..
EEmmiissssiioonnss -- CCooaall ccoonnttaaiinnss aann aavveerraaggee ooff 11..55%% ssuullpphhuurr ((SS)) bbyy wweeiigghhtt,, bbuutt tthhiiss lleevveell mmaayy bbee aass
hhiigghh aass 33%% ddeeppeennddiinngg uuppoonn wwhheerree tthhee ccooaall wwaass mmiinneedd..
OOiill
VVaarriioouuss ggrraaddeess aarree aavvaaiillaabbllee,, eeaacchh bbeeiinngg ssuuiittaabbllee ffoorr ddiiffffeerreenntt bbooiilleerr rraattiinnggss;; tthhee ggrraaddeess
aarree aass ffoolllloowwss::
CCllaassss DD -- DDiieesseell oorr ggaass ooiill..
CCllaassss EE -- LLiigghhtt ffuueell ooiill..
CCllaassss FF -- MMeeddiiuumm ffuueell ooiill..
CCllaassss GG -- HHeeaavvyy ffuueell ooiill..
TThhee aaddvvaannttaaggeess ooff ooiill oovveerr ccooaall iinncclluuddee::
AA sshhoorrtteerr rreessppoonnssee ttiimmee bbeettwweeeenn ddeemmaanndd aanndd tthhee rreeqquuiirreedd aammoouunntt ooff sstteeaamm bbeeiinngg
ggeenneerraatteedd..
LLeessss eenneerrggyy hhaadd ttoo bbee ssttoorreedd iinn tthhee bbooiilleerr wwaatteerr..
TThhee bbooiilleerr ccoouulldd tthheerreeffoorree bbee ssmmaalllleerr,, rraaddiiaattiinngg lleessss hheeaatt ttoo tthhee eennvviirroonnmmeenntt,, wwiitthh aa
ccoonnsseeqquueenntt iimmpprroovveemmeenntt iinn eeffffiicciieennccyy..
TThhee ssmmaalllleerr ssiizzee aallssoo mmeeaanntt tthhaatt tthhee bbooiilleerr ooccccuuppiieedd lleessss pprroodduuccttiioonn ssppaaccee..
OOiill ccoonnttaaiinnss oonnllyy ttrraacceess ooff aasshh,, vviirrttuuaallllyy eelliimmiinnaattiinngg tthhee pprroobblleemm ooff aasshh hhaannddlliinngg aanndd
ddiissppoossaall..
TThhee ddiiffffiiccuullttiieess eennccoouunntteerreedd wwiitthh rreecceeiivviinngg,, ssttoorriinngg aanndd hhaannddlliinngg ccooaall wweerree eelliimmiinnaatteedd
GGaass
GGaass iiss aa ffoorrmm ooff bbooiilleerr ffuueell tthhaatt iiss eeaassyy ttoo bbuurrnn,, wwiitthh vveerryy lliittttllee eexxcceessss aaiirr.. FFuueell ggaasseess aarree
aavvaaiillaabbllee iinn ttwwoo ddiiffffeerreenntt ffoorrmmss::
NNaattuurraall ggaass -- CCoonnttaaiinnss aa hhiigghh pprrooppoorrttiioonn ooff mmeetthhaannee..
LLiiqquueeffiieedd ppeettrroolleeuumm ggaasseess ((LLPPGG)) ––
TThhee aaddvvaannttaaggeess ooff ggaass ffiirriinngg oovveerr ooiill ffiirriinngg iinncclluuddee::
SSttoorraaggee ooff ffuueell iiss nnoott aann iissssuuee;; ggaass iiss uussuuaallllyy ppiippeedd rriigghhtt iinnttoo tthhee bbooiilleerr hhoouussee..
OOnnllyy aa ttrraaccee ooff ssuullpphhuurr iiss pprreesseenntt iinn nnaattuurraall ggaass,, mmeeaanniinngg tthhaatt tthhee aammoouunntt ooff ssuullpphhuurriicc
aacciidd iinn tthhee fflluuee ggaass iiss vviirrttuuaallllyy zzeerroo..
WWaassttee aass tthhee pprriimmaarryy ffuueell
TThheerree aarree ttwwoo aassppeeccttss ttoo tthhiiss::
WWaassttee mmaatteerriiaall -- BBuurrnneedd ttoo pprroodduuccee hheeaatt,, wwhhiicchh iiss uusseedd ttoo ggeenneerraattee sstteeaamm.. TThhee mmoottiivveess mmaayy
iinncclluuddee tthhee ssaaffee aanndd pprrooppeerr ddiissppoossaall ooff hhaazzaarrddoouuss mmaatteerriiaall.. AA hhoossppiittaall wwoouulldd bbee aa ggoooodd eexxaammppllee::
WWaassttee hheeaatt -- HHoott ggaasseess ffrroomm aa pprroocceessss,, ssuucchh aass aa ssmmeellttiinngg ffuurrnnaaccee,, mmaayy bbee ddiirreecctteedd
tthhrroouugghh aa bbooiilleerr wwiitthh tthhee oobbjjeeccttiivvee ooff iimmpprroovviinngg ppllaanntt eeffffiicciieennccyy..
WWhhiicchh ffuueell ttoo uussee??
TThhee cchhooiiccee ooff ffuueellss iiss oobbvviioouussllyy vveerryy iimmppoorrttaanntt,, aass iitt wwiillll hhaavvee aa ssiiggnniiffiiccaanntt iimmppaacctt oonn
tthhee ccoossttss aanndd fflleexxiibbiilliittyy ooff tthhee bbooiilleerr ppllaanntt..
FFaaccttoorrss tthhaatt nneeeedd ccoonnssiiddeerraattiioonn iinncclluuddee::
CCoosstt ooff ffuueell ––
CCoosstt ooff ffiirriinngg eeqquuiippmmeenntt -- TThhee ccoosstt ooff tthhee bbuurrnneerr((ss)) aanndd aassssoocciiaatteedd eeqquuiippmmeenntt ttoo ssuuiitt tthhee
ffuueell((ss)) sseelleecctteedd,, aanndd tthhee eemmiissssiioonn ssttaannddaarrddss wwhhiicchh mmuusstt bbee oobbsseerrvveedd..
SSeeccuurriittyy ooff ssuuppppllyy
FFuueell sshhoorrttaaggee
TThhee iissssuueess iinncclluuddee::
HHooww mmuucchh iiss ttoo bbee ssttoorreedd,, aanndd wwhheerree..
HHooww ttoo ssaaffeellyy ssttoorree hhiigghhllyy ccoommbbuussttiibbllee mmaatteerriiaallss..
HHooww mmuucchh iitt ccoossttss ttoo mmaaiinnttaaiinn tthhee tteemmppeerraattuurree ooff hheeaavvyy ooiillss ssoo tthhaatt tthheeyy aarree aatt aa ssuuiittaabbllee
vviissccoossiittyy ffoorr tthhee eeqquuiippmmeenntt..
HHooww ttoo mmeeaassuurree tthhee ffuueell uussaaggee rraattee aaccccuurraatteellyy..
AAlllloowwaannccee ffoorr ssttoorraaggee lloosssseess..
BBooiilleerr ddeessiiggnn
TThhee bbooiilleerr mmaannuuffaaccttuurreerr mmuusstt bbee aawwaarree ooff tthhee ffuueell ttoo bbee uusseedd wwhheenn ddeessiiggnniinngg aa bbooiilleerr..
TThhiiss iiss bbeeccaauussee ddiiffffeerreenntt ffuueellss pprroodduuccee ddiiffffeerreenntt ffllaammee tteemmppeerraattuurreess aanndd ccoommbbuussttiioonn
cchhaarraacctteerriissttiiccss..
FFoorr eexxaammppllee::
OOiill pprroodduucceess aa lluummiinnoouuss ffllaammee,, aanndd aa llaarrggee pprrooppoorrttiioonn ooff tthhee hheeaatt iiss ttrraannssffeerrrreedd bbyy
rraaddiiaattiioonn wwiitthhiinn tthhee ffuurrnnaaccee..
GGaass pprroodduucceess aa ttrraannssppaarreenntt bblluuee ffllaammee,, aanndd aa lloowweerr pprrooppoorrttiioonn ooff hheeaatt iiss ttrraannssffeerrrreedd bbyy
rraaddiiaattiioonn wwiitthhiinn tthhee ffuurrnnaaccee..
BBooiilleerr ttyyppeess
TThhee oobbjjeeccttiivveess ooff aa bbooiilleerr aarree::
TToo rreelleeaassee tthhee eenneerrggyy iinn tthhee ffuueell aass eeffffiicciieennttllyy aass ppoossssiibbllee..
TToo ttrraannssffeerr tthhee rreelleeaasseedd eenneerrggyy ttoo tthhee wwaatteerr,, aanndd ttoo ggeenneerraattee sstteeaamm aass eeffffiicciieennttllyy aass
ppoossssiibbllee..
TToo sseeppaarraattee tthhee sstteeaamm ffrroomm tthhee wwaatteerr rreeaaddyy ffoorr eexxppoorrtt ttoo tthhee ppllaanntt,, wwhheerree tthhee eenneerrggyy ccaann
bbee ttrraannssffeerrrreedd ttoo tthhee pprroocceessss aass eeffffiicciieennttllyy aass ppoossssiibbllee..
AA nnuummbbeerr ooff ddiiffffeerreenntt bbooiilleerr ttyyppeess hhaavvee bbeeeenn ddeevveellooppeedd ttoo ssuuiitt tthhee vvaarriioouuss sstteeaamm
aapppplliiccaattiioonnss
DDeeffiinniittiioonn ooff BBooiilleerr
The American Society of Mechanical- Engineers (A.S.M.E.) definition
"A combination of apparatus for producing, furnishing or recovering heat together with
the apparatus for transferring the heat so made available to the fluid being heated and
vaporised."
The fluid (water) is contained in the boiler drum called. shell and the thermal energy
released during combustion of fuel, which may be solid, liquid or gaseous, is transferred
to water and this converts water into steam at the desired temperature and pressure.
The steam thus generated is used for:
(i) Power generation: Mechanical work or electric power may be generated by expanding
steam in the steam engine or steam turbine.
(ii) Heating: The steam is utilized for heating the residential and industrial buildings in
cold weather and for producing hot· waters for hot water supply.
(iii) Utilization of steam for industrial processes such as for sizing and bleaching etc. in
textile industries. Steam is also used in many other industries like sugar mills and
chemical industries.
CCllaassssiiffiiccaattiioonn ooff bbooiilleerrss
BBooiilleerrss aarree mmaaiinnllyy ccllaassssiiffiieedd aaccccoorrddiinngg ttoo tthhee ffoolllloowwiinngg::
RReellaattiivvee ppoossiittiioonn ooff hhoott ggaasseess aanndd wwaatteerr.. ((aa)) FFiirree ttuubbee bbooiilleerr.. TThhee hhoott ggaasseess ppaassss
tthhrroouugghh tthhee ttuubbeess tthhaatt aarree ssuurrrroouunnddeedd bbyy wwaatteerr..
TThhee pprroodduuccttss ooff ccoommbbuussttiioonn lleeaavviinngg tthhee ffuurrnnaaccee aarree ppaasssseedd tthhrroouugghh ffiirree ((ssmmookkee)) ttuubbeess
wwhhiicchh aarree aarrrraannggeedd wwiitthhiinn tthhee wwaatteerr ssppaaccee.. TThhee hheeaatt eenneerrggyy ooff tthhee fflluuee ggaass iiss'' ttrraannssffeerrrreedd
ttoo wwaatteerr wwhhiicchh iiss ccoonnvveerrtteedd iinnttoo sstteeaamm.. TThhee ssppeenntt ggaasseess aarree tthheenn ddiisscchhaarrggeedd ttoo
aattmmoosspphheerree tthhrroouugghh cchhiimmnneeyy..
TThhee ffiirree ttuubbee bbooiilleerrss aarree kknnoowwnn bbyy cceerrttaaiinn ccoommmmoonn nnaammeess ssuucchh aass hhoorriizzoonnttaall rreettuurrnn
ttuubbuullaarr,, llooccoommoottiivvee ffiirree bbooxx,, ssccoottcchh mmaarriinnee aanndd vveerrttiiccaall ttuubbuullaarr eettcc..
((bb )) WWaatteerr ttuubbee bbooiilleerr.. TThhee ttuubbeess ccoonnttaaiinn wwaatteerr aanndd tthhee hhoott ggaasseess pprroodduucceedd bbyy
ccoommbbuussttiioonn ooff ffuueell ffllooww oouuttssiiddee.. AA bbaannkk ooff wwaatteerr ttuubbeess ((ttuubbeess ccoonnttaaiinniinngg wwaatteerr)) iiss
ccoonnnneecctteedd wwiitthh sstteeaamm--wwaatteerr ddrruumm tthhrroouugghh ttwwoo sseettss ooff hheeaaddeerrss..
TThhee hhoott fflluuee ggaasseess ffrroomm tthhee ffuurrnnaaccee aarree mmaaddee ttoo ffllooww aarroouunndd tthhee wwaatteerr ttuubbeess aa ssuuffffiicciieenntt
nnuummbbeerr ooff ttiimmeess..
TThhee ggaasseess tthhuuss ggiivvee uupp tthheeiirr hheeaatt ttoo aann aapppprreecciiaabbllee eexxtteenntt,, ggeett ccoooolleedd aanndd aarree ddiisscchhaarrggeedd
ttoo tthhee ssttaacckk.. TThhee sstteeaamm ffoorrmmeedd sseeppaarraatteess ffrroomm wwaatteerr iinn tthhee ddrruumm aanndd ggeettss aaccccuummuullaatteedd iinn
tthhee sstteeaamm ssppaaccee
TThhee wwaatteerr ttuubbee bbooiilleerrss aarree ddeessiiggnnaatteedd bbyy tthhee ffoolllloowwiinngg ccoommmmoonn nnaammeess..
((ii)) BBaabbccoocckk aanndd WWiillccooxx bbooiilleerr wwhhiicchh hhaass uussuuaallllyy ssttrraaiigghhtt bbuutt iinncclliinneedd ttuubbeess wwhhiicchh
ccoonnnneecctt tthhee hheeaaddeerrss..
((ii
hh
MMeetthhoodd oo
((aa
pp
iiii)) SSttiirrlliinngg bb
heeaaddeerrss..
ooff ffiirriinngg..
aa)) iinntteerrnnaallllyy
llaaccee)) iiss pprroovv
booiilleerr wwhhiicchh
FF
yy ffiirreedd bbooiilleerr
vviiddeedd iinnssiiddee
Figure 1
iiss aa mmuullttiittuubb
FFiigguurree 1122 MM
rr:: TThhee ffuurrnnaa
ee tthhee bbooiilleerr ss
1 Steam &
bbuullaarr bbooiilleerr
MMuullttii ttuubbuullaa
aaccee rreeggiioonn ((ss
sshheellll aanndd iiss
water drum
hhaavviinngg bbeenntt
arr bbooiilleerrss
ssppaaccee iinn wwhh
ccoommpplleetteellyy
m
tt ttuubbeess tthhaatt c
hhiicchh ccoommbbuusstt
ssuurrrroouunnddeedd
ccoonnnneecctt ddrruumm
ttiioonn ooff ffuueell
d bbyy wwaatteerr cco
mmss ttoo
ttaakkeess
oooolleedd
ssuurrffaacceess.. TThhee mmeetthhoodd ooff iinntteerrnnaall ffiirriinngg iiss uusseedd iinn LLaannccaasshhiirree,, LLooccoommoottiivvee aanndd SSccoottcchh
bbooiilleerrss..
((bb)) EExxtteerrnnaallllyy ffiirreedd bbooiilleerr :: TThhee ffuurrnnaaccee rreeggiioonn'' iiss pprroovviiddeedd oouuttssiiddee oorr bbuuiilltt uunnddeerr tthhee
bbooiilleerr aa iinn tthhee ccaassee ooff BBaabbccoocckk aanndd WWiillccooxx bbooiilleerr..
TThhee eexxtteerrnnaallllyy ffiirreedd bbooiilleerr hhaass tthhee aaddvvaannttaaggee tthhaatt iittss ffuurrnnaaccee rreeggiioonn iiss ssiimmppllee ttoo ccoonnssttrruucctt
aanndd ccaann bbee eeaassiillyy eennllaarrggeedd..
PPrreessssuurree ooff sstteeaamm
BBooiilleerrss pprroodduucciinngg sstteeaamm aatt aa pprreessssuurree ooff 8800 kkggff//ccmm22
aanndd aabboovvee aarree ccaalllleedd hhiigghh pprreessssuurree
bbooiilleerrss.. TThhee hhiigghh pprreessssuurree bbooiilleerrss aarree BBaabbccoocckk aanndd WWiillccooxx,, LLaammoonntt,, VVeellooxx aanndd BBeennssoonn
eettcc..
TThhee ..bbooiilleerrss wwhhiicchh pprroodduuccee sstteeaamm aatt pprreessssuurreess lloowweerr tthhaann 8800 kkggff//ccmm22
aarree ccaalllleedd llooww
pprreessssuurree bbooiilleerrss.. EExxaammpplleess aarree CCoocchhrraann,, CCoorrnniisshh,, LLaannccaasshhiirree aanndd LLooccoommoottiivvee bbooiilleerrss..
MMeetthhoodd ooff cciirrccuullaattiioonn ooff wwaatteerr..
MMaajjoorriittyy ooff tthhee bbooiilleerrss ooppeerraattee'' wwiitthh nnaattuurraall cciirrccuullaattiioonn ii..ee..,, tthhee cciirrccuullaattiioonn sseett uupp bbyy
ccoonnvveeccttiioonn ccuurrrreennttss oorr bbyy ggrraavviittyy..
HHoowweevveerr aatt hhiigghheerr sstteeaamm pprreessssuurreess,, tthhee sstteeaamm bbeeccoommeess ddeennssee aanndd tthheerree iiss vveerryy lliittttllee
ddiiffffeerreennccee iinn tthhee ddeennssiittyy ooff sstteeaamm wwaatteerr mmiixxttuurree aanndd wwaatteerr aalloonnee..
NNaattuurree ooff sseerrvviiccee ttoo bbee ppeerrffoorrmmeedd..
BBooiilleerrss wwhhiicchh aarree uusseedd wwiitthh ssttaattiioonnaarryy ppllaannttss aarree ccllaassssiiffiieedd aass llaanndd bbooiilleerrss.. BBooiilleerrss wwhhiicchh
ccaann bbee rreeaaddiillyy ddiissmmaannttlleedd aanndd eeaassiillyy ccaarrrriieedd ffrroomm oonnee ssiittee ttoo aannootthheerr aarree ccaalllleedd ppoorrttaabbllee
bbooiilleerrss.. MMaarriinnee aanndd LLooccoommoottiivvee bbooiilleerrss bbeelloonngg ttoo aannootthheerr ccaatteeggoorryy ccaalllleedd mmoobbiillee bbooiilleerrss..
OO
ww
ww
PP
ccrr
DD
NNaattuurree oof
WW
ddr
ffoo
HHeeaatt ssoouu
TT
((ii
((ii
((ii
OOnnccee tthhrroouugghh
wwaatteerr lleeaavveess
wwaatteerr iiss eevvaapp
PPoossiittiioonn aanndd
rroosssswwiissee..
DDeessiiggnn ooff ggaa
ooff ddrraauugghhtt..
WWhheenn tthhee ffuuee
drraafftt iiss nnaammee
oorrcceedd ffaann..
uurrccee..
TThhee hheeaatt eenneerr
ii)) ccoommbbuussttiioo
iiii)) eelleeccttrriiccaall
iiiiii)) hhoott wwaassttee
FF
hh bbooiilleerrss ((BB
tthhee ttuubbee aass
oorraatteedd aanndd tthh
nnuummbbeerr ooff dd
aass ppaassssaaggeess..
eell bbuurrnnss iinn tt
eedd aass nnaattuurraall
rrggyy uuttiilliizzeedd ff
oonn ooff ssoolliidd,, llii
aanndd nnuucclleeaarr
ee ggaasseess ooff oott
FFiigguurree 1133 OO
Beennssoonn)) iinn ww
sstteeaamm,, wwhhee
hhee rreemmaaiinnddee
ddrruummss.. SSiinnggll
TThhee ggaass mmaayy
tthhee ffuurrnnaaccee
ll·· .. ddrraauugghhtt..
ffoorr tthhee ccoonnvve
iiqquuiidd oorr ggaassee
eenneerrggyy..
tthheerr cchheemmiiccaa
OOnnccee tthhrroouugghh
wwhhiicchh tthheerree ii
eerreeaass iinn ccoonntt
eerr iiss cciirrccuullaattee
llee oorr mmuullttiiddrr
yy ffoollllooww aa ssii
ooff tthhee bbooiilleer
IInn aarrttiiffiicciiaall
eerrssiioonn ooff aa ffl
eeoouuss:: ffuueell
aall rreeaaccttiioonnss..
hh bbooiilleerrss
iiss nnoo rreecciirrccuu
nttrroolllleedd cciirrccuu
eedd..
rruummss mmaayy bbee
iinnggllee ppaassss,, rree
err,, wwiitthh tthhee nn
ddrraauugghhtt,, tthhee
fflluuiidd iinnttoo aa vv
uullaattiioonn ooff wwa
uullaattiioonn bbooiillee
ee ppoossiittiioonneedd
eettuurrnn ppaassss oorr
nnaattuurraall cciirrccuu
ee aaiirr iiss ffoorrccee
vvaappoouurr mmaayy bb
aatteerr ii..ee..,, tthhee
eerrss oonnllyy aa ppaa
lloonnggiittuuddiinnaa
rr mmuullttiippaassss..
uullaattiioonn ooff aaii
eedd bbyy mmeeaannss
bbee ddeerriivveedd ffrr
ee ffeeeedd
aarrtt ooff
allllyy oorr
irr.. tthhee
ss ooff aa
rroomm::
MMaatteerriiaall
DD
ccll
PP
bbu
MM
SS
LL
SS
ll ooff ccoonnssttrruucc
DDeeppeennddiinngg uupp
llaassssiiffyy iinnttoo cc
PPoowweerr bbooiilleerr
uuiilltt eeiitthheerr ooff
MMiinniiaattuurree bbooii
Shheellll BBooiilleerrss
LLaannccaasshhiirree bb
SSiirr WWiilllliiaamm
ccttiioonn ooff bbooiillee
ppoonn tthhee mmaatt
ccaasstt iirroonn bbooii
rrss aarree uussuuaallll
ff ccaasstt iirroonn oorr
iilleerrss hhaavvee bbee
ss
Figure 1
bbooiilleerr
FFaaiirrbbaaiirrnn dd
eerr sshheellll..
teerriiaall uusseedd ffoo
lleerrss aanndd sstteeee
llyy ffaabbrriiccaatteedd
rr sstteeeell..
eeeenn ffaabbrriiccaattee
14 Shell boil
ddeevveellooppeedd tthh
oorr tthhee ccoonnssttrr
eell bbooiilleerrss..
dd ffrroomm sstteeeell
eedd ffrroomm mmeettaa
ler-Wet & d
hhee LLaannccaasshh
rruuccttiioonn ooff bboo
ppllaatteess.. LLooww
aallss ssuucchh aass cc
dry back con
hhiirree bbooiilleerr iinn
ooiilleerr sshheellll,, tth
ww pprreessssuurree hhee
cooppppeerr aanndd sstt
nfigurations
nn 11884444
thhee bbooiilleerrss cca
eeaattiinngg bbooiilleerr
ttaaiinnlleessss sstteeeell
s
aann bbee
rrss aarree
ll..
EEEEccoonnoommiicc bbooooiilleerr ((ttwwoo--ppa
Figure 16
Figure
aassss,, ddrryy bbaacc
6 Economic
e 15 Lancash
cckk))
c Boiler (two
hire boiler
o-pass, dry bback)
EE
PP
TT
bb
MM
TT
llee
EEccoonnoommiicc bboo
Paacckkaaggeedd bbooii
TThhee ppaacckkaaggeedd
aacckk bbooiilleerr..
MMoossttllyy,, tthhee
TThhee ppaacckkaaggeedd
eevveell ccoonnttrroollss
ooiilleerr ((tthhrreeee--
Figure
iilleerr
dd bbooiilleerr,, rreessu
eessee bbooiilleerr
dd bbooiilleerr iiss ss
ss,, ffeeeedd ppuummpp
--ppaassss,, wweett bbaa
e 17 Econom
uulltteedd ffrroomm ff
rrss wweerree
ssoo ccaalllleedd bbeec
pp aanndd aallll nneeccee
aacckk))
mic Boiler (t
ffuurrtthheerr ddeevveell
ddeessiiggnneedd
ccaauussee iitt ccoomm
eessssaarryy bbooiilleerr
three-pass,
llooppmmeenntt oonn
ttoo uussee
mmeess aass aa ccoomm
rr ffiittttiinnggss aanndd
wet back)
tthhee tthhrreeee--ppaa
ooiill rraatthhee
mmpplleettee ppaacckk
dd mmoouunnttiinnggss
aassss eeccoonnoommiic
eerr tthhaann
kkaaggee wwiitthh bbuu
..
cc wweett
ccooaall..
uurrnneerr,,
FF
RR
TThhiiss iiss
tthhiimmbb
ccoommbbuus
Foouurr--ppaassss bbooii
RReevveerrssee ffllaamm
aa vvaarriiaattiioonn
bbllee,, aanndd tthhee
ssttiioonn cchhaammbb
ppaa
iilleerrss
mmee // tthhiimmbbllee
oonn ccoonnvveennttiioo
bbuurrnneerr ffiirreess
eerr ttoo ccoommee tt
aassss tthhee fflluuee gg
Fi
Figure 18
bbooiilleerr
oonnaall bbooiilleerr dd
ddoowwnn tthhee ccee
too tthhee ffrroonntt oo
ggaasseess ttoo tthhee rr
igure 19 thim
modern pa
ddeessiiggnn.. TThhee cc
eennttrree.. TThhee ffllaa
ooff tthhee bbooiilleerr..
rreeaarr ooff tthhee bbo
mble or rev
ackaged boil
ccoommbbuussttiioonn
aammee ddoouubblleess
SSmmookkee ttuubbee
ooiilleerr aanndd tthhee
verse flame b
ler
cchhaammbbeerr iiss ii
ss bbaacckk oonn iittss
eess ssuurrrroouunndd t
ee cchhiimmnneeyy..
boiler
iinn tthhee ffoorrmm oo
seellff wwiitthhiinn tthh
tthhee tthhiimmbbllee
ooff aa
hhee
aanndd
TToo gguuaarraanntteeee iittss ssuucccceessssffuull aanndd eeffffiicciieenntt ooppeerraattiioonn,, tthhee uusseerr mmuusstt::
KKnnooww tthhee ccoonnddiittiioonnss,, eennvviirroonnmmeenntt,, aanndd ddeemmaanndd cchhaarraacctteerriissttiiccss ooff tthhee ppllaanntt..
PPrroovviiddee aa bbooiilleerr hhoouussee llaayyoouutt aanndd iinnssttaallllaattiioonn tthhaatt pprroommootteess ggoooodd ooppeerraattiioonn aanndd
mmaaiinntteennaannccee..
SSeelleecctt tthhee ccoonnttrrooll ssyysstteemmss tthhaatt aallllooww tthhee bbooiilleerr ttoo ooppeerraattee ssaaffeellyy aanndd eeffffiicciieennttllyy..
SSeelleecctt tthhee ccoonnttrrooll ssyysstteemmss tthhaatt wwiillll ssuuppppoorrtt tthhee bbooiilleerr iinn ssuuppppllyyiinngg ddrryy sstteeaamm ttoo tthhee ppllaanntt
aatt tthhee rreeqquuiirreedd pprreessssuurree((ss)) aanndd fflloowwrraattee((ss))..
IIddeennttiiffyy tthhee ffuueell ttoo bbee uusseedd aanndd,, iiff nneecceessssaarryy,, wwhheerree aanndd hhooww tthhee ffuueell rreesseerrvvee iiss ttoo bbee
ssaaffeellyy ssttoorreedd..
AAddvvaannttaaggeess ooff sshheellll bbooiilleerrss::
TThhee eennttiirree ppllaanntt mmaayy bbee ppuurrcchhaasseedd aass aa ccoommpplleettee ppaacckkaaggee,,
TThhiiss ppaacckkaaggee aarrrraannggeemmeenntt aallssoo mmeeaannss tthhaatt iitt iiss ssiimmppllee ttoo rreellooccaattee aa ppaacckkaaggeedd sshheellll bbooiilleerr..
AA sshheellll bbooiilleerr ccoonnttaaiinnss aa ssuubbssttaannttiiaall aammoouunntt ooff wwaatteerr aatt ssaattuurraattiioonn tteemmppeerraattuurree,, aanndd hheennccee
hhaass aa ssuubbssttaannttiiaall aammoouunntt ooff ssttoorreedd eenneerrggyy wwhhiicchh ccaann bbee ccaalllleedd uuppoonn ttoo ccooppee wwiitthh sshhoorrtt
tteerrmm,, rraappiiddllyy aapppplliieedd llooaaddss..
TThhiiss ccaann aallssoo bbee aa ddiissaaddvvaannttaaggee iinn tthhaatt wwhheenn tthhee eenneerrggyy iinn tthhee ssttoorreedd wwaatteerr iiss uusseedd,, iitt mmaayy
ttaakkee ssoommee ttiimmee bbeeffoorree tthhee rreesseerrvvee iiss bbuuiilltt uupp aaggaaiinn..
TThhee ccoonnssttrruuccttiioonn ooff aa sshheellll bbooiilleerr iiss ggeenneerraallllyy ssttrraaiigghhtt ffoorrwwaarrdd,, wwhhiicchh mmeeaannss tthhaatt
mmaaiinntteennaannccee iiss ssiimmppllee..
SShheellll bbooiilleerrss oofftteenn hhaavvee oonnee ffuurrnnaaccee ttuubbee aanndd bbuurrnneerr.. TThhiiss mmeeaannss tthhaatt ccoonnttrrooll ssyysstteemmss aarree ffaaiirrllyy
ssiimmppllee..
DDiissaaddvvaannttaaggeess ooff sshheellll bbooiilleerrss
TThhee ppaacckkaaggee pprriinncciippllee mmeeaannss tthhaatt aapppprrooxxiimmaatteellyy 2277 000000 kkgg // hh iiss tthhee mmaaxxiimmuumm oouuttppuutt ooff aa sshheellll
bbooiilleerr.. IIff mmoorree sstteeaamm iiss rreeqquuiirreedd,, tthheenn sseevveerraall bbooiilleerrss nneeeedd ttoo bbee ccoonnnneecctteedd ttooggeetthheerr..
IIff hhiigghheerr pprreessssuurreess aarree nneeeeddeedd,, tthheenn aa wwaatteerr--ttuubbee bbooiilleerr iiss rreeqquuiirreedd..
WWaatteerr TTuubbee BBooiilleerr
WWaatteerr--ttuubbee bbooiilleerrss ddiiffffeerr ffrroomm sshheellll ttyyppee bbooiilleerrss iinn tthhaatt tthhee wwaatteerr iiss cciirrccuullaatteedd iinnssiiddee tthhee
ttuubbeess,, wwiitthh tthhee hheeaatt ssoouurrccee ssuurrrroouunnddiinngg tthheemm..
WW
WWaatteerr--ttuubbee bboooiilleerrss aarree uuss
Figure 21 n
seedd iinn ppoowweerr
FFiigguurree
natural wat
ssttaattiioonn aappppll
ee 2200 wwaatteerr--ttuu
ter circulati
lliiccaattiioonnss
uubbee BBooiilleerr
ion in a wwaatttteerr--ttuubbee BBooii
iilleerr
WW
TT
ccoo
TT
TT
CC
TT
LL
gg
WWaatteerr--ttuubbee bbo
TThhee eenneerrggyy ffrr
oonndduuccttiioonn
TThhee ffuurrnnaaccee oo
TThhiiss iiss aann ooppee
CCoonnvveeccttiioonn sse
TThhiiss ppaarrtt iiss dde
LLaarrggee bbooiilleerrss
aaiinn mmaaxxiimmuum
ooiilleerr sseeccttiioonn
rroomm tthhee hheeaatt
oorr rraaddiiaanntt sseecc
eenn aarree aaccccoomm
Figure 21
eeccttiioonn
eessiiggnneedd ttoo aabb
s mmaayy hhaavvee ss
mm eenneerrggyy ffrroo
Figure
nnss
tt ssoouurrccee mmaayy
ccttiioonn
mmmmooddaattiinngg tthh
Heat trans
bbssoorrbb tthhee hhee
eevveerraall ttuubbee bb
oomm tthhee hhoott gg
e 22 Heat tr
yy bbee eexxttrraacctteed
hhee ffllaammee((ss)) ff
fer in the fu
eeaatt ffrroomm tthhee hh
bbaannkkss ((aallssoo cc
ggaasseess..
ransfer in th
dd aass eeiitthheerr rraa
ffrroomm tthhee bbuurr
urnace or ra
hhoott ggaasseess bbyy
ccaalllleedd ppeennddaa
he convectio
aaddiiaanntt oorr ccoonn
rrnneerr((ss))..
adiant sectio
yy ccoonndduuccttiioonn
aannttss)) iinn sseerriiee
on section
nnvveeccttiioonn aanndd
on
nn aanndd ccoonnvveecc
eess,, iinn oorrddeerr ttoo
dd
ccttiioonn..
oo
AA
LL
AAlltteerrnnaattiivvee ww
LLoonnggiittuuddiinnaa
wwaatteerr--ttuubbee bboo
ll ddrruumm bbooiill
FFiigg
ooiilleerr llaayyoouuttss
leerr
gguurree 2233 LLoonn
CCrroossss
FFiigguurree 2244 CC
nnggiittuuddiinnaall ddr
ss ddrruumm bbooiillee
CCrroossss ddrruumm
rruumm bbooiilleerr
eerr
bbooiilleerr
TThhee bbeenntt
nnaatt
AA
TT
iinn
TT
ttoo
TT
ffii
DDiissaaddvvaann
TT
mm
TT
pp
MM
SS
tt ttuubbee oorr SSttiirr
ttuurraall wwaatteerr cc
AAddvvaannttaaggeess oo
TThheeyy hhaavvee aa
nnppuutt..
TThhee ssmmaallll ddiiaa
oolleerraatteedd,, aanndd
TThhee ddeessiiggnn mm
iirriinngg ooppttiioonnss
nnttaaggeess ooff wwaa
TThheeyy aarree nnoott
mmoorree wwoorrkk iiss
TThhee ooppttiioonn oo
oowweerr ssttaattiioonn
MMiisscceellllaanneeoouu
Stteeaamm ggeenneerraa
rrlliinngg bbooiilleerr aa
iirrccuullaattiioonn..
Figu
ooff wwaatteerr--ttuubbee
ssmmaallll wwaatteerr
aammeetteerr ttuubbeess
dd uupp ttoo 116600 bb
mmaayy iinncclluuddee
ss,, aanndd tthhee ffaacc
aatteerr--ttuubbee bbooiill
aass ssiimmppllee ttoo
rreeqquuiirreedd oonn
ff mmuullttiippllee bb
nnss mmeeaannss tthhaa
uuss BBooiilleerr TTyypp
aattoorrss
BBeenntt ttuubbee
aalllloowwss ffoorr aa l
ure 25 BBeenntt
ee bbooiilleerrss::
r ccoonntteenntt,, aann
ss aanndd sstteeaamm d
bbaarr mmaayy bbee uu
mmaannyy bbuurrnnee
cciilliittyy ooff ccoonntt
lleerrss::
oo mmaakkee iinn tthh
nn ssiittee..
bbuurrnneerrss mmaayy
aatt ccoommpplleexx ccoo
ppeess,, EEccoonnoomm
e oorr SSttiirrlliinngg
llaarrggee ssuurrffaaccee
tt ttuubbee oorr SSttii
nndd tthheerreeffoorree
ddrruumm mmeeaann
uusseedd iinn ppoowwee
eerrss iinn aannyy ooff
ttrrooll ooff tteemmppee
hhee ppaacckkaaggeedd
ggiivvee fflleexxiibbii
oonnttrrooll ssyysstteemm
mmiisseerrss aanndd SSuu
bbooiilleerr
ee hheeaatt ttrraannssff
iirrlliinngg bbooiilleerr
rreessppoonndd rraapp
tthhaatt mmuucchh hh
eerr ssttaattiioonnss..
ff tthhee wwaallllss,,
eerraattuurree iinn vvaa
dd ffoorrmm aass sshhee
iilliittyy,, bbuutt tthhee
mmss aarree nneecceess
uuppeerrhheeaatteerrss
ffeerr aarreeaa,, aass ww
rr
ppiiddllyy ttoo llooaadd
hhiigghheerr sstteeaamm
ggiivviinngg hhoorriizz
aarriioouuss ppaarrttss oo
eellll bbooiilleerrss,, ww
ee 3300 oorr mmoorree
ssssaarryy..
wweellll aass pprroomm
d cchhaannggee aanndd
mm pprreessssuurreess cc
zzoonnttaall,, oorr vvee
ooff tthhee bbooiilleerr.
wwhhiicchh mmeeaanns
ee bbuurrnneerrss uuss
mmoottiinngg
dd hheeaatt
aann bbee
eerrttiiccaall
..
ss tthhaatt
sseedd iinn
CC
TT
aas
CCooiill bbooiilleerr
TThheessee aarree aa ‘‘oo
ss,, ‘‘bbooiilleerrss ww
oonnccee tthhrroouugghh
wwiitthh nnoo ddiisscceerr
VVeerrttii
Figure 27 VV
hh’’ ttyyppee ooff wwaa
rrnniibbllee wwaatteerr
FFiigguurree
iiccaall ttuubbeelleessss
VVeerrttiiccaall ttuubb
aatteerr ttuubbee bbooii
lleevveell’’..
ee 2266 CCooiill bbooii
ss ppaacckkaaggeedd
bbeelleessss ppaacckkaa
iilleerr,, aanndd rreeffee
iilleerr
sstteeaamm bbooiillee
aaggeedd sstteeaamm b
eerrrreedd ttoo iinn ssoo
eerr
bbooiilleerr
oommee rreegguullaattii
iioonnss
EE
TT
hh
TT
bb
TT
SS
WW
sstt
aann
ww
IIff
TThhiiss iiss ssii
EEccoonnoommiisseerrss
TThhee fflluuee ggaass
hoott..
TThhee eenneerrggyy
ooiilleerr.. TToo aacchh
TThhee eeccoonnoommii
Suuppeerrhheeaatteerr
WWhhaatteevveerr ttyypp
tteeaamm ssppaaccee..
nndd ccaannnnoott bbee
wwaatteerr ssuurrffaaccee
ff ssuuppeerrhheeaatteedd
iimmppllyy aa hheeaatt
ss
seess,, hhaavviinngg pp
iinn tthheessee fflluu
hhiieevvee tthhiiss tthhee
sseerr iiss aa hheeaatt
Fig
ss
ppee ooff bbooiilleerr i
SStteeaamm ffoorrmme
eeccoommee ssuuppeerr
ee..
dd sstteeaamm iiss rree
t eexxcchhaannggeerr ww
ppaasssseedd tthhrroouu
uuee ggaasseess ccaann
ee fflluuee ggaasseess
eexxcchhaannggeerr tth
gure 28 She
iiss uusseedd,, sstteeaam
eedd aabboovvee tthhee
rrhheeaatteedd iinn tthh
eeqquuiirreedd,, tthhee ss
wwhheerree aaddddiittii
ugghh tthhee mmaaiinn
nn bbee uusseedd ttoo
aarree ppaasssseedd tthh
thhrroouugghh wwhhiicc
ell boiler wit
amm wwiillll lleeaavvee
ee wwaatteerr ssuurrffaa
ee bbooiilleerr sshheell
ssaattuurraatteedd ssttee
ioonnaall hheeaatt iiss
nn bbooiilleerr aanndd
oo iimmpprroovvee tthh
thhrroouugghh aann eecc
cchh tthhee ffeeeeddww
th an econo
ee tthhee wwaatteerr aa
aaccee iinn aa sshheellll
llll,, aass iitt iiss ccoonn
eeaamm mmuusstt ppaa
aaddddeedd ttoo tthhee
tthhee ssuuppeerr hhee
hhee tthheerrmmaall
ccoonnoommiisseerr..
wwaatteerr iiss ppuummpp
omizer
aatt iittss ssuurrffaaccee
ll bbooiilleerr iiss aallww
nnssttaannttllyy iinn cc
assss tthhrroouugghh aa
ee ssaattuurraatteedd sst
eeaatteerr,, wwiillll sstt
eeffffiicciieennccyy oo
ppeedd..
aanndd ppaassss iinntt
wwaayyss ssaattuurraatt
coonnttaacctt wwiitthh t
aa ssuuppeerrhheeaatteerr
tteeaamm..
ttiillll bbee
ooff tthhee
ttoo tthhee
tteedd
tthhee
rr..
HH
HH
TT
rree
TT
tthh
TT
TT
TT
cca
TT
nn
TT
SS
ffaa
RR
BB
BB
HHeeaatt lloosssseess
HHeeaatt lloosssseess iinn
TThhiiss iiss pprroobbaabb
eedduuccee mmuucchh
TThhee lloosssseess aarre
hhee hhootttteerr tthhee
TThhee ggaasseess mmaa
TThhee bbuurrnneerr iiss
TThhiiss mmeeaannss tthh
aalliibbrraattiioonn..
TThhee hheeaatt ttrraann
noott bbeeiinngg ttrraann
TThhiiss mmeeaannss tthh
Soommee ccaarree iiss
aalllliinngg bbeellooww
RRaaddiiaattiioonn llooss
BBuurrnneerrss aanndd cc
BBuurrnneerrss aarree tt
FFiigguurr
nn tthhee fflluuee ggaa
bbllyy tthhee bbiigggge
ooff tthhee lloossss..
ee aattttrriibbuuttaabblle
ggaasseess iinn tthhee
aayy bbee ttoooo hhoott
s pprroodduucciinngg mm
hhaatt tthhee bbuurrnnee
nssffeerr ssuurrffaacceess
nnssffeerrrreedd ttoo tthh
hhaatt tthhee hheeaatt tt
nneeeeddeedd hheerree
w tthhee ''ddeeww ppoo
ssseess
ccoonnttrroollss
tthhee ddeevviicceess rr
rree 2299 wwaatteerr
sseess
eesstt ssiinnggllee ssoo
ee ttoo tthhee tteemmpp
ee ssttaacckk,, tthhee llee
tt ffoorr oonnee ooff tt
mmoorree hheeaatt tthh
eerr((ss)) aanndd ddaamm
ss wwiitthhiinn tthhee b
hhee wwaatteerr::
ttrraannssffeerr ssuurrff
ee -- TToooo mmuucchh
ooiinntt'' aanndd tthhee pp
rreessppoonnssiibbllee ff
ttuubbee bbooiilleerr
oouurrccee ooff hheeaatt
ppeerraattuurree ooff tt
eessss eeffffiicciieenntt
ttwwoo rreeaassoonnss::
hhaann iiss rreeqquuiirree
mmppeerr mmeecchhaann
bbooiilleerr aarree nnoo
ffaacceess aarree ccoonn
hh ccoooolliinngg ooff
ppootteennttiiaall ffoorr
ffoorr::
r wwiitthh aa ssuuppee
tt lloossss,, aanndd tthh
tthhee ggaasseess lleeaa
t tthhee bbooiilleerr..
::
eedd ffoorr aa ssppeecc
nniissmmss rreeqquuiirr
oott ffuunnccttiioonniinn
nnttaammiinnaatteedd,, aa
tthhee fflluuee ggaasse
rr ccoorrrroossiioonn iiss
eerr hheeaatteerr
hhee EEnnggiinneeeerriinn
aavviinngg tthhee ffuurrn
cciiffiicc llooaadd oonn
rree mmaaiinntteennaann
nngg ccoorrrreeccttllyy,,
aanndd rreeqquuiirree cc
eess mmaayy rreessuull
ss iinnccrreeaasseedd..
nngg MMaannaaggeerr
rnnaaccee.. CClleeaarrlly
tthhee bbooiilleerr::
nnccee aanndd rree--
aanndd tthhee hheeaa
cclleeaanniinngg..
lltt iinn tteemmppeerraa
ccaann
yy,,
aatt iiss
aattuurreess
PP
ccoo
DD
BB
PPrreessssuurree
AA
RR
SS
DD
IIff
bb
EE
ees
Prrooppeerr mmiixxiinng
oommbbuussttiioonn..
DDeetteerrmmiinniinngg
BBuurrnneerrss
ee jjeett bbuurrnneerr
AAddvvaannttaaggeess ooff
RReellaattiivveellyy llooww
Siimmppllee ttoo mmaa
DDiissaaddvvaannttaaggee
ff tthhee ppllaanntt oop
ooiilleerr wwiillll hhaa
EEaassiillyy bblloocckke
sssseennttiiaall..
gg ooff ffuueell aanndd
tthhee sshhaappee aann
rrss
ff pprreessssuurree jjeett
ww ccoosstt..
aaiinnttaaiinn..
eess ooff pprreessssuurr
ppeerraattiinngg cchhaa
aavvee ttoo bbee ttaakkee
eedd bbyy ddeebbrrii
dd aaiirr iinn tthhee cc
nndd ddiirreeccttiioonn o
Figure 30 PPrr
bbuurrnneerrss::
ree jjeett bbuurrnneerrss
aarraacctteerriissttiiccss
eenn ooffff--lliinnee ttoo
iiss.. TThhiiss mmee
oorrrreecctt pprrooppoo
ooff tthhee ffllaammee
rreessssuurree jjeett bb
ss::
vvaarryy ccoonnssiidd
oo cchhaannggee tthhee
eeaannss tthhaatt wwee
oorrttiioonnss,, ffoorr ee
ee
bbuurrnneerrss
deerraabbllyy oovveerr
ee nnoozzzzllee..
eellll mmaaiinnttaaiinn
eeffffiicciieenntt aanndd
tthhee ccoouurrssee oo
nneedd,, ffiinnee mme
ccoommpplleettee
ooff aa ddaayy,, tthhee
eesshh ssttrraaiinneerr
eenn tthhee
rrss aarree
BB
tthh
AA
RR
GG
FF
DD
MM
GG
AAtt pprree
BBeeiinngg aa gg
aaiirr iiss aallll t
DD
BBeeccaauussee tthhee aa
hhee ffuueell ooiill ((ee
AAddvvaannttaaggeess oo
RRoobbuusstt..
GGoooodd ttuurrnnddooww
Fuueell vviissccoossiittyy
DDiissaaddvvaannttaaggee
MMoorree eexxppeennssii
GGaass bbuurrnneerrss
eesseenntt,, ggaass
ggaass,, aattoommiissaa
tthhaatt iiss rreeqquuiirr
DDuuaall ffuueell bbuurr
aattoommiissaattiioonn ii
ee..gg.. pprreessssuurree))
ooff rroottaarryy ccuupp
wwnn rraattiioo..
yy iiss lleessss ccrriittii
eess ooff rroottaarryy cc
iivvee ttoo bbuuyy aann
iiss pprroobb
attiioonn iiss nnoott aann
rreedd ffoorr ccoommbb
rrnneerrss
Figure 3
iiss pprroodduucceedd
)),, tthhee ttuurrnnddoo
pp bbuurrnneerrss::
iiccaall..
ccuupp bbuurrnneerrss::
nndd mmaaiinnttaaiinn..
bbaabbllyy tthhee
nn iissssuuee,, aanndd
bbuussttiioonn..
31 Pressure
bbyy tthhee rroottaattii
owwnn rraattiioo iiss mm
.
mmoosstt ccoo
pprrooppeerr mmiixxii
e jet burner
iinngg ccuupp,, rraatthh
mmuucchh ggrreeaatteerr
oommmmoonn ffuu
iinngg ooff ggaass wwi
hheerr tthhaann bbyy ss
rr tthhaann tthhee pprr
uueell uusseedd
wiitthh tthhee aapppprroo
soommee ffuunnccttiioo
rreessssuurree jjeett bbuu
iinn tthhee
oopprriiaattee aammoouu
oonn ooff
uurrnneerr..
UUKK..
uunntt ooff
BB
nnu
OO
EE
SS
SS
BB
II
TThhee sseerriiaa
ssppaarreess ffrroo
BBooiilleerr FFiittttiinngg
nuummbbeerr ooff iittee
OOppeerraattiioonn..
EEffffiicciieennccyy..
Saaffeettyy..
Seevveerraall kkeeyy bb
BBooiilleerr nnaammee--pp
IInn tthhee llaatttteerr hh
aall nnuummbbeerr aa
oomm tthhee mmaannuu
ggss aanndd MMoouunn
eemmss mmuusstt bbee
bbooiilleerr aattttaacchhmm
ppllaattee
hhaallff ooff tthhee 1199
anndd mmooddeell nnuu
uuffaaccttuurreerr aanndd
Figure
nnttiinnggss
ffiitttteedd ttoo sstteeaa
mmeennttss
99tthh cceennttuurryy
uummbbeerr uunniiqquu
dd iinn tthhee mmaaiinn
e 32 DDuuaall ffuu
aamm bbooiilleerrss,, aa
uueellyy iiddeennttiiffyy
nn bbooiilleerr lloogg bb
ueell bbuurrnneerrss
aallll wwiitthh tthhee oo
yy tthhee bbooiilleerr
bbooookk..
oobbjjeeccttiivvee ooff
aanndd aarree uussee
iimmpprroovviinngg::
eedd wwhheenn oorrddddeerriinngg
EEsssseennttiiaa
TT
((11
rree
((22
ttoo
((33
ccoo
((44
oov
((55
((66
dd
((77
rree
qqu
((88
vv
aallss ooff aa ggoooodd
TThhee eesssseennttiiaall
11)) TThhee bbooiillee
eeqquuiirreedd qquuaall
22)) TThhee iinniittiiaa
oooo hhiigghh..
33)) TThhee bbooiill
oonnssttrruuccttiioonn aa
44)) TThhee bbooiill
vveerrhheeaatteedd..
55)) TThhee ddiiffffeerr
66)) TThhee bbooiillee
diirreecctt ffllaammeess.
77)) TThhee bbooiillee
eeaassoonnaabbllee ttiimm
quuiittee oofftteenn..
88)) FFoorr eeffffiiccii
eelloocciittyy wwiitthho
dd bbooiilleerr
ss ooff aa ggoooodd bb
eerr sshhoouulldd bbee
liittyy qquuiicckkllyy aa
aall ccoosstt,, iinnssttaall
lleerr sshhoouulldd bb
aanndd sshhoouulldd oo
eerr sshhoouulldd mm
rreenntt ppaarrttss ooff
eerr sshhoouulldd hhaa
..
eerr sshhoouulldd ooffff
mmee aanndd llaabboo
iieenntt hheeaatt ttrraann
oouutt iinnccuurrrriinngg
FFiigguurree 3333
bbooiilleerr aarree ::
ccaappaabbllee ooff g
aanndd wwiitthh mmiinn
llllaattiioonn ccoosstt aa
bbee lliigghhtt iinn
ooccccuuppyy ssmmaall
mmeeeett tthhee fflluu
f tthhee bbooiilleerr sshh
aavvee oonnllyy mmii
ffffeerr tthhee eeaassee
oouurr.. TThhiiss iiss
nnssmmiissssiioonn rraa
gg hheeaavvyy ffrriicctt
bbooiilleerr nnaamme
ggeenneerraattiinngg ss
nniimmuumm ffuueell cc
aanndd tthhee mmaaiinn
wweeiigghhtt,, sshhoo
lll fflloooorr aarreeaa..
uuccttuuaattiinngg ddee
hhoouulldd bbee eeaass
iinniimmuumm jjooiinn
ooff ddiissmmaannttll
nneecceessssaarryy ffo
aattee,, tthhee wwaattee
ttiioonnaall lloosssseess
ee--ppllaattee
sstteeaamm aatt tthhee
ccoonnssuummppttiioonn
nntteennaannccee ccoos
oouulldd nneeeedd ll
eemmaannddss oonn ss
ssiillyy aapppprrooaacchh
nnttss aanndd tthhooss
lliinngg tthhee ppaarrtt
ffoorr.. aa bbooiilleerr
eerr aanndd fflluuee gg
ss..
rreeqquuiirreedd pprre
nn..
sstt ooff tthhee bbooii
lleeaasstt aammoouunn
sstteeaamm ssuuppppll
hhaabbllee ffoorr rreepp
ssee ttoooo sshhoouull
ttss aanndd eerreeccttii
wwhhiicchh hhaass t
ggaasseess sshhoouulldd
reessssuurree aanndd oo
iilleerr sshhoouulldd nn
nntt ooff bbrriicckk
llyy wwiitthhoouutt bb
ppaaiirrss..
lldd bbee aawwaayy
iioonn aatt ssiittee ww
ttoo bbee ttrraannsspp
dd hhaavvee mmaaxxii
ooff tthhee
nnoott bbee
wwoorrkk
bbeeiinngg
ffrroomm
wwiitthhiinn
ppoorrtteedd
iimmuumm
((99)) TThheerree sshhoouulldd bbee nnoo ddeeppoossiittiioonn ooff mmuudd aanndd ootthheerr ffoorreeiiggnn ppaarrttiicclleess oonn tthhee hheeaatteedd
ssuurrffaacceess..
((1100)) TThhee bbooiilleerr sshhoouulldd ccoonnffoorrmm ttoo tthhee ssaaffeettyy rreegguullaattiioonnss aass llaaiidd ddoowwnn iinn tthhee ""BBooiilleerrss
AAcctt""..
SSAAFFEETTYY VVAALLVVEESS
AAnn iimmppoorrttaanntt bbooiilleerr ffiittttiinngg iiss tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee..
MMaannyy ddiiffffeerreenntt ttyyppeess ooff ssaaffeettyy vvaallvveess aarree ffiitttteedd ttoo sstteeaamm bbooiilleerr ppllaanntt,, bbuutt tthheeyy mmuusstt aallll mmeeeett tthhee
ffoolllloowwiinngg ccrriitteerriiaa::
TThhee ttoottaall ddiisscchhaarrggee ccaappaacciittyy ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee((ss)) mmuusstt bbee aatt lleeaasstt eeqquuaall ttoo tthhee ‘‘ffrroomm aanndd
aatt 110000°°CC’’ ccaappaacciittyy ooff tthhee bbooiilleerr..
IIff tthhee ‘‘ffrroomm aanndd aatt’’ eevvaappoorraattiioonn iiss uusseedd ttoo ssiizzee tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee,, tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee ccaappaacciittyy
wwiillll aallwwaayyss bbee hhiigghheerr tthhaann tthhee aaccttuuaall mmaaxxiimmuumm eevvaappoorraattiivvee bbooiilleerr ccaappaacciittyy..
TThhee ffuullll rraatteedd ddiisscchhaarrggee ccaappaacciittyy ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee((ss)) mmuusstt bbee aacchhiieevveedd wwiitthhiinn 111100%% ooff tthhee
bbooiilleerr ddeessiiggnn pprreessssuurree..
TThhee mmiinniimmuumm iinnlleett bboorree ooff aa ssaaffeettyy vvaallvvee ccoonnnneecctteedd ttoo aa bbooiilleerr sshhaallll bbee 2200 mmmm..
TThhee mmaaxxiimmuumm sseett pprreessssuurree ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee sshhaallll bbee tthhee ddeessiiggnn ((oorr mmaaxxiimmuumm
ppeerrmmiissssiibbllee wwoorrkkiinngg pprreessssuurree)) ooff tthhee bbooiilleerr..
TThheerree mmuusstt bbee aann aaddeeqquuaattee mmaarrggiinn bbeettwweeeenn tthhee nnoorrmmaall ooppeerraattiinngg pprreessssuurree ooff tthhee bbooiilleerr
aanndd tthhee sseett pprreessssuurree ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee..
SSaaffeettyy vvaallvvee rreegguullaattiioonnss
AA bbooiilleerr sshhaallll bbee ffiitttteedd wwiitthh aatt lleeaasstt oonnee ssaaffeettyy vvaallvvee ssiizzeedd ffoorr tthhee rraatteedd oouuttppuutt ooff tthhee
bbooiilleerr..
TThhee ddiisscchhaarrggee ppiippeewwoorrkk ffrroomm tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee mmuusstt bbee uunnoobbssttrruucctteedd aanndd ddrraaiinneedd aatt tthhee
bbaassee ttoo pprreevveenntt tthhee aaccccuummuullaattiioonn ooff ccoonnddeennssaattee..
IItt wwiillll bbee qquuiittee nnoorrmmaall ffoorr tthhee iinntteerrnnaall ddiiaammeetteerr ooff tthhee ddiisscchhaarrggee ppiippeewwoorrkk ttoo bbee mmoorree
tthhaann tthhee iinntteerrnnaall ddiiaammeetteerr ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee oouuttlleett ccoonnnneeccttiioonn,, bbuutt uunnddeerr nnoo
cciirrccuummssttaanncceess sshhoouulldd iitt bbee lleessss..
BB
AA
iiss
pp
BBooiilleerr ssttoopp vv
AA sstteeaamm bbooiill
ssoollaatteess tthhee sstt
aatttteerrnn gglloobbee
vvaallvveess
lleerr mmuusstt bbee
tteeaamm bbooiilleerr aa
vvaallvvee ooff tthhee
FFiigguurree
ffiitttteedd wwiitthh
aanndd iittss pprreessss
ee ssccrreeww--ddooww
Figure
3344 bbooiilleerr ssaa
aa ssttoopp vvaallvvee
suurree ffrroomm tthhee
wwnn vvaarriieettyy..
e 35 BBooiilleerr ss
aaffeettyy vvaallvveess
ee ((aallssoo kknnooww
ee pprroocceessss oorr
ssttoopp vvaallvveess
wwnn aass aa ccrroow
ppllaanntt.. IItt iiss gg
wwnn vvaallvvee)) ww
ggeenneerraallllyy aann
wwhhiicchh
aannggllee
TT
ffoo
TT
IItt
ttoo
TT
eea
iinn
OO
tthh
AA
vv
bb
AA
ssaa
FF
TT
ppu
AA
TT
ttaa
TT
TThheessee vvaallvveess
oorr hhiigghheerr pprree
TThhee ssttoopp vvaallvv
tt sshhoouulldd aallwwa
oo hheellpp rreessttr
TThhee vvaallvvee sshh
aassiillyy sseeee tthhee
nnddiiccaattoorr tthhaatt
OOnn mmuullttii--bbooiil
hhee ccrroowwnn vvaall
AAtt lleeaasstt oonnee
aallvvee iiss ggeennee
ooiilleerr pprreessssuurr
AAlltteerrnnaattiivveellyy
aannddwwiicchheedd bb
Feeeedd wwaatteerr cchh
TThhee ffeeeedd wwaa
uummpp aanndd bbooii
AA bbooiilleerr ffeeeedd
TThhee cchheecckk vvaa
aannkk wwhheenn tthhee
TThhiiss pprreevveenntt
uussuuaallllyy bbeeeen
eessssuurree aapppplliicc
vvee iiss nnoott ddeessii
aayyss bbee ooppeennee
trriicctt tthhee ffaall
hhoouulldd bbee ooff tt
ee vvaallvvee ppoossii
t mmaakkeess tthhiiss
lleerr aapppplliiccaattii
llvvee..
ooff tthheessee vvaa
eerraallllyy aa gglloobb
rriizziinngg aannootthhee
y,, iitt iiss ppoossss
bbeettwweeeenn tthhee f
hheecckk vvaallvveess
aatteerr cchheecckk vv
iilleerr..
dd ssttoopp vvaallvvee
aallvvee iinncclluuddee
eerree iiss nnoo pprree
tss tthhee bbooiilleerr bb
nn mmaannuuffaaccttuu
ccaattiioonnss..
iiggnneedd aass aa tthh
eedd sslloowwllyy ttoo
llll iinn bbooiilleerr
tthhee ‘‘rriissiinngg hh
iittiioonn,, eevveenn ff
eevveenn eeaassiieerr f
ioonnss aann aaddddiitt
aallvveess sshhoouulldd
ee vvaallvvee ooff tthh
eerr..
ssiibbllee ttoo uussee
ffllaannggeess ooff tthh
vaallvvee iiss iinnssttaa
iiss ffiitttteedd aatt tthh
ess aa sspprriinngg ee
essssuurree iinn tthhee
bbeeiinngg ffllooooddee
Figure 36 B
uurreedd ffrroomm ccaa
hhrroottttlliinngg vvaallvv
pprreevveenntt aannyy
rr pprreessssuurree
hhaanndd wwhheeeell’’
ffrroomm fflloooorr ll
ffoorr tthhee ooppeerraa
ttiioonnaall iissoollaattii
d bbee lloocckkaabblle
hhee ssccrreeww--ddoo
ee aa ssccrreeww--dd
hhee ccrroowwnn vvaall
aalllleedd iinn tthhee
hhee bbooiilleerr sshhee
eeqquuiivvaalleenntt ttoo
bbooiilleerr..
eedd bbyy tthhee ssttaat
Boiler check
aasstt iirroonn,, wwiitthh
vvee,, aanndd sshhoouu
yy ssuuddddeenn rriissee
aanndd aannyy pp
ttyyppee.. TThhiiss
leevveell.. TThhee vv
aattoorr..
iinngg vvaallvvee sshh
ee iinn tthhee cclloo
oowwnn,, nnoonn--rreett
ddoowwnn vvaallvvee
llvvee aanndd iittsseellff
bbooiilleerr ffeeeedd
eellll..
oo tthhee hheeaadd oo
attiicc hheeaadd ffrroomm
k valve
hh sstteeeell aanndd bb
uulldd bbee ffuullllyy oo
ee iinn ddoowwnnssttrr
poossssiibbllee aasssso
aalllloowwss tthhee bb
vaallvvee sshhoowwnn
hhoouulldd bbee ffiitttte
oosseedd ppoossiittiioonn
ttuurrnn ttyyppee wwhh
ee,, wwiitthh aa dd
ff..
wwaatteerr lliinnee bb
ooff wwaatteerr iinn tt
mm tthhee bbooiilleerr
bbrroonnzzee bbeeiinngg
ooppeenn oorr cclloossee
reeaamm pprreessssuurr
oocciiaatteedd pprriimm
bbooiilleerr ooppeerraatt
iiss ffiitttteedd wwii
eedd,, iinn sseerriieess
nn.. TThhee aaddddiitt
hhiicchh pprreevveenntt
ddiisscc cchheecckk v
bbeettwweeeenn tthhee
tthhee eelleevvaatteedd
ffeeeedd ttaannkk..
gg uusseedd
eedd..
rree aanndd
mmiinngg..
ttoorr ttoo
iitthh aann
ss wwiitthh
ttiioonnaall
ttss oonnee
vvaallvvee
ee ffeeeedd
dd ffeeeedd
UU
sstt
WW
nnoorrmmaall..
BBeeccaauussee
tthhaann 110000
ooppttiioonn..
BB
TT
sstt
TT
ccoo
TT
TT
ssoo
TT
ooff bbooiilleerr
UUnnddeerr nnoorrmmaa
ttoopp rreettuurrnn fflloo
WWhheenn tthhee ffeeee
aa ggoooodd sseeaall
00°°CC)) aa cchheecckk
BBooiilleerr wwaatteerr qq
TThhee mmaaiinntteenn
tteeaamm bbooiilleerr..
TThhee mmeeaassuurree
oovveerreedd bbyy aa
TTDDSS ccoonnttrrooll
TThhiiss ccoonnttrrooll
oommeettiimmeess aall
TThhee ssyysstteemm mm
r wwaatteerr iiss ccoo
aall sstteeaammiinngg cc
ooww ffrroomm tthhee
eedd ppuummpp iiss rr
ll iiss rreeqquuiirreedd
kk vvaallvvee wwiitthh
F
qquuaalliittyy ccoonnttrr
nnaannccee ooff wwaa
eemmeenntt aanndd ccoo
nnuummbbeerr ooff rr
ss tthhee aammoouunn
ssoo rreeffeerrrreedd tt
mmaayy bbee mmaannuu
oommppaarreedd wwiitt
ccoonnddiittiioonnss tthh
bbooiilleerr eenntteerr
rruunnnniinngg,, iittss
d,, aanndd tthhee tteemm
hh aa EEPPDDMM ((
Figure 37 lo
rrooll
aatteerr qquuaalliittyy ii
oonnttrrooll ooff tthhee
rreegguullaattiioonnss..
nntt ooff TToottaall D
ttoo aass ‘‘ccoonnttiinnuu
uuaall oorr aauuttoomm
thh aa sseett ppooiinn
hhee cchheecckk vvaall
rriinngg tthhee ffeeeedd
pprreessssuurree oovv
mmppeerraattuurreess i
((EEtthhyylleennee PPrr
ocation of fe
iiss eesssseennttiiaall
vvaarriioouuss ppaarraa
DDiissssoollvveedd SS
uuoouuss bbllooww dd
mmaattiicc.. WWhhaattee
nntt;; iiff tthhee TTDD
llvvee ooppeerraatteess
dd lliinnee wwhheenn tth
vveerrccoommeess tthhee
iinnvvoollvveedd aarree
rrooppyylleennee)) ssoo
eed check va
ttoo tthhee ssaaffee
aammeetteerrss iiss aa
SSoolliiddss ((TTDDSS
ddoowwnn’’..
eevveerr ssyysstteemm i
DDSS lleevveell iiss tto
iinn aa ccoonnvveenn
thhee ffeeeedd ppuumm
ee sspprriinngg ttoo ff
ee rreellaattiivveellyy
oofftt sseeaatt iiss gg
alve
aanndd eeffffiicciieenn
ccoommpplleexx ttoopp
S)) iinn tthhee bbooii
iiss uusseedd,, tthhee
toooo hhiigghh,, aa qq
nnttiioonnaall mmaannnn
mmpp iiss nnoott rruunnnn
ffeeeedd tthhee bbooiill
llooww ((uussuuaallllyy
ggeenneerraallllyy tthhee
nntt ooppeerraattiioonn
ppiicc,, wwhhiicchh iiss
iilleerr wwaatteerr,, aa
TTDDSS iinn aa ssaa
qquuaannttiittyy ooff bb
nneerr ttoo
nniinngg..
lleerr aass
yy lleessss
ee bbeesstt
nn ooff aa
ss aallssoo
aanndd iiss
aammppllee
bbooiilleerr
wwaatteerr iiss r
ooff ddiilluuttiinn
OOnn aa mmaann
BB
TT
TThhee ccoonntt
ooppeenneedd ffo
rreelleeaasseedd ttoo bb
nngg tthhee wwaatteerr
nnuuaallllyy ccoonnttrroo
BBoottttoomm bbllooww
TThhiiss eejjeeccttss tthh
trrooll iiss aa llaarrggee
ffoorr aa ppeerriioodd oo
bbee rreeppllaacceedd
iinn tthhee bbooiilleerr
oolllleedd TTDDSS ssyy
Figure
ddoowwnn
hhee sslluuddggee oorr
ee ((uussuuaallllyy 2255
ooff aabboouutt 55 ssee
bbyy ffeeeedd wwaatt
rr,, aanndd rreedduuccii
yysstteemm,, tthhee bb
e 38 Typica
sseeddiimmeenntt ffrroo
55 ttoo 5500 mmmm))
eeccoonnddss,, oonnccee
Figure 39
teerr wwiitthh aa mmuu
iinngg tthhee TTDDSS
ooiilleerr wwaatteerr ww
al automatic
oomm tthhee bboottttoo
kkeeyy ooppeerraatteedd
ee ppeerr sshhiifftt..
BBoottttoomm bblloo
uucchh lloowweerr TT
lleevveell..
wwoouulldd bbee ssaamm
c TDS contr
oomm ooff tthhee bboo
dd vvaallvvee.. TThhii
ooww ddoowwnn vvaall
TTDDSS lleevveell.. TT
mmpplleedd eevveerryy
rol system
ooiilleerr..
iss vvaallvvee mmiigghh
llvvee
TThhiiss hhaass tthhee ee
yy sshhiifftt..
hhtt nnoorrmmaallllyy b
eeffffeecctt
bbee
PP
AA
TT
mm
ppr
PP
ttyy
hh
PP
GG
AA
oo
AA
oop
GG
55
TT
vv
PPrreessssuurree ggaauu
AAllll bbooiilleerrs
TThhee ddiiaall sshhoouu
mmaarrkkeedd ttoo iinndd
rreessssuurree // ddeess
Prreessssuurree ggaauugg
yyppee ssiipphhoonn ttuu
hiigghh tteemmppeerraat
Prreessssuurree ggaauugg
GGaauuggee ggllaassssee
AAllll sstteeaamm bboo
ff 110000 kkWW oorr
AA ggaauuggee ggllaasss
ppeerraattiinngg ccoonn
GGaauuggee ggllaassssee
00 mmmm aabboovvee
TThheeyy sshhoouulldd a
iissiibbiilliittyy ooff tthh
uuggee
ss mmuusstt
uulldd bbee aatt lleeaass
ddiiccaattee tthhee nnoo
ssiiggnn pprreessssuurree
ggeess aarree ccoonnnn
uubbee wwhhiicchh ffi
ttuurreess..
ggeess mmaayy bbee ff
Figure
eess aanndd ffiittttiinn
ooiilleerrss aarree ffiittttee
rr mmoorree sshhoouull
ss sshhoowwss tthhee
nnddiittiioonnss..
ess sshhoouulldd bbee
ee tthhee ppooiinntt ww
aallssoo bbee ffiitttteedd
hhee wwaatteerr lleevv
bbee ffiitttteedd
sstt 115500 mmmm iinn
oorrmmaall wwoorrkkii
ee..
nneecctteedd ttoo tthhe
ffiillllss wwiitthh ccoonn
ffiitttteedd ttoo ootthhee
e 40 typical
nnggss
eedd wwiitthh aatt llee
ldd bbee ffiitttteedd ww
ccuurrrreenntt lleevvee
iinnssttaalllleedd ssoo t
wwhheerree oovveerrhhee
dd wwiitthh aa pprroott
veell..
wwiitthh aa
nn ddiiaammeetteerr aann
iinngg pprreessssuurree
ee sstteeaamm ssppaa
nnddeennsseedd sstteeaa
eerr pprreessssuurree cco
PPrreessssuurree ggaa
eeaasstt oonnee wwaattee
wwiitthh ttwwoo iinnddii
ll ooff wwaatteerr iinn
tthhaatt tthheeiirr llooww
eeaattiinngg wwiillll oocc
tteeccttoorr aarroouunndd
aatt lleeaasstt
anndd ooff tthhee BBoo
ee aanndd tthhee mmaa
aaccee ooff tthhee bboo
aamm aanndd pprroottee
oonnttaaiinneerrss ssuu
aauuggee wwiitthh rrii
eerr lleevveell iinnddiicc
iiccaattoorrss....
nn tthhee bbooiilleerr,, rr
wweesstt rreeaaddiinngg
ccccuurr..
dd tthheemm,, bbuutt tt
oonnee pprreess
oouurrddoonn ttuubbee
aaxxiimmuumm ppeerrmm
ooiilleerr aanndd uussuu
eeccttss tthhee ddiiaall
uucchh aass bbllooww dd
iinngg ssiipphhoonn
ccaattoorr,, bbuutt tthhoo
rreeggaarrddlleessss oof
gg wwiillll sshhooww tt
tthhiiss sshhoouulldd nn
ssssuurree iinnddiicc
ttyyppee,, iitt sshhoouu
mmiissssiibbllee wwoo
uuaallllyy hhaavvee aa
mmeecchhaanniissmm
ddoowwnn vveesssseells
oossee wwiitthh aa rraa
ff tthhee bbooiilleerr’’s
tthhee wwaatteerr lleevv
nnoott hhiinnddeerr
ccaattoorr..
uulldd bbee
oorrkkiinngg
aa rriinngg
ffrroomm
ss,,
aattiinngg
ss
vveell aatt
GG
cchh
AA
WW
WW
TT
CC
CC
WW
hh
sshh
CC
CC
IIff
eexx
GGaauuggee ggllaassssee
hheemmiiccaallss iinn b
AAnnyy ssiiggnn ooff cc
WWhheenn tteessttiinngg
WWhheenn tteessttiinngg
TToo tteesstt aa ggaauugg
CClloossee tthhee wwaatt
CClloossee tthhee ddrraa
WWaatteerr sshhoouulldd
haappppeenn,, tthheenn
hhoouulldd bbee ttaakk
CClloossee tthhee sstteeaa
CClloossee tthhee ddrraa
ff tthhee wwaatteerr dd
xxiisstt iinn tthhee sstt
ess aarree pprroonnee tt
bbooiilleerr wwaatteerr
ccoorrrroossiioonn oorr
g tthhee ggaauuggee gg
g tthhee ggaauuggee gg
ggee ggllaassss,, tthhee
tteerr ccoocckk aanndd
aiinn ccoocckk aanndd
dd rreettuurrnn ttoo iittss
aa bblloocckkaaggee ii
kkeenn aass ssoooonn aa
aamm ccoocckk aanndd
aiinn ccoocckk aanndd
ddooeess nnoott rreettuur
teeaamm ccoocckk.. RR
ttoo ddaammaaggee ffrr
rr,, aanndd eerroossiioonn
eerroossiioonn iinnddii
ggllaassss sstteeaamm cc
ggllaassss wwaatteerr cc
Figure 41 GG
ffoolllloowwiinngg pp
d ooppeenn tthhee ddrra
ooppeenn tthhee wwaa
ss nnoorrmmaall wwoorr
iinn tthhee wwaatteerr
aass ppoossssiibbllee..
dd ooppeenn tthhee ddrr
ooppeenn tthhee ssttee
rrnn ttoo iittss nnoorrmm
RReemmeeddiiaall aacctt
rroomm aa nnuummbbee
nn dduurriinngg bblloo
iccaatteess tthhaatt aa nn
ccoonnnneeccttiioonn,, tt
oonnnneeccttiioonnss,,
GGaauuggee ggllaassss
pprroocceedduurree sshho
aaiinn ccoocckk ffoorr
aatteerr ccoocckk
rrkkiinngg lleevveell rr
ccoocckk ccoouulldd bb
rraaiinn ccoocckk ffoorr
eeaamm ccoocckk..
mmaall wwoorrkkiinngg
ttiioonn sshhoouulldd bb
eerr ooff ssoouurrcceess
oww ddoowwnn,, ppaarr
nneeww ggllaassss iiss
tthhee wwaatteerr ccoocc
tthhee sstteeaamm ccoo
sseess aanndd ffiittttiinn
hoouulldd bbee ffoolllloo
r aapppprrooxxiimmaatt
rreellaattiivveellyy qquu
bbee tthhee rreeaassoonn
rr aapppprrooxxiimmaatt
gg lleevveell rreellaattiivv
bbee ttaakkeenn aass ss
ss,, ssuucchh aass ccoo
rrttiiccuullaarrllyy aatt
s rreeqquuiirreedd..
cckk sshhoouulldd bbee
oocckk ppiippee sshhoo
nnggss
oowweedd::
tteellyy 55 sseeccoonndd
uuiicckkllyy.. IIff tthhiiss
nn,, aanndd rreemmeedd
tteellyy 55 sseeccoonndd
vveellyy qquuiicckkllyy
ssoooonn aass ppoossssii
oorrrroossiioonn ffrroomm
tthhee sstteeaamm eenn
ee cclloosseedd..
oouulldd bbee cclloossee
ddss..
ss ddooeess nnoott
ddiiaall aaccttiioonn
ddss..
yy,, aa bblloocckkaaggee
iibbllee..
mm tthhee
nndd..
eedd
ee mmaayy
TThhee aauutthhoorriizzeedd aatttteennddaanntt sshhoouulldd ssyysstteemmaattiiccaallllyy tteesstt tthhee wwaatteerr ggaauuggeess aatt lleeaasstt oonnccee eeaacchh ddaayy aanndd
sshhoouulldd bbee pprroovviiddeedd wwiitthh ssuuiittaabbllee pprrootteeccttiioonn ffoorr tthhee ffaaccee aanndd hhaannddss,, aass aa ssaaffeegguuaarrdd aaggaaiinnsstt
ssccaallddiinngg iinn tthhee eevveenntt ooff ggllaassss bbrreeaakkaaggee..
GGaauuggee ggllaassss gguuaarrddss
TThhee ggaauuggee ggllaassss gguuaarrdd sshhoouulldd bbee kkeepptt cclleeaann.. WWhheenn tthhee gguuaarrdd iiss bbeeiinngg cclleeaanneedd iinn ppllaaccee,, oorr
rreemmoovveedd ffoorr cclleeaanniinngg,, tthhee ggaauuggee sshhoouulldd bbee tteemmppoorraarriillyy sshhuutt--ooffff..
SSaattiissffaaccttoorryy wwaatteerr lleevveell sshhoouulldd bbee tthheerree bbeeffoorree sshhuuttttiinngg ooffff tthhee ggaauuggee aanndd ttaakkee ccaarree nnoott ttoo
ttoouucchh oorr kknnoocckk tthhee ggaauuggee ggllaassss.. AAfftteerr cclleeaanniinngg,, aanndd wwhheenn tthhee gguuaarrdd hhaass bbeeeenn rreeppllaacceedd,,
tthhee ggaauuggee sshhoouulldd bbee tteesstteedd aanndd tthhee ccoocckkss sseett iinn tthhee ccoorrrreecctt ppoossiittiioonn..
MMaaiinntteennaannccee
TThhee ggaauuggee ggllaassss sshhoouulldd bbee tthhoorroouugghhllyy oovveerrhhaauulleedd aatt eeaacchh aannnnuuaall ssuurrvveeyy..
LLaacckk ooff mmaaiinntteennaannccee ccaann rreessuulltt iinn hhaarrddeenniinngg ooff ppaacckkiinngg aanndd sseeiizzuurree ooff ccoocckkss..
IIff aa ccoocckk hhaannddllee bbeeccoommeess bbeenntt oorr ddiissttoorrtteedd ssppeecciiaall ccaarree iiss nneecceessssaarryy ttoo eennssuurree tthhaatt tthhee
ccoocckk iiss sseett ffuullll ooppeenn..
AA ddaammaaggeedd ffiittttiinngg sshhoouulldd bbee rreenneewweedd oorr rreeppaaiirreedd iimmmmeeddiiaatteellyy..
GGaauuggee ggllaasssseess oofftteenn bbeeccoommee ddiissccoolloorreedd dduuee ttoo wwaatteerr ccoonnddiittiioonnss;; tthheeyy aallssoo bbeeccoommee tthhiinn
aanndd wwoorrnn dduuee ttoo eerroossiioonn..
GGllaasssseess,, tthheerreeffoorree,, sshhoouulldd bbee rreenneewweedd aatt rreegguullaarr iinntteerrvvaallss..
AA ssttoocckk ooff ssppaarree ggllaasssseess aanndd ccoonnee ppaacckkiinngg sshhoouulldd aallwwaayyss bbee aavvaaiillaabbllee iinn tthhee bbooiilleerr hhoouussee..
RReemmeemmbbeerr::
IIff sstteeaamm ppaasssseess aarree cchhookkeedd aa ffaallssee hhiigghh wwaatteerr lleevveell mmaayy bbee ggiivveenn iinn tthhee ggaauuggee ggllaassss..
AAfftteerr tthhee ggaauuggee hhaass bbeeeenn tteesstteedd aa ffaallssee hhiigghh wwaatteerr lleevveell mmaayy ssttiillll bbee iinnddiiccaatteedd..
IIff tthhee wwaatteerr ppaassssaaggeess aarree cchhookkeedd aann aarrttiiffiicciiaallllyy hhiigghh wwaatteerr lleevveell mmaayy bbee oobbsseerrvveedd dduuee ttoo
sstteeaamm ccoonnddeennssiinngg iinn tthhee ggllaassss..
AAfftteerr tteessttiinngg,, tthhee ggllaassss wwiillll tteenndd ttoo rreemmaaiinn eemmppttyy uunnlleessss tthhee wwaatteerr lleevveell iinn tthhee bbooiilleerr iiss
hhiigghheerr tthhaann tthhee ttoopp ccoonnnneeccttiioonn,, iinn wwhhiicchh ccaassee wwaatteerr mmiigghhtt ffllooww iinnttoo tthhee ggllaassss ffrroomm tthhiiss
ccoonnnneeccttiioonn..
GG
iinn
AA
ww
WW
TT
eef
TT
ccoo
EE
LL
ccoo
IInn
LL
ddr
TT
TThhee
GGaauuggee ggllaassss ll
nnddiiccaattoorr ooff ww
AAnnyy wwaatteerr lleevv
wwiitthh iimmmmeeddiiaa
WWaatteerr lleevveell cc
TThhee mmaaiinntteenn
ffffiicciieenntt ooppeerr
TThhee mmeetthhooddss
oommpplleexx ttooppiic
EExxtteerrnnaall lleevvee
LLeevveell ccoonnttrroo
oonnttrroollss oorr aall
nntteerrnnaallllyy mmoo
LLeevveell ccoonnttrroo
drruumm))..
TThheessee pprroovviidde
ee lleevveell aallaarrmm
lleevveellss mmuusstt bb
wwaatteerr lleevveell ccoo
vveell ppeerrcceeiivveed
aattee aaccttiioonn ttaakk
coonnttrroollss
naannccee ooff tthhee cc
rraattiioonn..
ooff sseennssiinngg tth
cc tthhaatt iiss ccoovv
ell ccoonnttrrooll cchhaa
oll cchhaammbbeerrss aa
aarrmmss
Fig
oouunntteedd lleevveell
ooll ssyysstteemmss ww
ee aa hhiigghheerr ddee
mm ssyysstteemmss mmaa
bbee ttrreeaatteedd wwii
oonnddiittiioonnss iinnss
dd aass aabbnnoorrmm
kkeenn ttoo sshhuutt dd
ccoorrrreecctt wwaatteer
thhee wwaatteerr lleevv
veerreedd bbyy aa nnuu
aammbbeerrss
aarree ffiitttteedd eexxtt
gure 42 exte
ccoonnttrroollss
wwiitthh sseennssoorrss ((
eeggrreeee ooff ssaaffee
aayy aallssoo pprroovvii
iitthh tthhee uuttmmoo
ssiiddee tthhee bbooiill
mmaall mmuusstt bbee iinn
ddoowwnn tthhee bbooii
rr lleevveell iinn aa ss
vveell,, aanndd tthhee ss
uummbbeerr ooff rreegg
tteerrnnaallllyy ttoo bbo
ernal level c
((oorr pprroobbeess)) ww
eettyy tthhaann tthhooss
iiddee aa sseellff--cchhe
osstt rreessppeecctt,, aa
lleerr..
nnvveessttiiggaatteedd
iilleerr bbuurrnneerr iiff
sstteeaamm bbooiilleerr
ssuubbsseeqquueenntt cc
gguullaattiioonnss..
ooiilleerrss ffoorr tthhee
control cham
wwhhiicchh ffiitt iinnss
ssee ffiitttteedd eexxttee
eecckkiinngg ffuunncctt
ass tthheeyy aarree tthh
aass ssoooonn aass iitt
ff nneecceessssaarryy..
iiss eesssseennttiiaall
ccoonnttrrooll ooff wwaa
ee iinnssttaallllaattiioonn
mbers
ssiiddee tthhee bbooiillee
eerrnnaallllyy..
ttiioonn oonn ssyyssttee
hhee oonnllyy vviissuuaa
tt iiss oobbsseerrvveedd
ttoo iittss ssaaffee aann
aatteerr lleevveell iiss aa
nn ooff lleevveell
eerr sshheellll ((oorr ss
eemm iinntteeggrriittyy..
aall
dd,,
nndd
aa
sstteeaamm
..
PPrroott
AA
WW
TT
eef
TT
aadd
TT
AA
bb
dd
bb
WW
vv
TT
iinn
tteeccttiioonn ttuubbee
AAiirr vveennttss aanndd
WWhheenn aa bbooiillee
TThhiiss aaiirr hhaass nn
ffffeecctt ooff bbllaann
TThhee aaiirr ccaann
ddeeqquuaatteellyy..
TThhee aaiirr mmaayy bb
AAnn aalltteerrnnaattiivv
ooiilleerr ooppeerraattoo
doonnee)),, iitt iiss aa
ooiilleerr..
WWhheenn aa bbooiillee
aaccuuuumm..
TThhiiss vvaaccuuuumm
nn bbooiilleerr iinnsspp
eess aarree ffiitttteedd
Figure
dd vvaaccuuuumm bbrree
eerr iiss ssttaarrtteedd f
nnoo hheeaatt vvaalluu
nnkkeettiinngg hheeaatt e
aallssoo ggiivvee
bbee ppuurrggeedd ffrroo
vvee ttoo tthhee ccooc
oorr ooff tthhee ttaass
allssoo mmuucchh mm
eerr iiss ttaakkeenn
mm ccaauusseess pprreess
ppeeccttiioonn ddoooorr
ttoo ddiissccoouurraa
43 Internal
eeaakkeerrss
ffrroomm ccoolldd,, tthh
uuee,, aanndd wwiillll
eexxcchhaannggee ssuu
rriissee ttoo ccoorrrr
oomm tthhee sstteeaamm
cckk iiss aa bbaallaa
sskk ooff mmaannuuaa
mmoorree aaccccuurraattee
ooffff--lliinnee,, tthhee
ssssuurree ttoo bbee ee
rrss lleeaakkiinngg,, d
aaggee tthhee mmoovv
lly mounted
hhee sstteeaamm ssppaa
aaddvveerrsseellyy aa
uurrffaacceess..
rroossiioonn iinn tthh
mm ssppaaccee uussiinn
aanncceedd pprreessssuu
allllyy ppuurrggiinngg
ee aanndd wwiillll vv
ee sstteeaamm iinn tthh
eexxeerrtteedd oonn tthh
ddaammaaggee ttoo tt
vveemmeenntt ooff wwaa
d level contr
aaccee iiss ffuullll ooff
aaffffeecctt sstteeaamm
hhee ccoonnddeennssaa
nngg aa ssiimmppllee cc
uurree aaiirr vveenntt
aaiirr ((aanndd hheenn
vveenntt ggaasseess ww
thhee sstteeaamm sspp
hhee bbooiilleerr ffrroo
tthhee bbooiilleerr ffl
aatteerr aarroouunndd
rols
ff aaiirr..
ppllaanntt ppeerrffoorr
aattee ssyysstteemm,,
ccoocckk;;
wwhhiicchh nnoott
nnccee eennssuurreess
wwhhiicchh mmaayy aa
ppaaccee ccoonnddeenn
oomm tthhee oouuttssiidd
ffllaatt ppllaatteess aann
dd tthhee sseennssoorr
rrmmaannccee dduuee
iiff nnoott rreemm
oonnllyy rreelliieevvee
tthhaatt iitt iiss aacctt
aaccccuummuullaattee ii
nnsseess aanndd lleeaav
ddee,, aanndd ccaann rr
nndd tthhee ddaanngg
rr..
ttoo iittss
mmoovveedd
eess tthhee
ttuuaallllyy
iinn tthhee
avveess aa
rreessuulltt
ggeerr ooff
oov
sshh
TT
WW
ttrr
PP
iiss
GG
ddr
BB
sstt
RR
vveerrffiilllliinngg aa
hheellll..
TTrreeaattmmeenntt,, SStt
WWaatteerr iiss tthhee
rraannssppoorrttaattiioonn
Puurree wwaatteerr ((HH
ss vveerryy uunnccoomm
GGoooodd ddrriinnkkiinn
drriinnkkiinngg wwaattee
BBooiilleerrss,, hhoowwee
tteeaamm bbooiilleerr ii
RReedduuccee hheeaatt tt
sshhuuttddoowwnn bboo
Figure
ttoorraaggee aanndd BB
mmoosstt iimmppoorr
nn,, aanndd iitt
HH2200)) iiss ttaasstteell
mmmmoonn.. AAllll nn
nngg wwaatteerr ddooee
eerr aarree rreeaaddiilly
eevveerr,, aarree lleess
iiff aalllloowweedd ttoo
ttrraannssffeerr rraatteess
ooiilleerr.. TToo aavvoo
e 44 Typical
BBllooww ddoowwnn ff
rrttaanntt rraaww mmaa
ssttoorreess eenneerr
leessss,, ooddoorrlleessss
nnaattuurraall wwaattee
eess nnoott nneecceesss
yy aabbssoorrbbeedd bb
ssss aabbllee ttoo ccoop
oo rreemmaaiinn..
ss,, lleeaaddiinngg ttoo
Figure 4
ooiidd tthhiiss,, aa vv
l air vents a
ffoorr SStteeaamm BBoo
aatteerriiaall oonn eeaa
rrggyy.. IItt iiss
ss,, aanndd ccoolloorrll
eerrss ccoonnttaaiinn vv
ssaarriillyy mmaakkee
bbyy tthhee hhuummaa
ppee,, aanndd tthheess
oovveerrhheeaattiinngg
45 Typical w
vvaaccuuuumm bbrreeaakk
and vacuum
ooiilleerrss
aarrtthh.. IItt iiss eess
aallssoo ccaallllee
lleessss iinn iittss ppuu
vvaarriioouuss ttyyppeess
ggoooodd bbooiilleerr
aann bbooddyy,, aanndd
ssee ssaammee mmiinn
gg aanndd lloossss ooff
water cycle
akkeerr iiss rreeqquuii
m breakers
sssseennttiiaall ttoo llii
eedd tthhee ‘‘uunni
uurree ssttaattee;; hhooww
ss aanndd aammoouunn
rr ffeeeedd wwaatteerr
dd eesssseennttiiaall tto
nneerraallss wwiillll ccaa
ff mmeecchhaanniiccaall
iirreedd oonn tthhee bb
iiffee,, iitt iiss uussee
iivveerrssaall ssoollvv
wweevveerr,, ppuurree ww
nnttss ooff iimmppuurr
.. TThhee mmiinneerra
oo oouurr wweellll bb
aauussee ddaammaaggee
ll ssttrreennggtthh..
bbooiilleerr
eedd ffoorr
vveenntt’’..
wwaatteerr
rriittiieess..
aallss iinn
bbeeiinngg..
ee iinn aa
OOff tthhee wwoo
ppoollaarr ggllaacc
TThhiiss ssmmaall
eevvaappoorraattii
ttoo eeaarrtthh aa
uupp iimmppuurrii
CChhaarrggeedd ww
ttaabbllee,, oorr ff
TThheessee iimmpp
TT
DD
TT
aarr
TT
oorrlldd’’ss wwaatteerr ss
cciieerrss ‐‐ oonnllyy 00..66
ll pprrooppoorrttiioonn ww
ioonn,, tthhee wwaattee
aass rraaiinn.. HHoowwee
iittiieess ssuucchh aass cc
wwiitthh tthheessee iinngg
fflloowwss oovveerr tthhee
ppuurriittiieess mmaayy ff
TThhee ccoommmmoonn
DDiissssoollvveedd ssooll
TThhee pprriinncciippaall
rree ssccaallee--ffoorrmm
TThheerree aarree ootthh
ssttoocckk,, 9977%% iiss
6655%% iiss aavvaaiillaabb
wwoouulldd ssoooonn bb
err ttuurrnnss iinnttoo cc
eevveerr,, iitt iiss wwrroo
ccaarrbboonniicc aacciidd,,
ggrreeddiieennttss,, tthhee
ee ssuurrffaaccee ooff tt
ffoorrmm ddeeppoossiittss
n iimmppuurriittiieess ii
lliiddss -- TThheessee
ll oonneess aarree tthhee
mmiinngg wwhheenn hh
hheerr ddiissssoollvveedd
s ffoouunndd iinn tthhee
bbllee ffoorr ddoommeess
bbee ccoonnssuummeedd
cclloouuddss,, wwhhiicchh
nngg ttoo aassssuummee
,, nniittrrooggeenn aanndd
ee wwaatteerr ppeerrccoo
thhee eeaarrtthh ddiissss
ss oonn hheeaatt ttrraann
TTaabbllee 11 IImm
iinn rraaww wwaatteerr
aarree ssuubbssttaanncc
ee ccaarrbboonnaatteess
hheeaatteedd..
dd ssoolliiddss,, wwhhiicc
ee oocceeaannss,, aanndd
ssttiicc aanndd iinndduuss
iiff iitt wweerree nnoott
hh aarree ppaarrttllyy ccoo
ee tthhaatt rraaiinnwwaatt
dd,, iinn iinndduussttrriiaa
oollaatteess tthhrroouugg
oollvviinngg aanndd ccoo
nnssffeerr ssuurrffaacceess
mmppuurriittiieess iinn
rr ccaann bbee ccllaassss
cceess tthhaatt wwiillll
ss aanndd ssuullpphhaatt
cchh iiss nnoonn--ssccaa
dd aa ssiiggnniiffiiccaann
ssttrriiaall uussee..
tt ffoorr tthhee wwaattee
oonnddeennsseedd dduu
tteerr iiss ppuurree;; dd
aall aarreeaass,, ssuullpphh
gghh tthhee uuppppeerr ll
oolllleeccttiinngg aaddddiitt
ss tthhaatt mmaayy:: CC
nn wwaatteerr
ssiiffiieedd aass ffoollll
ddiissssoollvvee iinn ww
tteess ooff ccaallcciiuumm
aallee ffoorrmmiinngg..
ntt ppaarrtt ooff tthhaa
eerr ccyyccllee ((sseeee F
urriinngg tthheeiirr jjoouu
uurriinngg iittss ffaallll tt
hhuurr ddiiooxxiiddee..
llaayyeerrss ooff tthhee
ttiioonnaall iimmppuurriit
CCaauussee mmeettaall cc
lloowwss::
wwaatteerr..
umm aanndd mmaaggnn
.
tt iiss ttrraappppeedd i
FFiigguurree 33..99..11))..
uurrnneeyy aanndd tthhee
ttoo eeaarrtthh iitt wwii
eeaarrtthh ttoo tthhee w
ttiieess..
ccoorrrroossiioonn..
nneessiiuumm,, wwhhiicc
iinn tthhee
. AAfftteerr
eenn ffaallll
llll ppiicckk
wwaatteerr
cchh
IInn pprraaccttiiccee,, aannyy ssaallttss ffoorrmmiinngg ssccaallee wwiitthhiinn tthhee bbooiilleerr sshhoouulldd bbee cchheemmiiccaallllyy aalltteerreedd ssoo tthhaatt
tthheeyy pprroodduuccee ssuussppeennddeedd ssoolliiddss,, oorr sslluuddggee rraatthheerr tthhaann ssccaallee..
SSuussppeennddeedd ssoolliiddss -- TThheessee aarree ssuubbssttaanncceess tthhaatt eexxiisstt iinn wwaatteerr aass ssuussppeennddeedd ppaarrttiicclleess..
TThheeyy aarree uussuuaallllyy mmiinneerraall,, oorr oorrggaanniicc iinn oorriiggiinn..
TThheessee ssuubbssttaanncceess aarree nnoott ggeenneerraallllyy aa pprroobblleemm aass tthheeyy ccaann bbee ffiilltteerreedd oouutt..
DDiissssoollvveedd ggaasseess -- OOxxyyggeenn aanndd ccaarrbboonn ddiiooxxiiddee ccaann bbee rreeaaddiillyy ddiissssoollvveedd bbyy wwaatteerr..
TThheessee ggaasseess aarree aaggggrreessssiivvee iinnssttiiggaattoorrss ooff ccoorrrroossiioonn..
SSccuumm ffoorrmmiinngg ssuubbssttaanncceess -- TThheessee aarree mmiinneerraall iimmppuurriittiieess tthhaatt ffooaamm oorr ssccuumm..
OOnnee eexxaammppllee iiss ssooddaa iinn tthhee ffoorrmm ooff aa ccaarrbboonnaattee,, cchhlloorriiddee,, oorr ssuullpphhaattee..
TThhee aammoouunntt ooff iimmppuurriittiieess pprreesseenntt iiss eexxttrreemmeellyy ssmmaallll aanndd tthheeyy aarree uussuuaallllyy eexxpprreesssseedd iinn aannyy wwaatteerr
aannaallyyssiiss iinn tthhee ffoorrmm ooff ppaarrttss ppeerr mmiilllliioonn ((ppppmm)),, bbyy wweeiigghhtt oorr aalltteerrnnaattiivveellyy iinn mmiilllliiggrraammss ppeerr lliittrree
((mmgg//ll))..
HHaarrddnneessss
WWaatteerr iiss rreeffeerrrreedd ttoo aass bbeeiinngg eeiitthheerr ‘‘hhaarrdd’’ oorr ‘‘ssoofftt’’.. HHaarrdd wwaatteerr ccoonnttaaiinnss ssccaallee--ffoorrmmiinngg iimmppuurriittiieess
wwhhiillee ssoofftt wwaatteerr ccoonnttaaiinnss lliittttllee oorr nnoonnee.. TThhee ddiiffffeerreennccee ccaann eeaassiillyy bbee rreeccooggnniizzeedd bbyy tthhee eeffffeecctt ooff
wwaatteerr oonn ssooaapp.. MMuucchh mmoorree ssooaapp iiss rreeqquuiirreedd ttoo mmaakkee llaatthheerr wwiitthh hhaarrdd wwaatteerr tthhaann wwiitthh ssoofftt wwaatteerr..
HHaarrddnneessss iiss ccaauusseedd bbyy tthhee pprreesseennccee ooff tthhee mmiinneerraall ssaallttss ooff ccaallcciiuumm aanndd mmaaggnneessiiuumm aanndd iitt iiss tthheessee
ssaammee mmiinneerraallss tthhaatt eennccoouurraaggee tthhee ffoorrmmaattiioonn ooff ssccaallee..
TThheerree aarree ttwwoo ccoommmmoonn ccllaassssiiffiiccaattiioonnss ooff hhaarrddnneessss::
AAllkkaalliinnee hhaarrddnneessss ((aallssoo kknnoowwnn aass tteemmppoorraarryy hhaarrddnneessss)) -- CCaallcciiuumm aanndd mmaaggnneessiiuumm bbiiccaarrbboonnaatteess
aarree rreessppoonnssiibbllee ffoorr aallkkaalliinnee hhaarrddnneessss.. TThhee ssaallttss ddiissssoollvvee iinn wwaatteerr ttoo ffoorrmm aann aallkkaalliinnee ssoolluuttiioonn..
WWhheenn hheeaatt iiss aapppplliieedd,, tthheeyy ddeeccoommppoossee ttoo rreelleeaassee ccaarrbboonn ddiiooxxiiddee aanndd ssoofftt ssccaallee oorr sslluuddggee..
TThhee tteerrmm ‘‘tteemmppoorraarryy hhaarrddnneessss’’ iiss ssoommeettiimmeess uusseedd,, bbeeccaauussee tthhee hhaarrddnneessss iiss rreemmoovveedd bbyy bbooiilliinngg..
TThhiiss eeffffeecctt ccaann oofftteenn bbee sseeeenn aass ssccaallee oonn tthhee iinnssiiddee ooff aann eelleeccttrriicc kkeettttllee..
NN
ddu
aann
TT
aann
IInn
NNoonn--aallkkaalliinnee
duuee ttoo tthhee pprree
nndd cchhlloorriiddeess
TThheessee pprreecciippii
nndd ffoorrmm hhaarrdd
nn aaddddiittiioonn,, tthh
Fig
Figur
hhaarrddnneessss aann
eesseennccee ooff tthhee
ss..
iittaattee oouutt ooff ss
dd ssccaallee,, wwhhiicc
hhee pprreesseennccee
gure 46 Alk
re 47 non- A
nndd ccaarrbboonnaattee
ee ssaallttss ooff ccaallc
soolluuttiioonn,, dduuee
cchh iiss ddiiffffiiccuull
ooff ssiilliiccaa iinn bb
kaline or tem
Alkaline or p
ss ((aallssoo kknnooww
cciiuumm aanndd mmaa
ee ttoo tthheeiirr rreedduu
lltt ttoo rreemmoovvee.
bbooiilleerr wwaatteerr
mporary har
permanent
wwnn aass ppeerrmmaann
aaggnneessiiuumm bbuu
uucceedd ssoolluubbiill
..
ccaann aallssoo lleeaadd
rdness
hardness
nneenntt hhaarrddnneess
uutt iinn tthhee ffoorrmm
lliittyy aass tthhee tteemm
dd ttoo hhaarrdd ssccaa
ssss)) -- TThhiiss iiss aa
mm ooff ssuullpphhaattee
mmppeerraattuurree rrii
aallee,, wwhhiicchh ccaa
aallssoo
eess
iisseess,,
aann
rreeaacctt wwiitthh ccaallcciiuumm aanndd mmaaggnneessiiuumm ssaallttss ttoo ffoorrmm ssiilliiccaatteess wwhhiicchh ccaann sseevveerreellyy iinnhhiibbiitt hheeaatt
ttrraannssffeerr aaccrroossss tthhee ffiirree ttuubbeess aanndd ccaauussee tthheemm ttoo oovveerrhheeaatt..
TToottaall hhaarrddnneessss
TToottaall hhaarrddnneessss iiss nnoott ttoo bbee ccllaassssiiffiieedd aass aa ttyyppee ooff hhaarrddnneessss,, bbuutt aass tthhee ssuumm ooff
ccoonncceennttrraattiioonnss ooff ccaallcciiuumm aanndd mmaaggnneessiiuumm iioonnss pprreesseenntt wwhheenn tthheessee aarree bbootthh eexxpprreesssseedd aass
CCaaCCOO33.. IIff tthhee wwaatteerr iiss aallkkaalliinnee,, aa pprrooppoorrttiioonn ooff tthhiiss hhaarrddnneessss,, eeqquuaall iinn mmaaggnniittuuddee ttoo tthhee
ttoottaall aallkkaalliinniittyy aanndd aallssoo eexxpprreesssseedd aass CCaaCCOO33,, iiss ccoonnssiiddeerreedd aass aallkkaalliinnee hhaarrddnneessss,, aanndd tthhee
rreemmaaiinnddeerr aass nnoonn--aallkkaalliinnee hhaarrddnneessss..
NNoonn--ssccaallee ffoorrmmiinngg ssaallttss NNoonn--hhaarrddnneessss ssaallttss,, ssuucchh aass ssooddiiuumm ssaallttss aarree aallssoo pprreesseenntt,, aanndd aarree
ffaarr mmoorree ssoolluubbllee tthhaann tthhee ssaallttss ooff ccaallcciiuumm oorr mmaaggnneessiiuumm aanndd wwiillll nnoott ggeenneerraallllyy ffoorrmm ssccaallee
oonn tthhee ssuurrffaacceess ooff aa bbooiilleerr,, CCoommppaarraattiivvee uunniitt.. WWhheenn ssaallttss ddiissssoollvvee iinn wwaatteerr tthheeyy ffoorrmm
eelleeccttrriiccaallllyy cchhaarrggeedd ppaarrttiicclleess ccaalllleedd iioonnss..
TThhee mmeettaalllliicc ppaarrttss ((ccaallcciiuumm,, ssooddiiuumm,, mmaaggnneessiiuumm)) ccaann bbee iiddeennttiiffiieedd aass ccaattiioonnss bbeeccaauussee
tthheeyy aarree aattttrraacctteedd ttoo tthhee ccaatthhooddee aanndd ccaarrrryy ppoossiittiivvee eelleeccttrriiccaall cchhaarrggeess.. AAnniioonnss aarree nnoonn--
mmeettaalllliicc aanndd ccaarrrryy nneeggaattiivvee cchhaarrggeess -- bbiiccaarrbboonnaatteess,, ccaarrbboonnaattee,, cchhlloorriiddee,, ssuullpphhaattee,, aarree
aattttrraacctteedd ttoo tthhee aannooddee.. EEaacchh iimmppuurriittyy iiss ggeenneerraallllyy eexxpprreesssseedd aass aa cchheemmiiccaallllyy eeqquuiivvaalleenntt
aammoouunntt ooff ccaallcciiuumm ccaarrbboonnaattee,, wwhhiicchh hhaass aa mmoolleeccuullaarr wweeiigghhtt ooff 110000..
ppHH vvaalluuee AAnnootthheerr tteerrmm ttoo bbee ccoonnssiiddeerreedd iiss tthhee ppHH vvaalluuee;; tthhiiss iiss nnoott aann iimmppuurriittyy oorr
ccoonnssttiittuueenntt bbuutt mmeerreellyy aa nnuummeerriiccaall vvaalluuee rreepprreesseennttiinngg tthhee ppootteennttiiaall hhyyddrrooggeenn ccoonntteenntt ooff
wwaatteerr -- wwhhiicchh iiss aa mmeeaassuurree ooff tthhee aacciiddiicc oorr aallkkaalliinnee nnaattuurree ooff tthhee wwaatteerr.. WWaatteerr,, HH22OO,, hhaass
ttwwoo ttyyppeess ooff iioonnss -- hhyyddrrooggeenn iioonnss ((HH++)) aanndd hhyyddrrooxxyyll iioonnss ((OOHH--))..
IIff tthhee hhyyddrrooggeenn iioonnss aarree pprreeddoommiinnaanntt,, tthhee ssoolluuttiioonn wwiillll bbee aacciiddiicc wwiitthh aa ppHH vvaalluuee bbeettwweeeenn
00 aanndd 66.. IIff tthhee hhyyddrrooxxyyll iioonnss aarree pprreeddoommiinnaanntt,, tthhee ssoolluuttiioonn wwiillll bbee aallkkaalliinnee,, wwiitthh aa ppHH
vvaalluuee bbeettwweeeenn 88 aanndd 1144.. IIff tthheerree aarree aann eeqquuaall nnuummbbeerr ooff bbootthh hhyyddrrooxxyyll aanndd hhyyddrrooggeenn
iioonnss,, tthheenn tthhee ssoolluuttiioonn wwiillll bbee nneeuuttrraall,, wwiitthh aa ppHH vvaalluuee ooff 77..AAcciiddss aanndd aallkkaalliiss hhaavvee tthhee
eeffffeecctt ooff iinnccrreeaassiinngg tthhee ccoonndduuccttiivviittyy ooff wwaatteerr aabboovvee tthhaatt ooff aa nneeuuttrraall ssaammppllee.. FFoorr
eexxaammppllee,, aa ssaammppllee ooff wwaatteerr wwiitthh aa ppHH vvaalluuee ooff 1122 wwiillll hhaavvee aa hhiigghheerr ccoonndduuccttiivviittyy tthhaann aa
ssaammppllee tthhaatt hhaass aa ppHH vvaalluuee ooff 77..
WWaatteerr ffoorr tthhee BBooiilleerr
TThhee ooppeerraattiinngg oobbjjeeccttiivveess ffoorr sstteeaamm bbooiilleerr ppllaanntt iinncclluuddee::
SSaaffee ooppeerraattiioonn..
MMaaxxiimmuumm ccoommbbuussttiioonn aanndd hheeaatt ttrraannssffeerr eeffffiicciieennccyy..
MMiinniimmuumm mmaaiinntteennaannccee..
LLoonngg wwoorrkkiinngg lliiffee..
TThhee qquuaalliittyy ooff tthhee wwaatteerr uusseedd ttoo pprroodduuccee tthhee sstteeaamm iinn tthhee bbooiilleerr wwiillll hhaavvee aa pprrooffoouunndd
eeffffeecctt oonn mmeeeettiinngg tthheessee oobbjjeeccttiivveess..
TThheerree iiss aa nneeeedd ffoorr tthhee bbooiilleerr ttoo ooppeerraattee uunnddeerr tthhee ffoolllloowwiinngg ccrriitteerriiaa::
FFrreeeeddoomm ffrroomm ssccaallee -- IIff hhaarrddnneessss iiss pprreesseenntt iinn tthhee ffeeeeddwwaatteerr aanndd nnoott ccoonnttrroolllleedd
cchheemmiiccaallllyy,, tthheenn ssccaalliinngg ooff tthhee hheeaatt ttrraannssffeerr ssuurrffaacceess wwiillll ooccccuurr,, rreedduucciinngg hheeaatt ttrraannssffeerr
aanndd eeffffiicciieennccyy -- mmaakkiinngg ffrreeqquueenntt cclleeaanniinngg ooff tthhee bbooiilleerr nneecceessssaarryy.. IInn eexxttrreemmee ccaasseess,, llooccaall
hhoott ssppoottss ccaann ooccccuurr,, lleeaaddiinngg ttoo mmeecchhaanniiccaall ddaammaaggee oorr eevveenn ttuubbee ffaaiilluurree..
FFrreeeeddoomm ffrroomm ccoorrrroossiioonn aanndd cchheemmiiccaall aattttaacckk -- IIff tthhee wwaatteerr ccoonnttaaiinnss ddiissssoollvveedd ggaasseess,,
ppaarrttiiccuullaarrllyy ooxxyyggeenn,, ccoorrrroossiioonn ooff tthhee bbooiilleerr ssuurrffaacceess,, ppiippiinngg aanndd ootthheerr eeqquuiippmmeenntt iiss lliikkeellyy
ttoo ooccccuurr..
IIff tthhee ppHH vvaalluuee ooff tthhee wwaatteerr iiss ttoooo llooww,, tthhee aacciiddiicc ssoolluuttiioonn wwiillll aattttaacckk mmeettaall ssuurrffaacceess.. IIff
tthhee ppHH vvaalluuee iiss ttoooo hhiigghh,, aanndd tthhee wwaatteerr iiss aallkkaalliinnee,, ootthheerr pprroobblleemmss ssuucchh aass ffooaammiinngg mmaayy
ooccccuurr.. CCaauussttiicc eemmbbrriittttlleemmeenntt oorr ccaauussttiicc ccrraacckkiinngg mmuusstt aallssoo bbee pprreevveenntteedd iinn oorrddeerr ttoo aavvooiidd
mmeettaall ffaaiilluurree.. CCrraacckkiinngg aanndd eemmbbrriittttlleemmeenntt aarree ccaauusseedd bbyy ttoooo hhiigghh aa ccoonncceennttrraattiioonn ooff
ssooddiiuumm hhyyddrrooxxiiddee.. OOllddeerr rriivveetteedd bbooiilleerrss aarree mmoorree ssuusscceeppttiibbllee ttoo tthhiiss kkiinndd ooff aattttaacckk;;
hhoowweevveerr,, ccaarree iiss ssttiillll nneecceessssaarryy oonn mmooddeerrnn wweellddeedd bbooiilleerrss aatt tthhee ttuubbee eennddss.. GGoooodd qquuaalliittyy
sstteeaamm.. IIff tthhee iimmppuurriittiieess iinn tthhee bbooiilleerr ffeeeeddwwaatteerr aarree nnoott ddeeaalltt wwiitthh pprrooppeerrllyy,, ccaarrrryyoovveerr ooff
bbooiilleerr wwaatteerr iinnttoo tthhee sstteeaamm ssyysstteemm ccaann ooccccuurr.. TThhiiss mmaayy lleeaadd ttoo pprroobblleemmss eellsseewwhheerree iinn tthhee
sstteeaamm ssyysstteemm,, ssuucchh aass:: CCoonnttaammiinnaattiioonn ooff tthhee ssuurrffaacceess ooff ccoonnttrrooll vvaallvveess -- TThhiiss wwiillll aaffffeecctt
tthheeiirr ooppeerraattiioonn aanndd rreedduuccee tthheeiirr ccaappaacciittyy..CCoonnttaammiinnaattiioonn ooff tthhee hheeaatt ttrraannssffeerr ssuurrffaacceess ooff
pprroocceessss ppllaanntt -- TThhiiss wwiillll iinnccrreeaassee tthheerrmmaall rreessiissttaannccee,, aanndd rreedduuccee tthhee eeffffeeccttiivveenneessss ooff hheeaatt
ttrraannssffeerr..RReessttrriiccttiioonn ooff sstteeaamm ttrraapp oorriiffiicceess -- TThhiiss wwiillll rreedduuccee sstteeaamm ttrraapp ccaappaacciittiieess,, aanndd
uullttiimmaatteellyy lleeaadd ttoo wwaatteerrllooggggiinngg ooff tthhee ppllaanntt,, aanndd rreedduucceedd oouuttppuutt..
CCaarrrryyoovveerr ccaann bbee ccaauusseedd bbyy ttwwoo ffaaccttoorrss:: PPrriimmiinngg -- TThhiiss iiss tthhee eejjeeccttiioonn ooff bbooiilleerr wwaatteerr iinnttoo
tthhee sstteeaamm ttaakkee--ooffff aanndd iiss ggeenneerraallllyy dduuee ttoo oonnee oorr mmoorree ooff tthhee ffoolllloowwiinngg::
OOppeerraattiinngg tthhee bbooiilleerr wwiitthh ttoooo hhiigghh aa wwaatteerr lleevveell..
OOppeerraattiinngg tthhee bbooiilleerr bbeellooww iittss ddeessiiggnn pprreessssuurree;; tthhiiss iinnccrreeaasseess tthhee vvoolluummee aanndd tthhee
vveelloocciittyy ooff tthhee sstteeaamm rreelleeaasseedd ffrroomm tthhee wwaatteerr ssuurrffaaccee..
EExxcceessssiivvee sstteeaamm ddeemmaanndd..
FFooaammiinngg -- TThhiiss iiss tthhee ffoorrmmaattiioonn ooff ffooaamm iinn tthhee ssppaaccee bbeettwweeeenn tthhee wwaatteerr ssuurrffaaccee aanndd tthhee
sstteeaamm ooffff--ttaakkee.. TThhee ggrreeaatteerr tthhee aammoouunntt ooff ffooaammiinngg,, tthhee ggrreeaatteerr tthhee pprroobblleemmss wwhhiicchh wwiillll
bbee eexxppeerriieenncceedd..
TThhee ffoolllloowwiinngg aarree iinnddiiccaattiioonnss aanndd ccoonnsseeqquueenncceess ooff ffooaammiinngg::
WWaatteerr wwiillll ttrriicckkllee ddoowwnn ffrroomm tthhee sstteeaamm ccoonnnneeccttiioonn ooff tthhee ggaauuggee ggllaassss;; tthhiiss mmaakkeess iitt
ddiiffffiiccuulltt ttoo aaccccuurraatteellyy ddeetteerrmmiinnee tthhee wwaatteerr lleevveell..
LLeevveell pprroobbeess,, ffllooaattss aanndd ddiiffffeerreennttiiaall pprreessssuurree cceellllss hhaavvee ddiiffffiiccuullttyy iinn aaccccuurraatteellyy
ddeetteerrmmiinniinngg wwaatteerr lleevveell.. AAllaarrmmss mmaayy bbee ssoouunnddeedd,, aanndd tthhee bbuurrnneerr((ss)) mmaayy eevveenn ‘‘lloocckkoouutt’’..
TThhiiss wwiillll rreeqquuiirree mmaannuuaall rreesseettttiinngg ooff tthhee bbooiilleerr ccoonnttrrooll ppaanneell bbeeffoorree ssuuppppllyy ccaann bbee rree--
eessttaabblliisshheedd..
TThheessee pprroobblleemmss mmaayy bbee ccoommpplleetteellyy oorr iinn ppaarrtt dduuee ttoo ffooaammiinngg iinn tthhee bbooiilleerr.. HHoowweevveerr,,
bbeeccaauussee ffooaammiinngg iiss eennddeemmiicc ttoo bbooiilleerr wwaatteerr,,
SSuurrffaaccee ddeeffiinniittiioonn -- FFooaamm oonn aa ggllaassss ooff bbeeeerr ssiittss oonn ttoopp ooff tthhee lliiqquuiidd,, aanndd tthhee lliiqquuiidd // ffooaamm
iinntteerrffaaccee iiss cclleeaarrllyy ddeeffiinneedd.. IInn aa bbooiilliinngg lliiqquuiidd,, tthhee lliiqquuiidd ssuurrffaaccee iiss iinnddiissttiinncctt,, vvaarryyiinngg
ffrroomm aa ffeeww ssmmaallll sstteeaamm bbuubbbblleess aatt tthhee bboottttoomm ooff tthhee vveesssseell,, ttoo mmaannyy llaarrggee sstteeaamm bbuubbbblleess
aatt tthhee ttoopp..
AAggiittaattiioonn iinnccrreeaasseess ffooaammiinngg -- TThhee ttrreenndd iiss ttoowwaarrddss ssmmaalllleerr bbooiilleerrss ffoorr aa ggiivveenn sstteeaammiinngg
rraattee.. SSmmaalllleerr bbooiilleerrss hhaavvee lleessss wwaatteerr ssuurrffaaccee aarreeaa,, ssoo tthhee rraattee aatt wwhhiicchh sstteeaamm iiss rreelleeaasseedd
ppeerr ssqquuaarree mmeettrree ooff wwaatteerr aarreeaa iiss iinnccrreeaasseedd.. TThhiiss mmeeaannss tthhaatt tthhee aaggiittaattiioonn aatt tthhee ssuurrffaaccee iiss
ggrreeaatteerr.. IItt ffoolllloowwss tthheenn tthhaatt ssmmaalllleerr bbooiilleerrss aarree mmoorree pprroonnee ttoo ffooaammiinngg..
HHaarrddnneessss -- HHaarrdd wwaatteerr ddooeess nnoott ffooaamm.. HHoowweevveerr,, bbooiilleerr wwaatteerr iiss ddeelliibbeerraatteellyy ssoofftteenneedd ttoo
pprreevveenntt ssccaallee ffoorrmmaattiioonn,, aanndd tthhiiss ggiivveess iitt aa pprrooppeennssiittyy ttoo ffooaamm..
CCoollllooiiddaall ssuubbssttaanncceess -- CCoonnttaammiinnaattiioonn ooff bbooiilleerr wwaatteerr wwiitthh aa ccoollllooiidd iinn ssuussppeennssiioonn,, ffoorr
eexxaammppllee.. mmiillkk,, ccaauusseess vviioolleenntt ffooaammiinngg.. NNoottee:: CCoollllooiiddaall ppaarrttiicclleess aarree lleessss tthhaann 00..000000 11
mmmm iinn ddiiaammeetteerr,, aanndd ccaann ppaassss tthhrroouugghh aa nnoorrmmaall ffiilltteerr..
TTDDSS lleevveell -- AAss tthhee bbooiilleerr wwaatteerr TTDDSS iinnccrreeaasseess,, tthhee sstteeaamm bbuubbbblleess bbeeccoommee mmoorree ssttaabbllee,,
aanndd aarree mmoorree rreelluuccttaanntt ttoo bbuurrsstt aanndd sseeppaarraattee..
TThhee ffoolllloowwiinngg aalltteerrnnaattiivveess aarree ooppeenn ttoo tthhee EEnnggiinneeeerriinngg MMaannaaggeerr ttoo mmiinniimmiissee ffooaammiinngg iinn
tthhee bbooiilleerr:: OOppeerraattiioonn -- SSmmooootthh bbooiilleerr ooppeerraattiioonn iiss iimmppoorrttaanntt.. WWiitthh aa bbooiilleerr ooppeerraattiinngg
uunnddeerr ccoonnssttaanntt llooaadd aanndd wwiitthhiinn iittss ddeessiiggnn ppaarraammeetteerrss,, tthhee aammoouunntt ooff eennttrraaiinneedd mmooiissttuurree
ccaarrrriieedd oovveerr wwiitthh sstteeaamm mmaayy bbee lleessss tthhaann 22%%.. IIff llooaadd cchhaannggeess aarree rraappiidd aanndd ooff llaarrggee
mmaaggnniittuuddee,, tthhee pprreessssuurree iinn tthhee bbooiilleerr ccaann ddrroopp ccoonnssiiddeerraabbllyy,, iinniittiiaattiinngg eexxttrreemmeellyy ttuurrbbuulleenntt
ccoonnddiittiioonnss aass tthhee ccoonntteennttss ooff tthhee bbooiilleerr ffllaasshh ttoo sstteeaamm.. TToo mmaakkee mmaatttteerrss wwoorrssee,, tthhee
rreedduuccttiioonn iinn pprreessssuurree aallssoo mmeeaannss tthhaatt tthhee ssppeecciiffiicc vvoolluummee ooff tthhee sstteeaamm iiss iinnccrreeaasseedd,, aanndd
tthhee ffooaamm bbuubbbblleess aarree pprrooppoorrttiioonnaallllyy llaarrggeerr..
CChheemmiiccaall ccoonnttrrooll -- AAnnttii--ffooaammiinngg aaggeennttss mmaayy bbee aaddddeedd ttoo tthhee bbooiilleerr wwaatteerr.. TThheessee ooppeerraattee
bbyy bbrreeaakkiinngg ddoowwnn tthhee ffooaamm bbuubbbblleess.. HHoowweevveerr,, tthheessee aaggeennttss aarree nnoott eeffffeeccttiivvee wwhheenn
ttrreeaattiinngg ffooaammss ccaauusseedd bbyy ssuussppeennddeedd ssoolliiddss..
CCoonnttrrooll ooff TTDDSS ‐‐ AA bbaallaannccee hhaass ttoo bbee ffoouunndd bbeettwweeeenn::
AA hhiigghh TTDDSS lleevveell wwiitthh iittss aatttteennddaanntt eeccoonnoommyy ooff ooppeerraattiioonn..
AA llooww TTDDSS lleevveell wwhhiicchh mmiinniimmiisseess ffooaammiinngg..
SSaaffeettyy -- TThhee ddaannggeerrss ooff oovveerrhheeaattiinngg dduuee ttoo ssccaallee,, aanndd ooff ccoorrrroossiioonn dduuee ttoo ddiissssoollvveedd ggaasseess,,
aarree eeaassyy ttoo uunnddeerrssttaanndd.. IInn eexxttrreemmee ccaasseess,, ffooaammiinngg,, ssccaallee aanndd sslluuddggee ffoorrmmaattiioonn ccaann lleeaadd ttoo
tthhee bbooiilleerr wwaatteerr lleevveell ccoonnttrroollss sseennssiinngg iimmpprrooppeerr lleevveellss,, ccrreeaattiinngg aa ddaannggeerr ttoo ppeerrssoonnnneell aanndd
pprroocceessss aalliikkee..
EExxtteerrnnaall wwaatteerr ttrreeaattmmeenntt
IItt iiss ggeenneerraallllyy aaggrreeeedd tthhaatt wwhheerree ppoossssiibbllee oonn sstteeaamm bbooiilleerrss,, tthhee pprriinncciippaall ffeeeeddwwaatteerr
ttrreeaattmmeenntt sshhoouulldd bbee eexxtteerrnnaall ttoo tthhee bbooiilleerr.. AA ssuummmmaarryy ooff tthhee ttrreeaatteedd wwaatteerr qquuaalliittyy tthhaatt
mmiigghhtt bbee oobbttaaiinneedd ffrroomm tthhee vvaarriioouuss pprroocceesssseess,, bbaasseedd oonn aa ttyyppiiccaall hhaarrdd rraaww wwaatteerr ssuuppppllyy,,
TThhee eexxtteerrnnaall ttrreeaattmmeenntt ppllaanntt hhaass ttoo ddeeaall wwiitthh..
EExxtteerrnnaall wwaatteerr ttrreeaattmmeenntt pprroocceesssseess ccaann bbee lliisstteedd aass::
RReevveerrssee oossmmoossiiss -- AA pprroocceessss wwhheerree ppuurree wwaatteerr iiss ffoorrcceedd tthhrroouugghh aa sseemmii--ppeerrmmeeaabbllee
mmeemmbbrraannee lleeaavviinngg aa ccoonncceennttrraatteedd ssoolluuttiioonn ooff iimmppuurriittiieess,, wwhhiicchh iiss rreejjeecctteedd ttoo wwaassttee..
LLiimmee;; lliimmee // ssooddaa ssoofftteenniinngg -- WWiitthh lliimmee ssoofftteenniinngg,, hhyyddrraatteedd lliimmee ((ccaallcciiuumm hhyyddrrooxxiiddee))
rreeaaccttss wwiitthh ccaallcciiuumm aanndd mmaaggnneessiiuumm bbiiccaarrbboonnaatteess ttoo ffoorrmm aa rreemmoovvaabbllee sslluuddggee.. TThhiiss
rreedduucceess tthhee aallkkaalliinnee ((tteemmppoorraarryy)) hhaarrddnneessss.. LLiimmee // ssooddaa ((ssooddaa aasshh)) ssoofftteenniinngg rreedduucceess nnoonn--
aallkkaalliinnee ((ppeerrmmaanneenntt)) hhaarrddnneessss bbyy cchheemmiiccaall rreeaaccttiioonn..
IIoonn eexxcchhaannggee -- IIss bbyy ffaarr tthhee mmoosstt wwiiddeellyy uusseedd mmeetthhoodd ooff wwaatteerr ttrreeaattmmeenntt ffoorr sshheellll bbooiilleerrss
pprroodduucciinngg ssaattuurraatteedd sstteeaamm.. TThhiiss mmoodduullee wwiillll ccoonncceennttrraattee oonn tthhee ffoolllloowwiinngg pprroocceesssseess bbyy
wwhhiicchh wwaatteerr iiss ttrreeaatteedd:: BBaassee eexxcchhaannggee,, DDeeaallkkaalliissaattiioonn aanndd DDeemmiinneerraalliissaattiioonn..
IIoonn eexxcchhaannggee
AAnn iioonn eexxcchhaannggeerr iiss aann iinnssoolluubbllee mmaatteerriiaall nnoorrmmaallllyy mmaaddee iinn tthhee ffoorrmm ooff rreessiinn bbeeaaddss ooff
00..55 ttoo 11..00 mmmm ddiiaammeetteerr.. TThhee rreessiinn bbeeaaddss aarree uussuuaallllyy eemmppllooyyeedd iinn tthhee ffoorrmm ooff aa ppaacckkeedd
bbeedd ccoonnttaaiinneedd iinn aa ggllaassss rreeiinnffoorrcceedd ppllaassttiicc pprreessssuurree vveesssseell.. TThhee rreessiinn bbeeaaddss aarree ppoorroouuss aanndd
hhyyddrroopphhiilliicc -- tthhaatt iiss,, tthheeyy aabbssoorrbb wwaatteerr.. WWiitthhiinn tthhee bbeeaadd ssttrruuccttuurree aarree ffiixxeedd iioonniicc ggrroouuppss
wwiitthh wwhhiicchh aarree aassssoocciiaatteedd mmoobbiillee eexxcchhaannggeeaabbllee iioonnss ooff ooppppoossiittee cchhaarrggee.. TThheessee mmoobbiillee
iioonnss ccaann bbee rreeppllaacceedd bbyy ssiimmiillaarrllyy cchhaarrggeedd iioonnss,, ffrroomm tthhee ssaallttss ddiissssoollvveedd iinn tthhee wwaatteerr
ssuurrrroouunnddiinngg tthhee bbeeaaddss..
BBaassee eexxcchhaannggee ssoofftteenniinngg
TThhiiss iiss tthhee ssiimmpplleesstt ffoorrmm ooff iioonn eexxcchhaannggee aanndd aallssoo tthhee mmoosstt wwiiddeellyy uusseedd..
TThhee rreessiinn bbeedd iiss iinniittiiaallllyy aaccttiivvaatteedd ((cchhaarrggeedd)) bbyy ppaassssiinngg aa 77 -- 1122%% ssoolluuttiioonn ooff bbrriinnee
((ssooddiiuumm cchhlloorriiddee oorr ccoommmmoonn ssaalltt)) tthhrroouugghh iitt,, wwhhiicchh lleeaavveess tthhee rreessiinn rriicchh iinn ssooddiiuumm iioonnss..
TThheerreeaafftteerr,, tthhee wwaatteerr ttoo bbee ssoofftteenneedd iiss ppuummppeedd tthhrroouugghh tthhee rreessiinn bbeedd aanndd iioonn eexxcchhaannggee
ooccccuurrss..
CCaallcciiuumm aanndd mmaaggnneessiiuumm iioonnss ddiissppllaaccee ssooddiiuumm iioonnss ffrroomm tthhee rreessiinn,, lleeaavviinngg tthhee fflloowwiinngg
wwaatteerr rriicchh iinn ssooddiiuumm ssaallttss..
SSooddiiuumm ssaallttss ssttaayy iinn ssoolluuttiioonn aatt vveerryy hhiigghh ccoonncceennttrraattiioonnss aanndd tteemmppeerraattuurreess aanndd ddoo nnoott
ffoorrmm hhaarrmmffuull ssccaallee iinn tthhee bbooiilleerr..
TThhee ttoottaall hhaarrddnneessss iioonnss aarree eexxcchhaannggeedd ffoorr ssooddiiuumm.. WWiitthh ssooddiiuumm bbaassee eexxcchhaannggee ssoofftteenniinngg
tthheerree iiss nnoo rreedduuccttiioonn iinn tthhee ttoottaall ddiissssoollvveedd ssoolliiddss lleevveell ((TTDDSS iinn ppaarrttss ppeerr mmiilllliioonn oorr ppppmm))
aanndd nnoo cchhaannggee iinn tthhee ppHH..
AA
ssaa
AA
iinn
RR
SS
yy
ppr
AAllll tthhaatt hhaass hh
aallttss ffoorr aannootthh
AAss tthheerree iiss nnoo
nn ccoonndduuccttiivviit
RReeggeenneerraattiioonn
Soofftteenneerrss aarree
yeeaarrss.. TThheeyy cc
rroovviiddeedd tthhaatt
hhaappppeenneedd iiss aa
hheerr ttyyppee ooff lle
oo cchhaannggee iinn tt
ttyy ((TTDDSS aanndd
nn iiss tthheerreeffoorree
rreellaattiivveellyy cchh
ccaann bbee uusseedd ss
t aatt lleeaasstt 5500%%
Figure 48
aann eexxcchhaannggee
eessss hhaarrmmffuull,,
tthhee TTDDSS lleevvee
dd ccoonndduuccttiivviitt
e aaccttiivvaatteedd oonn
hheeaapp ttoo ooppeerr
ssuucccceessssffuullllyy
%% ooff ccoonnddeennss
base exchan
ooff oonnee ggrroouu
,, nnoonn--ssccaallee ff
eell,, rreessiinn bbeedd
ttyy aarree rreellaatteedd
nn aa ttiimmee oorr tto
rraattee aanndd ccaann
eevveenn iinn hhiigghh
ssaattee iiss rreettuurrnn
nger softeni
uupp ooff ppootteennttiia
ffoorrmmiinngg ssaallttss
d eexxhhaauussttiioonn
dd))..
toottaall ffllooww bbaa
pprroodduuccee ttrreeaa
hh aallkkaalliinnee ((ttee
nneedd..
ing
aallllyy hhaarrmmffuull
ss..
ccaannnnoott bbee dde
assiiss..
aatteedd wwaatteerr rree
eemmppoorraarryy)) hh
ll ssccaallee ffoorrmmii
eetteecctteedd bbyy aa
eelliiaabbllyy ffoorr mm
hhaarrddnneessss aarreeaa
iinngg
rriissee
mmaannyy
aass
WWhheerree tthh
pprreeffeerraabbll
SSoommeettiimm
eexxcchhaannggee
DD
TT
aall
TT
tthh
TT
IItt iiss rreeaallll
ssoofftteenneerr..
hheerree iiss lliittttllee oo
llee..
mmeess aa lliimmee // ss
ee.. TThhiiss rreedduucc
DDeeaallkkaalliissaatt
TThhee ddiissaaddvvaann
llkkaalliinniittyy..
TThhiiss mmaayy bbee oo
hhrroouugghh tthhee uu
TThheerree aarree sseevv
llyy aa sseett ooff tthhrr
oorr nnoo ccoonnddeenn
sooddaa ssoofftteenniinn
cceess tthhee llooaadd
ttiioonn
nnttaaggee ooff bbaassee
oovveerrccoommee bbyy
uussee ooff aa ddeeaallkk
vveerraall ttyyppeess oof
rreeee uunniittss,, aa dd
nnssaattee rreettuurrnn,,
nngg ttrreeaattmmeenntt
oonn tthhee rreessiinnss
ee eexxcchhaannggee ss
yy tthhee pprriioorr rree
kkaalliisseerr..
ff ddeeaallkkaalliisseerr
ddeeaallkkaalliisseerr,, ff
FFiigguurr
aa mmoorree ssoopphh
iiss eemmppllooyyeedd
ss..
ssoofftteenniinngg iiss tt
eemmoovvaall ooff tthh
rr
ffoolllloowweedd bbyy
rree 4499 DDeeaallkk
hhiissttiiccaatteedd ttyyp
dd aass aa pprree--ttrree
tthhaatt tthheerree iiss
hhee aallkkaalliinniittyy
aa ddeeggaasssseerr aa
kkaalliissaattiioonn
yyppee ooff iioonn eexx
eeaattmmeenntt bbeeffoo
nnoo rreedduuccttiioonn
aanndd tthhiiss iiss uu
aanndd tthheenn aa bbaa
xcchhaannggee iiss
oorree bbaassee
nn iinn tthhee TTDDSS
uussuuaallllyy aacchhiiee
aassee eexxcchhaanngg
SS aanndd
eevveedd
gee
DD
TT
IItt
SS
dd
TT
ccoo
IItt
IIff
eexx
II
bb
DDeemmiinneerraalli
TThhiiss pprroocceessss
tt iinnvvoollvveess ppaa
Soommeettiimmeess tthh
deemmiinneerraalliissaatt
TThhee pprroocceessss rr
oonnttaaiinniinngg aallmm
tt iiss uusseedd ffoorr v
ff tthhee rraaww wwaa
xxcchhaannggee mmaat
IInn tthheessee ccaassee
ee nneecceessssaarryy..
iissaattiioonn
wwiillll rreemmoovvee
aassssiinngg tthhee rraaww
hhee rreessiinnss mmaayy
ttiioonn..
rreemmoovveess vviirrtt
mmoosstt nnoo ddiissss
vveerryy hhiigghh pprr
atteerr hhaass aa hhiigg
tteerriiaall,, ddrraassttiic
eess,, ssoommee pprree--
ee vviirrttuuaallllyy aall
ww wwaatteerr tthhrroo
yy bbee ccoonnttaaiinn
ttuuaallllyy aallll tthhee
ssoollvveedd ssoolliiddss
rreessssuurree bbooiillee
gghh aammoouunntt ooff
ccaallllyy iinnccrreeaass
--ttrreeaattmmeenntt ooff
FFiigg 5500
llll tthhee ssaallttss..
oouugghh bbootthh ccaa
nneedd iinn oonnee vvee
mmiinneerraallss aann
ss..
eerrss ssuucchh aass tthh
ff ssuussppeennddeedd
ssiinngg ooppeerraattiinn
ff tthhee rraaww wwaa
00 DDeemmiinneerr
aattiioonn aanndd aannii
eesssseell aanndd tthhiiss
nndd pprroodduucceess v
hhoossee iinn ppoowwee
ssoolliiddss tthhiiss ww
nngg ccoossttss..
aatteerr ssuucchh aass cc
rraalliissaattiioonn
iioonn eexxcchhaanngge
ss iiss tteerrmmeedd ‘‘
vveerryy hhiigghh qquu
eerr ssttaattiioonnss..
wwiillll qquuiicckkllyy ff
ccllaarriiffiiccaattiioonn
ee rreessiinnss
mmiixxeedd bbeedd’’
uuaalliittyy wwaatteerr
ffoouull tthhee iioonn
oorr ffiillttrraattiioonnn mmaayy
SShheellll bbooiilleerr ppllaanntt
GGeenneerraallllyy,, sshheellll bbooiilleerrss aarree aabbllee ttoo ttoolleerraattee aa ffaaiirrllyy hhiigghh TTDDSS lleevveell,, aanndd tthhee rreellaattiivveellyy llooww
ccaappiittaall aanndd rruunnnniinngg ccoossttss ooff bbaassee--eexxcchhaannggee ssoofftteenniinngg ppllaannttss wwiillll uussuuaallllyy mmaakkee tthheemm tthhee
ffiirrsstt cchhooiiccee..
IIff tthhee rraaww wwaatteerr ssuuppppllyy hhaass aa hhiigghh TTDDSS vvaalluuee,, aanndd // oorr tthhee ccoonnddeennssaattee rreettuurrnn rraattee iiss llooww
((<<4400%%)),, tthheerree aarree aa ffeeww ooppttiioonnss wwhhiicchh mmaayy bbee ccoonnssiiddeerreedd::
PPrree--ttrreeaattmmeenntt wwiitthh lliimmee // ssooddaa wwhhiicchh wwiillll ccaauussee tthhee aallkkaalliinnee hhaarrddnneessss ttoo pprreecciippiittaattee oouutt ooff
ssoolluuttiioonn aass ccaallcciiuumm ccaarrbboonnaattee aanndd mmaaggnneessiiuumm hhyyddrrooxxiiddee,, aanndd tthheenn ddrraaiinn ffrroomm tthhee
rreeaaccttiioonn vveesssseell..
AA ddeeaallkkaalliissaattiioonn ppllaanntt ttoo rreedduuccee tthhee TTDDSS lleevveell ooff tthhee wwaatteerr ssuupppplliieedd ttoo tthhee bbooiilleerr ppllaanntt..
WWaatteerr--ttuubbee bbooiilleerr ppllaanntt..
WWaatteerr--ttuubbee bbooiilleerr ppllaanntt iiss mmuucchh lleessss ttoolleerraanntt ooff hhiigghh TTDDSS lleevveellss,, aanndd eevveenn lleessss ssoo aass tthhee
pprreessssuurree iinnccrreeaasseess.. TThhiiss iiss dduuee ttoo aa nnuummbbeerr ooff rreeaassoonnss,, iinncclluuddiinngg::
WWaatteerr--ttuubbee bbooiilleerrss hhaavvee aa lliimmiitteedd wwaatteerr ssuurrffaaccee aarreeaa iinn tthhee sstteeaamm ddrruumm,, rreellaattiivvee ttoo tthhee
eevvaappoorraattiioonn rraattee..
TThhiiss rreessuullttss iinn vveerryy hhiigghh sstteeaamm rreelleeaassee rraatteess ppeerr uunniitt ooff wwaatteerr aarreeaa,, aanndd ttuurrbbuulleennccee..
WWaatteerr--ttuubbee bbooiilleerrss tteenndd ttoo bbee hhiigghheerr rraatteedd,, ppeerrhhaappss oovveerr 11 000000 ttoonnnneess // hh ooff sstteeaamm.. TThhiiss
mmeeaannss tthhaatt eevveenn aa ssmmaallll ppeerrcceennttaaggee bblloowwddoowwnn ccaann rreepprreesseenntt aa hhiigghh mmaassss ttoo bbee bblloowwnn
ddoowwnn..
WWaatteerr--ttuubbee bbooiilleerrss tteenndd ttoo ooppeerraattee aatt hhiigghheerr pprreessssuurreess,, uussuuaallllyy uupp ttoo 115500 bbaarr gg.. TThhee hhiigghheerr tthhee
pprreessssuurree,, tthhee ggrreeaatteerr tthhee eenneerrggyy ccoonnttaaiinneedd iinn tthhee bblloowwddoowwnn wwaatteerr..
HHiigghheerr pprreessssuurreess aallssoo mmeeaann hhiigghheerr tteemmppeerraattuurreess.. TThhiiss mmeeaannss tthhaatt tthhee mmaatteerriiaallss ooff ccoonnssttrruuccttiioonn
wwiillll bbee ssuubbjjeecctteedd ttoo hhiigghheerr tthheerrmmaall ssttrreesssseess,, aanndd bbee ooppeerraattiinngg cclloosseerr ttoo tthheeiirr mmeettaalllluurrggiiccaall
lliimmiittaattiioonnss.. EEvveenn aa ssmmaallll aammoouunntt ooff iinntteerrnnaall ccoonnttaammiinnaattiioonn hhiinnddeerriinngg tthhee hheeaatt ttrraannssffeerr ffrroomm ttuubbeess
ttoo wwaatteerr mmaayy rreessuulltt iinn tthhee ttuubbeess oovveerrhheeaattiinngg..
WWaatteerr--ttuubbee bbooiilleerrss oofftteenn iinnccoorrppoorraattee aa ssuuppeerrhheeaatteerr..
TThhee ddrryy ssaattuurraatteedd sstteeaamm ffrroomm tthhee sstteeaamm ddrruumm mmaayy bbee ddiirreecctteedd ttoo aa ssuuppeerrhheeaatteerr ttuubbeess
ssiittuuaatteedd iinn tthhee hhiigghheesstt tteemmppeerraattuurree aarreeaa ooff tthhee ffuurrnnaaccee.. AAnnyy ccaarrrryyoovveerr ooff ccoonnttaammiinnaatteedd
wwaatteerr wwiitthh tthhee sstteeaamm wwoouulldd ccooaatt tthhee iinnssiiddee ooff tthhee ssuuppeerrhheeaatteerr ttuubbeess,, aanndd iinnhhiibbiitt hheeaatt
ttrraannssffeerr wwiitthh ppootteennttiiaallllyy ddiissaassttrroouuss rreessuullttss..
TThhee aabboovvee ffaaccttoorrss mmeeaann tthhaatt::
HHiigghh qquuaalliittyy wwaatteerr ttrreeaattmmeenntt iiss eesssseennttiiaall ffoorr tthhee ssaaffee ooppeerraattiioonn ooff tthhiiss ttyyppee ooff ppllaanntt..
IItt mmaayy bbee eeccoonnoommiiccaallllyy vviiaabbllee ttoo iinnvveesstt iinn aa wwaatteerr ttrreeaattmmeenntt ppllaanntt tthhaatt wwiillll mmiinniimmiizzee
bbllooww ddoowwnn rraatteess..
IInn eeaacchh ooff tthheessee ccaasseess,, tthhee sseelleeccttiioonn wwiillll oofftteenn bbee aa ddeemmiinneerraalliizzaattiioonn oorr aa rreevveerrssee oossmmoossiiss
ppllaanntt CCoonnttrroolllliinngg TTDDSS iinn tthhee BBooiilleerr WWaatteerr
AAss aa bbooiilleerr ggeenneerraatteess sstteeaamm,, aannyy iimmppuurriittiieess wwhhiicchh aarree iinn tthhee bbooiilleerr ffeeeedd wwaatteerr aanndd wwhhiicchh
ddoo nnoott bbooiill ooffff wwiitthh tthhee sstteeaamm wwiillll ccoonncceennttrraattee iinn tthhee bbooiilleerr wwaatteerr..
AAss tthhee ddiissssoollvveedd ssoolliiddss bbeeccoommee mmoorree aanndd mmoorree ccoonncceennttrraatteedd,, tthhee sstteeaamm bbuubbbblleess tteenndd ttoo
bbeeccoommee mmoorree ssttaabbllee,, ffaaiilliinngg ttoo bbuurrsstt aass tthheeyy rreeaacchh tthhee wwaatteerr ssuurrffaaccee ooff tthhee bbooiilleerr..
TThheerree ccoommeess aa ppooiinntt ((ddeeppeennddiinngg oonn bbooiilleerr pprreessssuurree,, ssiizzee,, aanndd sstteeaamm llooaadd)) wwhheerree aa
ssuubbssttaannttiiaall ppaarrtt ooff tthhee sstteeaamm ssppaaccee iinn tthhee bbooiilleerr bbeeccoommeess ffiilllleedd wwiitthh bbuubbbblleess aanndd ffooaamm iiss
ccaarrrriieedd oovveerr iinnttoo tthhee sstteeaamm mmaaiinn..
TThhiiss iiss oobbvviioouussllyy uunnddeessiirraabbllee nnoott oonnllyy bbeeccaauussee tthhee sstteeaamm iiss eexxcceessssiivveellyy wweett aass iitt lleeaavveess
tthhee bbooiilleerr,, bbuutt iitt ccoonnttaaiinnss bbooiilleerr wwaatteerr wwiitthh aa hhiigghh lleevveell ooff ddiissssoollvveedd aanndd ppeerrhhaappss
ssuussppeennddeedd ssoolliiddss.. TThheessee ssoolliiddss wwiillll ccoonnttaammiinnaattee ccoonnttrrooll vvaallvveess,, hheeaatt eexxcchhaannggeerrss aanndd
sstteeaamm ttrraappss..
WWhhiillsstt ffooaammiinngg ccaann bbee ccaauusseedd bbyy hhiigghh lleevveellss ooff ssuussppeennddeedd ssoolliiddss,, hhiigghh aallkkaalliinniittyy oorr
ccoonnttaammiinnaattiioonn bbyy ooiillss aanndd ffaattss,, tthhee mmoosstt ccoommmmoonn ccaauussee ooff ccaarrrryyoovveerr ((pprroovviiddeedd tthheessee
ootthheerr ffaaccttoorrss aarree pprrooppeerrllyy ccoonnttrroolllleedd)) iiss aa hhiigghh TToottaall DDiissssoollvveedd SSoolliiddss ((TTDDSS)) lleevveell..
CCaarreeffuull ccoonnttrrooll ooff bbooiilleerr wwaatteerr TTDDSS lleevveell ttooggeetthheerr wwiitthh aatttteennttiioonn ttoo tthheessee ootthheerr ffaaccttoorrss
sshhoouulldd eennssuurree tthhaatt tthhee rriisskkss ooff ffooaammiinngg aanndd ccaarrrryyoovveerr aarree mmiinniimmiisseedd..
BBoottttoomm BBlloowwddoowwnn
SSuussppeennddeedd ssoolliiddss ccaann bbee kkeepptt iinn ssuussppeennssiioonn aass lloonngg aass tthhee bbooiilleerr wwaatteerr iiss aaggiittaatteedd,, bbuutt aass
ssoooonn aass tthhee aaggiittaattiioonn ssttooppss,, tthheeyy wwiillll ffaallll ttoo tthhee bboottttoomm ooff tthhee bbooiilleerr..
IIff tthheeyy aarree nnoott rreemmoovveedd,, tthheeyy wwiillll aaccccuummuullaattee aanndd,, ggiivveenn ttiimmee,, wwiillll iinnhhiibbiitt hheeaatt ttrraannssffeerr
ffrroomm tthhee bbooiilleerr ffiirree ttuubbeess,, wwhhiicchh wwiillll oovveerrhheeaatt aanndd mmaayy eevveenn ffaaiill..
TThhee rreeccoommmmeennddeedd mmeetthhoodd ooff rreemmoovviinngg tthhiiss sslluuddggee iiss vviiaa sshhoorrtt,, sshhaarrpp bbllaassttss uussiinngg aa
rreellaattiivveellyy llaarrggee vvaallvvee aatt tthhee bboottttoomm ooff tthhee bbooiilleerr..
TT
rree
FF
tthh
ffoo
BB
oor
TT
tthh
TT
TT
TT
TThhee lleenngg
FF
kk
TThhee oobbjjeeccttiivvee
eemmoovveedd oonn tth
Foorr tthhiiss rreeaassoo
hhaann oonnee,, ttwwee
oorr tthhee rreesstt ooff
BBlloowwddoowwnn ww
rr aa mmeettaall bblloo
TThhee ssiizzee ooff tthh
hhaatt eenntteerrss tthhee
TThhee mmaajjoorr iinnff
TThhee bbooiilleerr pprre
TThhee ssiizzee ooff tthh
gtthh ooff tthhee bblloo
FFiigguurree 5511 bboo
kkeeyy
ee iiss ttoo aallllooww
thhee nneexxtt bbllooww
oonn,, aa ssiinnggllee ff
eellvvee--sseeccoonndd bb
ff tthhee ddaayy..
wwaatteerr wwiillll eeiitthh
oowwddoowwnn vveess
hhee vveesssseell iiss dd
ee vveesssseell wwhhee
fflluueenncceess oonn bb
eessssuurree..
hhee bblloowwddoowwnn
oowwddoowwnn lliinnee
oottttoomm bbllooww dd
tthhee sslluuddggee ttii
wwddoowwnn..
ffoouurr--sseeccoonndd b
bblloowwddoowwnn iinn
hheerr ppaassss iinnttoo
sseell ssiittuuaatteedd a
ddeetteerrmmiinneedd bb
eenn tthhee bblloowwdd
bblloowwddoowwnn rra
nn lliinnee..
e bbeettwweeeenn tthhee
ddoowwnn vvaallvvee
iimmee ttoo rreeddiisstt
bblloowwddoowwnn ee
nn tthhee ffiirrsstt eeiigg
oo aa bbrriicckk--lliinnee
aabboovvee ggrroouunn
bbyy tthhee fflloowwrraa
ddoowwnn vvaallvvee ii
aattee aarree::
ee bbooiilleerr aanndd
wwiitthh WWaatteerr
ttrriibbuuttee iittsseellff
eevveerryy eeiigghhtt hh
gghhtt hhoouurr sshhiif
eedd bblloowwddoowwnn
nndd..
aattee ooff bblloowwdd
iiss ooppeenneedd..
tthhee bblloowwddooww
rr LLeevveellss iinn SS
ff ssoo tthhaatt mmoorr
hhoouurrss iiss mmuucc
fftt ppeerriioodd,, aann
nn ppiitt eennccaasseedd
ddoowwnn wwaatteerr aa
wwnn vveesssseell..
SStteeaamm BBooiillee
ree ccaann bbee
chh mmoorree eeffffeecc
nndd tthheenn nnootthhii
dd bbeellooww ggrroouu
aanndd ffllaasshh ssttee
eerrss rreemmoovvaabb
ccttiivvee
iinngg
uunndd,,
eaamm
bbllee
TThhee ttaasskk ooff aannyy sstteeaamm bbooiilleerr iiss ttoo pprroovviiddee tthhee ccoorrrreecctt aammoouunntt ooff hhiigghh qquuaalliittyy sstteeaamm::
ssaaffeellyy,, eeffffiicciieennttllyy,, aanndd aatt tthhee ccoorrrreecctt pprreessssuurree..
SStteeaamm iiss ggeenneerraatteedd bbyy hheeaatt ffrroomm tthhee ccoommbbuussttiioonn ooff ffuueell iinn aa ffuurrnnaaccee,, oorr bbyy wwaassttee hheeaatt
ffrroomm aa pprroocceessss.. TThhee hheeaatt iiss ttrraannssffeerrrreedd ttoo wwaatteerr iinn tthhee bbooiilleerr sshheellll,, wwhhiicchh tthheenn eevvaappoorraatteess
ttoo pprroodduuccee sstteeaamm uunnddeerr pprreessssuurree..
AA cceerrttaaiinn aarreeaa ooff wwaatteerr ssuurrffaaccee iiss rreeqquuiirreedd iinn aa bbooiilleerr ffrroomm wwhhiicchh ttoo rreelleeaassee tthhee sstteeaamm..
AA cceerrttaaiinn hheeiigghhtt sshhoouulldd aallssoo bbee aalllloowweedd aabboovvee tthhee nnoorrmmaall wwoorrkkiinngg lleevveell,, ttoo aallllooww tthhee wwaatteerr lleevveell
ttoo rriissee wwiitthh iinnccrreeaassiinngg llooaadd,, bbuutt ssttiillll aalllloowwiinngg ssuuffffiicciieenntt aarreeaa ttoo rreelleeaassee tthhee sstteeaamm wwiitthhoouutt
ccaarrrryyoovveerr ooff wwaatteerr ttaakkiinngg ppllaaccee..
IInn hhoorriizzoonnttaall sshheellll bbooiilleerrss,, tthhee wwaatteerr lleevveell rriisseess wwiitthh iinnccrreeaassiinngg llooaadd ((dduuee ttoo tthhee pprreesseennccee ooff mmoorree
sstteeaamm bbeeiinngg bbeellooww tthhee wwaatteerr lleevveell iinn tthhee bbooiilleerr)).. AAss iitt ddooeess ssoo,, tthhee wwaatteerr ssuurrffaaccee aarreeaa ((sstteeaamm
rreelleeaassee aarreeaa)) wwiillll ddeeccrreeaassee bbeeccaauussee,, aass tthhee wwaatteerr lleevveell iiss aabboovvee tthhee cceennttrree lliinnee ooff tthhee bbooiilleerr,, tthhee
ssiiddeess ooff tthhee ccoonnttaaiinniinngg sshheellll ccoonnvveerrggee..
TThhee bbooiilleerrmmaakkeerr wwiillll hhaavvee ddeessiiggnneedd tthhee bbooiilleerr ttoo eennssuurree tthhaatt tthhee aarreeaa ooff tthhee nnoorrmmaall wwaatteerr lleevveell
((NNWWLL)) iiss ssuucchh tthhaatt sstteeaamm wwiillll bbee rreelleeaasseedd aatt aann aacccceeppttaabbllee vveelloocciittyy.. TThhee ddeessiiggnn wwiillll aallssoo aallllooww aa
ssppeecciiffiicc mmiinniimmuumm hheeiigghhtt ooff tthhee sstteeaamm ooffff--ttaakkee aabboovvee tthhee NNWWLL..
CClleeaarrllyy,, aass sstteeaamm iiss ggeenneerraatteedd,, tthhee wwaatteerr iinn tthhee bbooiilleerr eevvaappoorraatteess,, aanndd tthhee bbooiilleerr mmuusstt rreecceeiivvee aa
ssuuppppllyy ooff wwaatteerr ttoo mmaaiinnttaaiinn tthhee lleevveell.. BBeeccaauussee ooff tthhee ffaaccttoorrss oouuttlliinneedd aabboovvee,, wwaatteerr mmuusstt bbee
mmaaiinnttaaiinneedd aatt tthhee ccoorrrreecctt lleevveell..
SSaaffeettyy iiss aallssoo ooff ppaarraammoouunntt iimmppoorrttaannccee.. IIff tthhee bbooiilleerr ooppeerraatteess wwiitthh iinnssuuffffiicciieenntt wwaatteerr,, sseevveerree
ddaammaaggee ccoouulldd ooccccuurr aanndd tthheerree iiss uullttiimmaatteellyy tthhee rriisskk ooff eexxpplloossiioonn..
FFoorr tthhiiss rreeaassoonn,, ccoonnttrroollss aarree rreeqquuiirreedd wwhhiicchh wwiillll::
MMoonniittoorr aanndd ccoonnttrrooll tthhee wwaatteerr lleevveell
DDeetteecctt iiff aa llooww wwaatteerr lleevveell ppooiinntt iiss rreeaacchheedd,, aanndd ttaakkee aapppprroopprriiaattee aaccttiioonn..
TThhiiss aaccttiioonn mmaayy iinncclluuddee::
SSoouunnddiinngg aann aallaarrmm,, sshhuuttttiinngg ddoowwnn tthhee ffeeeeddwwaatteerr ssuuppppllyy aanndd sshhuuttttiinngg ddoowwnn tthhee bbuurrnneerr((ss))..
IItt iiss aallssoo eesssseennttiiaall ttoo pprroovviiddee aann eexxtteerrnnaall iinnddiiccaattiioonn ooff tthhee wwaatteerr lleevveell..
aatteerr lleevveell iinnddiiccaattiioonn aanndd bbooiilleerr wwaatteerr lleevveellss
WWaatteerr lleevveell iinnddiiccaattiioonn aapppplliieess ttoo sstteeaamm bbooiilleerrss wwhheerree tthhee wwaatteerr lleevveell ccaann bbee ddeetteecctteedd..
IItt
ttyy
ppr
IInn
tthh
MMaannyy sstt
ttoo pprreevveenn
pprrootteeccttiioo
WWaatteerr ggaa
bbooiilleerrss..
TThhee ggaauugg
aanndd iiss uussu
lleevveell..
tt iinncclluuddeess mmoo
yyppee,, wwhheerree tthh
rree--sseett vvaalluuee
nn mmoosstt ccaasseess
hhee iinnddiiccaattoorr..
taannddaarrddss ssttiipp
nntt aa bbrreeaakkaaggee
onn iiss aa ttoouugghhee
aauuggee ggllaassss ccoo
ggee ggllaassss ddeevvii
uuaallllyy aarrrraanngg
oosstt sstteeaamm bboo
hheerree iiss nnoo sstte
aarree ttaakkeenn ttoo
ss,, tthhee ssiimmppllee
puullaattee tthhee pprroo
ee ffrroomm ccaauussii
eenneedd ggllaassss sscc
oonnssttrruucctteedd ffrr
iiccee,, wwhhiicchh hha
geedd ttoo ggiivvee aa
Fig
ooiilleerrss,, tthhee eexx
eeaamm ddrruumm.. II
iinnddiiccaattee iinnss
ggaauuggee ggllaassss
oovviissiioonn ooff ttww
inngg aa hhaazzaarrdd
ccrreeeenn ttoo tthhee
rroomm ffllaatt oorr ppr
aass ssttoooodd tthhee
vviissiibbllee rraanngg
gure 52 wate
xxcceeppttiioonn bbeeiinn
Inn ssuucchh ccaasseess
ssuuffffiicciieenntt wwaa
ss oonn tthhee sstteeaamm
wwoo ggaauuggee ggllaa
ttoo tthhee ooppeerraa
ffrroonntt aanndd ssiidd
rriissmmaattiicc ggllaass
tteesstt ooff ttiimmee,,
ggee ooff wwaatteerr llee
er gauge gla
nngg tthhoossee ooff tthh
ss,, sstteeaamm oouuttll
aatteerr iinnppuutt..
mm // wwaatteerr ddrruu
aasssseess.. AArrrraanngg
aattoorr.. TThhee mmoo
ddeess ooff tthhee wwa
ssss mmaayy bbee rree
,, iiss uusseedd oonn tt
eevveell aabboovvee aa
ass and mou
hhee ‘‘oonnccee tthhrro
lleett tteemmppeerraattuu
ruumm oorr bbooiilleerr
ggeemmeennttss aarree
osstt ccoommmmoonn f
waatteerr ggaauuggee gg
eeqquuiirreedd ffoorr hh
tthhee vvaasstt mmaajjo
aanndd bbeellooww tthh
untings
oouugghh’’ oorr ccooii
uurreess eexxcceeeeddii
rr sshheellll iiss uussee
uussuuaallllyy rreeqquu
ffoorrmm ooff
ggllaassss..
hhiigghh--pprreessssuurree
oorriittyy ooff bbooiill
hhee nnoorrmmaall wwaa
iill
iinngg aa
eedd aass
uuiirreedd
ee
eerrss
aatteerr
MMeetthhooddss ooff DDeetteeccttiinngg WWaatteerr LLeevveell iinn SStteeaamm BBooiilleerrss
OOnn aa sstteeaamm rraaiissiinngg bbooiilleerr tthheerree aarree tthhrreeee cclleeaarr aapppplliiccaattiioonnss ffoorr lleevveell mmoonniittoorriinngg ddeevviicceess::
LLeevveell ccoonnttrrooll -- TToo eennssuurree tthhaatt tthhee rriigghhtt aammoouunntt ooff wwaatteerr iiss aaddddeedd ttoo tthhee bbooiilleerr aatt tthhee rriigghhtt
ttiimmee..
LLooww wwaatteerr aallaarrmm -- FFoorr ssaaffee bbooiilleerr ooppeerraattiioonn,, tthhee llooww wwaatteerr aallaarrmm eennssuurreess tthhaatt tthhee
ccoommbbuussttiioonn ooff ffuueell ddooeess nnoott ccoonnttiinnuuee iiff tthhee wwaatteerr lleevveell iinn tthhee bbooiilleerr hhaass ddrrooppppeedd ttoo,, oorr
bbeellooww aa pprreeddeetteerrmmiinneedd lleevveell..
FFoorr aauuttoommaattiiccaallllyy ccoonnttrroolllleedd sstteeaamm bbooiilleerrss,, nnaattiioonnaall ssttaannddaarrddss uussuuaallllyy ccaallll ffoorr ttwwoo
iinnddeeppeennddeenntt llooww lleevveell aallaarrmmss,, ttoo eennssuurree ssaaffeettyy..
HHiigghh wwaatteerr aallaarrmm -- TThhee aallaarrmm ooppeerraatteess iiff tthhee wwaatteerr lleevveell rriisseess ttoooo hhiigghh,, iinnffoorrmmiinngg tthhee
bbooiilleerr ooppeerraattoorr ttoo sshhuutt ooffff tthhee ffeeeeddwwaatteerr ssuuppppllyy..
AAlltthhoouugghh nnoott uussuuaallllyy mmaannddaattoorryy,, tthhee uussee ooff hhiigghh lleevveell aallaarrmmss iiss sseennssiibbllee aass tthheeyy rreedduuccee
tthhee cchhaannccee ooff wwaatteerr ccaarrrryyoovveerr
WWaatteerr LLeevveell AAllaarrmmss
WWhheerree bbooiilleerrss aarree ooppeerraatteedd wwiitthhoouutt ccoonnssttaanntt ssuuppeerrvviissiioonn ((wwhhiicchh iinncclluuddeess tthhee mmaajjoorriittyy ooff
iinndduussttrriiaall bbooiilleerrss)) llooww wwaatteerr lleevveell aallaarrmmss aarree rreeqquuiirreedd ttoo sshhuutt ddoowwnn tthhee bbooiilleerr iinn tthhee eevveenntt
ooff aa llaacckk ooff wwaatteerr iinn tthhee bbooiilleerr.. LLooww lleevveell mmaayy bbee ccaauusseedd bbyy::
AA ffeeeeddwwaatteerr sshhoorrttaaggee iinn tthhee ffeeeeddttaannkk..
FFaaiilluurree ooff aa ffeeeeddppuummpp..
AAcccciiddeennttaall iissoollaattiioonn ooff tthhee ffeeeeddwwaatteerr lliinnee..
FFaaiilluurree ooff tthhee lleevveell ccoonnttrrooll ssyysstteemm..
TThhee rreegguullaattiioonnss ccoovveerriinngg bbooiilleerrss hhaavvee bbuuiilltt uupp oovveerr tthhee yyeeaarrss iinn rreessppoonnssee ttoo bbooiilleerr
eexxpplloossiioonnss,, ddaammaaggee aanndd lloossss ooff lliiffee..
WWhhiillsstt bbooiilleerr eexxpplloossiioonnss aarree nnooww vveerryy rraarree,, ddaammaaggee ttoo bbooiilleerrss wwhhiicchh iiss aattttrriibbuuttaabbllee ttoo llooww
wwaatteerr lleevveell ssttiillll ooccccuurrss..
TThhee eeffffeecctt ooff llooww wwaatteerr lleevveell iinn aa bbooiilleerr iiss tthhaatt tthhee hheeaatteedd ttuubbeess oorr tthhee ffuurrnnaaccee ttuubbee((ss))
bbeeccoommee uunnccoovveerreedd aanndd aarree nnoo lloonnggeerr ccoooolleedd bbyy tthhee bbooiilleerr wwaatteerr.. TThhee mmeettaall tteemmppeerraattuurree
rraappiiddllyy iinnccrreeaasseess,, iittss ssttrreennggtthh iiss rreedduucceedd aanndd ccoollllaappssee oorr rruuppttuurree ffoolllloowwss..
LLooww wwaatteerr aallaarrmm
TThhee aaccttiioonn ooff tthhee llooww wwaatteerr lleevveell aallaarrmmss uunnddeerr UUKK rreegguullaattiioonnss iiss aass ffoolllloowwss::
11sstt llooww lleevveell aallaarrmm -- SShhuuttss ddoowwnn tthhee bbuurrnneerr aatt tthhee aallaarrmm lleevveell,, bbuutt aalllloowwss iitt ttoo rree--ffiirree iiff
tthhee lleevveell rreeccoovveerrss..
22nndd llooww lleevveell aallaarrmm ((oofftteenn ccaalllleedd lloocckkoouutt)) -- AAllssoo sshhuuttss ddoowwnn tthhee bbuurrnneerr aatt tthhee aallaarrmm
lleevveell,, bbuutt tthhee bbuurrnneerr ccoonnttrroollss rreemmaaiinn ‘‘lloocckkeedd oouutt’’ eevveenn iiff tthhee wwaatteerr lleevveell rreeccoovveerrss aanndd aannyy
ffaauullttss hhaavvee bbeeeenn rreeccttiiffiieedd.. TThhee lloocckkoouutt hhaass ttoo bbee mmaannuuaallllyy rreesseett ttoo aallllooww tthhee bbuurrnneerr ttoo rree--
ffiirree..
TThhee rruulleess aanndd rreegguullaattiioonnss ccoovveerriinngg bbooiilleerr ooppeerraattiioonn,, aanndd tthhee ccoonnttrroollss rreeqquuiirreedd,, wwiillll vvaarryy ffrroomm
ccoouunnttrryy ttoo ccoouunnttrryy,, aalltthhoouugghh ddeemmaannddss ffoorr hhiigghheerr lleevveellss ooff ssaaffeettyy,, pplluuss aa ddeessiirree ttoo rruunn sstteeaamm
bbooiilleerrss wwiitthhoouutt tthhee ppeerrmmaanneenntt pprreesseennccee ooff aa bbooiilleerr aatttteennddaanntt,, aarree tteennddiinngg ttoo ddrriivvee tthhee rreegguullaattiioonnss
iinn tthhee ssaammee ddiirreeccttiioonn..
TThhee aaccttiioonn ooff llooww wwaatteerr aallaarrmmss oouuttlliinneedd aabboovvee,, rreellaatteess ttoo tthhee rreegguullaattiioonnss ggoovveerrnniinngg uunnaatttteennddeedd
sstteeaamm bbooiilleerr ppllaanntt iinn tthhee UUKK.. HHoowweevveerr,, tthheeyy aarree ssiimmiillaarr ttoo tthhee rruulleess wwhhiicchh aarree aapppplliieedd iinn mmaannyy
EEuurrooppeeaann ccoouunnttrriieess aanndd ffuurrtthheerr aa ffiieelldd..
HHiigghh wwaatteerr aallaarrmm
WWiitthh tthhee eexxcceeppttiioonn ooff oonnee oorr ttwwoo ooppeerraattiinngg ssttaannddaarrddss,, tthhee rriisskkss ffrroomm aa wwaatteerr lleevveell ttoooo
hhiigghh aarree ttrreeaatteedd vveerryy lliigghhttllyy,, iiff nnoott iiggnnoorreedd aallttooggeetthheerr..
TThhee ddaannggeerrss ooff aann eexxcceessssiivveellyy hhiigghh wwaatteerr lleevveell iinn aa sstteeaamm bbooiilleerr iinncclluuddee::
IInnccrreeaasseedd ccaarrrryyoovveerr ooff wwaatteerr iinnttoo tthhee sstteeaamm wwiillll rreessuulltt iinn ppoooorr ooppeerraattiioonn aanndd // oorr
mmaallffuunnccttiioonn ooff tthhee sstteeaamm ssyysstteemm ccoommppoonneennttss,, dduuee ttoo ddiirrtt..
WWeett aanndd ddiirrttyy sstteeaamm ccaann ccoonnttaammiinnaattee oorr ssppooiill tthhee pprroodduucctt wwhheerree iitt iiss uusseedd ddiirreeccttllyy..
WWeett sstteeaamm ccaann iinnccrreeaassee tthhee wwaatteerr ffiillmm tthhiicckknneessss ooff tthhee hheeaatt ttrraannssffeerr ssuurrffaaccee,, lloowweerr
pprroocceessssiinngg tteemmppeerraattuurreess,, ppeerrhhaappss iinntteerrffeerriinngg wwiitthh pprrooppeerr sstteerriilliissaattiioonn ooff ffoooodd pprroodduuccttss oorr
pprroocceessssiinngg ooff pphhaarrmmaacceeuuttiiccaallss,, aanndd ccaauussiinngg wwaassttaaggee..
AAtt bbeesstt,, lloowweerr pprroocceessss aanndd pprroodduuccttiioonn eeffffiicciieennccyy wwiillll iinnccrreeaassee pprroocceessss ttiimmee aanndd uunniitt
ccoossttss..
OOvveerrffiilllliinngg tthhee bbooiilleerr ccaann lleeaadd ttoo wwaatteerrhhaammmmeerr iinn tthhee sstteeaamm ssyysstteemm,, rriisskkiinngg ddaammaaggee ttoo
ppllaanntt aanndd eevveenn iinnjjuurryy ttoo ppeerrssoonnnneell..
AAllll ooff tthheessee,, ttaakkeenn ttooggeetthheerr,, ccaann rreessuulltt iinn::
SSppooiilltt pprroodduucctt..
LLoowweerr pprroodduuccttiioonn rraatteess..
PPoooorr pprroodduucctt qquuaalliittyy..
IInnccrreeaasseedd ppllaanntt aanndd ccoommppoonneenntt mmaaiinntteennaannccee..
DDaammaaggee ttoo tthhee sstteeaamm ssyysstteemm..
RRiisskk ttoo ppeerrssoonnnneell..
AAss ccaann bbee sseeeenn,, tthhee ddaannggeerrss ooff aann eexxcceessssiivveellyy hhiigghh wwaatteerr lleevveell aarree ttoooo sseerriioouuss ttoo iiggnnoorree,,
aanndd ddeesseerrvvee eeqquuaall ccoonnssiiddeerraattiioonn ttoo tthhaatt ggiivveenn ttoo llooww wwaatteerr lleevveell ccoonnddiittiioonnss..
AA hhiigghh wwaatteerr ccoonnddiittiioonn ccoouulldd::
SSiimmppllyy ssoouunndd aann aallaarrmm iiff tthhee bbooiilleerr hhoouussee iiss mmaannnneedd..
SShhuutt--ddoowwnn tthhee ffeeeeddppuummpp..
LLoocckkoouutt tthhee bbuurrnneerr..
CClloossee tthhee ffeeeeddwwaatteerr vvaallvvee..
TThhee aaccttiioonn ttoo bbee ttaakkeenn llaarrggeellyy ddeeppeennddss oonn tthhee iinnddiivviidduuaall ppllaanntt rreeqquuiirreemmeennttss..
SSaaffeettyy VVaallvveess
IInnttrroodduuccttiioonn
AAss ssoooonn aass mmaannkkiinndd wwaass aabbllee ttoo bbooiill wwaatteerr ttoo ccrreeaattee sstteeaamm,, tthhee nneecceessssiittyy ooff tthhee ssaaffeettyy
ddeevviiccee bbeeccaammee eevviiddeenntt.. AAss lloonngg aass 22000000 yyeeaarrss aaggoo,, tthhee CChhiinneessee wweerree uussiinngg ccaauullddrroonnss
wwiitthh hhiinnggeedd lliiddss ttoo aallllooww ((rreellaattiivveellyy)) ssaaffeerr pprroodduuccttiioonn ooff sstteeaamm.. AAtt tthhee bbeeggiinnnniinngg ooff tthhee
1144tthh cceennttuurryy,, cchheemmiissttss uusseedd ccoonniiccaall pplluuggss aanndd llaatteerr,, ccoommpprreesssseedd sspprriinnggss ttoo aacctt aass ssaaffeettyy
ddeevviicceess oonn pprreessssuurriisseedd vveesssseellss..
EEaarrllyy iinn tthhee 1199tthh cceennttuurryy,, bbooiilleerr eexxpplloossiioonnss oonn sshhiippss aanndd llooccoommoottiivveess ffrreeqquueennttllyy rreessuulltteedd
ffrroomm ffaauullttyy ssaaffeettyy ddeevviicceess,, wwhhiicchh lleedd ttoo tthhee ddeevveellooppmmeenntt ooff tthhee ffiirrsstt ssaaffeettyy rreelliieeff vvaallvveess..
IInn 11884488,, CChhaarrlleess RReettcchhiiee iinnvveenntteedd tthhee aaccccuummuullaattiioonn cchhaammbbeerr,, wwhhiicchh iinnccrreeaasseess tthhee
ccoommpprreessssiioonn ssuurrffaaccee wwiitthhiinn tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee aalllloowwiinngg iitt ttoo ooppeenn rraappiiddllyy wwiitthhiinn aa nnaarrrrooww
oovveerrpprreessssuurree mmaarrggiinn..
TTooddaayy,, mmoosstt sstteeaamm uusseerrss aarree ccoommppeelllleedd bbyy llooccaall hheeaalltthh aanndd ssaaffeettyy rreegguullaattiioonnss ttoo eennssuurree
tthhaatt tthheeiirr ppllaanntt aanndd pprroocceesssseess iinnccoorrppoorraattee ssaaffeettyy ddeevviicceess aanndd pprreeccaauuttiioonnss,, wwhhiicchh eennssuurree
tthhaatt ddaannggeerroouuss ccoonnddiittiioonnss aarree pprreevveenntteedd..
TThhee pprriimmaarryy ffuunnccttiioonn ooff aa ssaaffeettyy vvaallvvee iiss tthheerreeffoorree ttoo pprrootteecctt lliiffee aanndd pprrooppeerrttyy..
TThhee pprriinncciippllee ttyyppee ooff ddeevviiccee uusseedd ttoo pprreevveenntt oovveerrpprreessssuurree iinn ppllaanntt iiss tthhee ssaaffeettyy oorr ssaaffeettyy
rreelliieeff vvaallvvee..
TThhee ssaaffeettyy vvaallvvee ooppeerraatteess bbyy rreelleeaassiinngg aa vvoolluummee ooff fflluuiidd ffrroomm wwiitthhiinn tthhee ppllaanntt wwhheenn aa
pprreeddeetteerrmmiinneedd mmaaxxiimmuumm pprreessssuurree iiss rreeaacchheedd,, tthheerreebbyy rreedduucciinngg tthhee eexxcceessss pprreessssuurree iinn aa
ssaaffee mmaannnneerr..
AAss tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee mmaayy bbee tthhee oonnllyy rreemmaaiinniinngg ddeevviiccee ttoo pprreevveenntt ccaattaassttrroopphhiicc ffaaiilluurree uunnddeerr
oovveerrpprreessssuurree ccoonnddiittiioonnss,, iitt iiss iimmppoorrttaanntt tthhaatt aannyy ssuucchh ddeevviiccee iiss ccaappaabbllee ooff ooppeerraattiinngg aatt aallll ttiimmeess
aanndd uunnddeerr aallll ppoossssiibbllee ccoonnddiittiioonnss..
IInn sstteeaamm ssyysstteemmss,, ssaaffeettyy vvaallvveess aarree ttyyppiiccaallllyy uusseedd ffoorr bbooiilleerr oovveerrpprreessssuurree pprrootteeccttiioonn aanndd
ootthheerr aapppplliiccaattiioonnss ssuucchh aass ddoowwnnssttrreeaamm ooff pprreessssuurree rreedduucciinngg ccoonnttrroollss.. AAlltthhoouugghh tthheeiirr
pprriimmaarryy rroollee iiss ffoorr ssaaffeettyy,, ssaaffeettyy vvaallvveess aarree aallssoo uusseedd iinn pprroocceessss ooppeerraattiioonnss ttoo pprreevveenntt
pprroodduucctt ddaammaaggee dduuee ttoo eexxcceessss pprreessssuurree..
PPrreessssuurree eexxcceessss ccaann bbee ggeenneerraatteedd iinn aa nnuummbbeerr ooff ddiiffffeerreenntt ssiittuuaattiioonnss,, iinncclluuddiinngg::
AAnn iimmbbaallaannccee ooff fflluuiidd fflloowwrraattee ccaauusseedd bbyy iinnaaddvveerrtteennttllyy cclloosseedd oorr ooppeenneedd iissoollaattiioonn vvaallvveess
oonn aa pprroocceessss vveesssseell..
FFaaiilluurree ooff aa ccoooolliinngg ssyysstteemm,, wwhhiicchh aalllloowwss vvaappoouurr oorr fflluuiidd ttoo eexxppaanndd..
CCoommpprreesssseedd aaiirr oorr eelleeccttrriiccaall ppoowweerr ffaaiilluurree ttoo ccoonnttrrooll iinnssttrruummeennttaattiioonn
TTrraannssiieenntt pprreessssuurree ssuurrggeess
EExxppoossuurree ttoo ppllaanntt ffiirreess..
HHeeaatt eexxcchhaannggeerr ttuubbee ffaaiilluurree..
UUnnccoonnttrroollllaabbllee eexxootthheerrmmiicc rreeaaccttiioonnss iinn cchheemmiiccaall ppllaannttss..
AAmmbbiieenntt tteemmppeerraattuurree cchhaannggeess..
TThhee tteerrmmss ‘‘ssaaffeettyy vvaallvvee’’ aanndd ‘‘ssaaffeettyy rreelliieeff vvaallvvee’’ aarree ggeenneerriicc tteerrmmss ttoo ddeessccrriibbee mmaannyy
vvaarriieettiieess ooff pprreessssuurree rreelliieeff ddeevviicceess tthhaatt aarree ddeessiiggnneedd ttoo pprreevveenntt eexxcceessssiivvee iinntteerrnnaall fflluuiidd
pprreessssuurree bbuuiilldd--uupp
.. AA wwiiddee rraannggee ooff ddiiffffeerreenntt vvaallvveess iiss aavvaaiillaabbllee ffoorr mmaannyy ddiiffffeerreenntt aapppplliiccaattiioonnss aanndd ppeerrffoorrmmaannccee
ccrriitteerriiaa.. FFuurrtthheerrmmoorree,, ddiiffffeerreenntt ddeessiiggnnss aarree rreeqquuiirreedd ttoo mmeeeett tthhee nnuummeerroouuss nnaattiioonnaall ssttaannddaarrddss tthhaatt
ggoovveerrnn tthhee uussee ooff ssaaffeettyy vvaallvveess..
SS
AA
ffll
ppr
ppr
rree
SS
TT
ssii
TT
vv
ccoo
HHoowweevveerr
oouuttlleett ccoon
Saaffeettyy vvaallvvee
AA vvaallvvee wwhhiic
lluuiidd ccoonncceerrnn
rreeddeetteerrmmiinnee
rreevveenntt tthhee ff
eessttoorreedd..
Saaffeettyy vvaallvvee
TThhee bbaassiicc ssppr
iimmppllee,, rreelliiaabb
TThhee bbaassiicc eelleem
aallvvee iinnlleett ccoo
oonnnneeccttiioonn mm
rr,, iinn ssoommee aapp
nnnneeccttiioonn,, aann
––
cchh aauuttoommaattiicc
nneedd,, ddiisscchhaa
dd ssaaffee pprreess
ffuurrtthheerr ffllooww
ddeessiiggnn
rriinngg llooaaddeedd
bbllee sseellff--aaccttiinn
mmeennttss ooff tthhee
oonnnneeccttiioonn,, oorr
mmaayy bbee ssccrreeww
pppplliiccaattiioonnss,, ss
nndd tthhee fflluuiidd iis
ccaallllyy,, wwiitthhoouu
aarrggeess aa cceerr
ssuurree bbeeiinngg
ooff fflluuiidd aafftt
ssaaffeettyy vvaallvvee
nngg ddeevviiccee tthhaa
ee ddeessiiggnn ccoonns
rr nnoozzzzllee,, mmoou
wweedd oorr ffllaannggee
ssuucchh aass ccoommpp
ss vveenntteedd ddiirree
FFiigguurree
uutt tthhee aassssiissttaa
rrttiiffiieedd aammoouu
eexxcceeeeddeedd,, aa
teerr nnoorrmmaall pp
,, rreeffeerrrreedd ttoo
aatt pprroovviiddeess oo
ssiisstt ooff aa rriigghh
uunntteedd oonn tthhee
eedd ffoorr ccoonnnneecc
pprreesssseedd aaiirr ss
eeccttllyy ttoo tthhee aa
5533 SSaaffeettyy vva
aannccee ooff aannyy
uunntt ooff tthhee
aanndd wwhhiicchh
pprreessssuurree ccoonn
aass ‘‘ssttaannddaarrdd
oovveerrpprreessssuurree
hhtt aannggllee ppaattttee
ee pprreessssuurree--ccoo
ccttiioonn ttoo aa ppiipp
ssyysstteemmss,, tthhee
aattmmoosspphheerree..
aallvvee ddeessiiggnn
eenneerrggyy ootthhee
fflluuiidd ssoo aa
iiss ddeessiiggnneedd
nddiittiioonnss ooff sse
dd’’ oorr ‘‘ccoonnvveenn
pprrootteeccttiioonn..
eerrnn vvaallvvee bboo
oonnttaaiinniinngg ssyys
ppeedd ddiisscchhaarrgg
ssaaffeettyy vvaallvvee
eerr tthhaann tthhaatt oo
aass ttoo pprreevvee
dd ttoo rree--cclloossee
eerrvviiccee hhaavvee
nnttiioonnaall’’ iiss aa
ooddyy wwiitthh tthhee
sstteemm.. TThhee oouu
ggee ssyysstteemm..
ee wwiillll nnoott hhaavv
ooff tthhee
eenntt aa
ee aanndd
bbeeeenn
uuttlleett
vvee aann
TT
ttyy
AA
aapp
ddu
FF
ppr
CC
oo
TT
rree
TT
ww
ttoo
bby
cchh
TT
TT
ttoo
SS
dd
bb
11
nn
CCuurrttaaiinn a
ssuurrffaacceess
rreepprreesseenntt
TThhee vvaallvvee iinnll
yyppee..
AA ffuullll--nnoozzzzllee
pppprrooaacchh cchhaa
duurriinngg nnoorrmmaa
Fuullll--nnoozzzzlleess aa
rreessssuurree aappppll
CCoonnvveerrsseellyy,, tt
ff wwhhiicchh ffoorrmm
TThhee aaddvvaannttaagg
eeppllaacciinngg tthhee
TThhee ddiisscc iiss hhee
wwhhiicchh iiss hhoouuss
oopp ooff tthhee bboodd
yy aa sshhrroouudd,, dd
hhaarraacctteerriissttiicc
TThhee cclloossiinngg ff
TThhee aammoouunntt oo
oo aalltteerr t
Sttaannddaarrddss tthhaa
diimmeennssiioonnss tthh
oorree)) aarreeaa,, tthh
.. FFllooww aarreeaa
naarrrroowweesstt ppooii
aarreeaa -- TThhee
ccrreeaatteedd bbyy
tteedd bbyy ddiimmeenn
eett ((oorr aapppprrooaa
ee ddeessiiggnn hhaass
annnneell iiss tthhee oo
aall ooppeerraattiioonn,,
aarree uussuuaallllyy ii
liiccaattiioonnss,, eesspp
tthhee sseemmii--nnoozz
mmss tthhee sseeaatt oo
ggee ooff tthhiiss aarrrra
wwhhoollee iinnlleett..
eelldd aaggaaiinnsstt tthh
sseedd iinn aann ooppee
ddyy.. TThhee ddiissccs
ddiisscc hhoollddeerr oo
c..
ffoorrccee oonn tthhee
ooff ccoommpprreessssi
tthhee pprreessssuu
aatt ggoovveerrnn tthhee
hhaatt rreellaattee ttoo
hee ccuurrttaaiinn aarree
-- TThhee mmiinnii
iinntt.. TThhee ddiiaamm
aarreeaa ooff tthhee
tthhee lliifftt ooff
nnssiioonn ‘‘dd11’’ iinn
aacchh cchhaannnneell))
tthhee eennttiirree ‘‘ww
oonnllyy ppaarrtt ooff tt
ootthheerr tthhaann tthh
innccoorrppoorraatteedd
ppeecciiaallllyy wwhheen
zzzzllee ddeessiiggnn cc
ooff tthhee vvaallvvee..
aannggeemmeenntt iiss
..
hhee nnoozzzzllee sseea
eenn oorr cclloosseedd
ss uusseedd iinn rraapp
oorr hhuuddddlliinngg cc
ddiisscc iiss pprroovv
iioonn oonn tthhee sspp
uurree aatt ww
ee ddeessiiggnn aanndd
tthhee ddiisscchhaarrg
eeaa aanndd tthhee ddii
immuumm ccrroossss--
mmeetteerr ooff tthhee
ccyylliinnddrriiccaall
tthhee ddiisskk aabb
nn FFiigguurree 99..11..
)) ddeessiiggnn ccaann
wweetttteedd’’ iinnlleett
tthhee ssaaffeettyy vvaa
hhee ddiisscc,, uunnllee
dd iinn ssaaffeettyy vvaa
nn tthhee fflluuiidd iiss
ccoonnssiissttss ooff aa
tthhaatt tthhee sseeaatt
aatt ((uunnddeerr nnoo
sspprriinngg hhoouuss
ppiidd ooppeenniinngg ((
cchhaammbbeerr wwhh
vviiddeedd bbyy aa ss
pprriinngg iiss uussuuaa
wwhhiicchh tthhee
dd uussee ooff ssaaffee
ggee ccaappaacciittyy
iisscchhaarrggee ((oorr
--sseeccttiioonnaall aarr
ffllooww aarreeaa iiss
oorr ccoonniiccaall
bboovvee tthhee sseeaa
44..
bbee eeiitthheerr aa ff
tt ttrraacctt ffoorrmmeedd
aallvvee tthhaatt iiss eexx
eessss tthhee vvaallvvee
aallvveess ddeessiiggnnee
ss ccoorrrroossiivvee..
sseeaattiinngg rriinngg
att ccaann eeaassiillyy bb
oorrmmaall ooppeerraattii
ssiinngg aarrrraannggeemm
((ppoopp ttyyppee)) ssa
hhiicchh hheellppss ttoo
sspprriinngg,, ttyyppiicca
aallllyy aaddjjuussttaabb
e ddiisscc iiss
eettyy vvaallvveess ggee
ooff tthhee ssaaffeettyy
oorriiffiiccee)) aarreeaa
rreeaa bbeettwweeeenn
rreepprreesseenntteedd
ddiisscchhaarrggee oo
aatt.. TThhee ddiiaamm
ffuullll--nnoozzzzllee oo
dd ffrroomm oonnee pp
xxppoosseedd ttoo tthh
ee iiss ddiisscchhaarrggii
eedd ffoorr pprrooccees
gg ffiitttteedd iinnttoo tth
bbee rreeppllaacceedd,,
iinngg ccoonnddiittiioonn
mmeenntt ((oorr bboonn
aaffeettyy vvaallvveess
pprroodduuccee tthhee
aallllyy mmaaddee ffrr
bbllee,, uussiinngg tthh
ss lliifftteedd
eenneerraallllyy oonnllyy
tyy vvaallvvee,, nnaamm
aa
tthhee iinnlleett aann
dd bbyy ddiimmeennssiio
ooppeenniinngg bbeettww
mmeetteerr ooff tthhe
oorr aa sseemmii--nnoozz
ppiieeccee.. TThhee
hhee pprroocceessss fflluu
iinngg..
ssss aanndd hhiigghh
thhee bbooddyy,, tthhee
, wwiitthhoouutt
nnss)) bbyy tthhee sspp
nnnneett)) mmoouunnttee
s aarree ssuurrrroouunn
ee rraappiidd ooppeennii
rroomm ccaarrbboonn
hee sspprriinngg aaddjjuu
ooffff iittss
yy ddeeffiinnee tthhee
mmeellyy tthhee ffllooww
nndd tthhee sseeaatt,,
oonn ‘‘dd’’ iinn FFiigg
wweeeenn tthhee ssee
ee ccuurrttaaiinn aarr
zzzzllee
uuiidd
ee ttoopp
pprriinngg,,
eedd oonn
nnddeedd
iinngg
sstteeeell..
uusstteerr,,
sseeaatt..
tthhrreeee
ww ((oorr
aatt iittss
gguurree..
eeaattiinngg
rreeaa iiss
BB
WW
bb
ffoo
ffuu
TT
cca
TT
aapp
llii
IInn
bb
TT
ccoo
F
AA
ffll
oo
BBaassiicc ooppeerraattiio
WWhheenn tthhee iinnllee
eeggiinn ttoo lliifftt oo
oorrccee wwiillll iinncc
uurrtthheerr lliifftt ccaan
TThhee aaddddiittiioonnaa
aappaacciittyy iiss ccaa
TThhee aalllloowwaabblle
pppplliiccaattiioonn.. FF
iiqquuiiddss bbeettwwee
nn oorrddeerr ttoo aacc
ee ssppeecciiaallllyy dd
TThhiiss iiss uussuuaallll
oonnttaaiinneedd wwiitt
Figure 54 Ty
AAss lliifftt bbeeggiinnss
lluuiidd pprreessssuurree
ff tthhee pprreessssuurr
oonn ooff aa ssaaffeett
eett ssttaattiicc pprreess
ooffff iittss sseeaatt.. HH
crreeaassee;; tthhiiss mm
ann ooccccuurr,, aanndd
aall pprreessssuurree rrii
aalllleedd tthhee oovveer
ee oovveerrpprreessssuu
FFoorr ccoommpprreessss
eeeenn 1100%% aanndd
cchhiieevvee ffuullll oopp
ddeessiiggnneedd ttoo pp
llyy ddoonnee bbyy ppl
tthhiinn tthhiiss sshhrroo
ypical disc a
ss aanndd fflluuiidd eenn
ee.. SSiinnccee tthhee mm
rree ((PP)) aanndd tthh
ttyy vvaallvvee LLiifftt
ssssuurree rriisseess aabb
HHoowweevveerr,, aass
mmeeaannss tthhaatt tthh
dd ffoorr tthheerree ttoo
iissee rreeqquuiirreedd
rrpprreessssuurree..
uurree ddeeppeennddss
ssiibbllee fflluuiiddss,,
dd 2255%%..
ppeenniinngg ffrroomm
pprroovviiddee rraappiidd
llaacciinngg aa sshhrroo
oouudd iiss kknnoowwnn
and shround
nntteerrss tthhee cchhaa
mmaaggnniittuuddee oo
hhee aarreeaa eexxppooss
tiinngg
bboovvee tthhee sseett
ssoooonn aass tthhee s
hhee pprreessssuurree ww
o bbee aannyy ssiiggnn
bbeeffoorree tthhee ss
oonn tthhee ssttaanndd
tthhiiss iiss nnoorrmm
m tthhiiss ssmmaallll oo
dd ooppeenniinngg..
oouudd,, sskkiirrtt oorr
nn aass tthhee ccoonntt
d arrangem
aammbbeerr,, aa llaarrgg
off tthhee lliiffttiinngg
sseedd ttoo tthhee fflluu
pprreessssuurree ooff tt
sspprriinngg ssttaarrttss
wwoouulldd hhaavvee tt
nniiffiiccaanntt ffllooww
aaffeettyy vvaallvvee ww
ddaarrddss bbeeiinngg ff
mmaallllyy bbeettwweeeenn
oovveerrpprreessssuurree
hhoooodd aarroouunnd
ttrrooll oorr hhuuddddll
ment used on
ggeerr aarreeaa ooff tthh
ffoorrccee ((FF)) iiss p
uuiidd ((AA));; ((FF ==
tthhee ssaaffeettyy vvaa
ss ttoo ccoommpprreess
ttoo ccoonnttiinnuuee tt
w tthhrroouugghh tthhee
wwiillll ddiisscchhaarrgg
ffoolllloowweedd aanndd
nn 33%% aanndd 1100
,, tthhee ddiisscc aarrrr
dd tthhee ddiisscc.. TT
lliinngg cchhaammbbee
n rapid open
hhee sshhrroouudd iiss
pprrooppoorrttiioonnaall
== PP xx AA)),, tthhee
aallvvee,, tthhee ddiisscc
ss,, tthhee sspprriinngg
ttoo rriissee bbeeffoorree
ee vvaallvvee..
ggee aatt iittss rraatteed
dd tthhee ppaarrttiiccuul
00%%,, aanndd ffoorr
rraannggeemmeenntt hh
TThhee vvoolluummee
eerr..
ning safety v
eexxppoosseedd ttoo tt
ll ttoo tthhee pprroodd
ooppeenniinngg ffoorr
cc wwiillll
gg
ee aannyy
dd
llaarr
hhaass ttoo
valve
tthhee
dduucctt
rrccee iiss
iinnccrreeaasseedd.. TThhiiss iinnccrreemmeennttaall iinnccrreeaassee iinn ooppeenniinngg ffoorrccee oovveerrccoommppeennssaatteess ffoorr tthhee iinnccrreeaassee iinn
sspprriinngg ffoorrccee,, ccaauussiinngg rraappiidd ooppeenniinngg..
AAtt tthhee ssaammee ttiimmee,, tthhee sshhrroouudd rreevveerrsseess tthhee ddiirreeccttiioonn ooff tthhee ffllooww,, wwhhiicchh pprroovviiddeess aa rreeaaccttiioonn
ffoorrccee,, ffuurrtthheerr eennhhaanncciinngg tthhee lliifftt..
TThheessee ccoommbbiinneedd eeffffeeccttss aallllooww tthhee vvaallvvee ttoo aacchhiieevvee iittss ddeessiiggnneedd lliifftt wwiitthhiinn aa rreellaattiivveellyy
ssmmaallll ppeerrcceennttaaggee oovveerrpprreessssuurree..
FFoorr ccoommpprreessssiibbllee fflluuiiddss,, aann aaddddiittiioonnaall ccoonnttrriibbuuttoorryy ffaaccttoorr iiss tthhee rraappiidd eexxppaannssiioonn aass tthhee
fflluuiidd vvoolluummee iinnccrreeaasseess ffrroomm aa hhiigghheerr ttoo aa lloowweerr pprreessssuurree aarreeaa..
TThhiiss ppllaayyss aa mmaajjoorr rroollee iinn eennssuurriinngg tthhaatt tthhee vvaallvvee ooppeennss ffuullllyy wwiitthhiinn tthhee ssmmaallll oovveerrpprreessssuurree lliimmiitt..
FFoorr lliiqquuiiddss,, tthhiiss eeffffeecctt iiss mmoorree pprrooppoorrttiioonnaall aanndd ssuubbsseeqquueennttllyy,, tthhee oovveerrpprreessssuurree iiss ttyyppiiccaallllyy
ggrreeaatteerr;; 2255%% iiss ccoommmmoonn..
RReesseeaattiinngg
OOnnccee nnoorrmmaall ooppeerraattiinngg ccoonnddiittiioonnss hhaavvee bbeeeenn rreessttoorreedd,, tthhee vvaallvvee iiss rreeqquuiirreedd ttoo cclloossee
aaggaaiinn,, bbuutt ssiinnccee tthhee llaarrggeerr aarreeaa ooff tthhee ddiisscc iiss ssttiillll eexxppoosseedd ttoo tthhee fflluuiidd,, tthhee vvaallvvee wwiillll nnoott
cclloossee uunnttiill tthhee pprreessssuurree hhaass ddrrooppppeedd bbeellooww tthhee oorriiggiinnaall sseett pprreessssuurree..
TThhee ddiiffffeerreennccee bbeettwweeeenn tthhee sseett pprreessssuurree aanndd tthhiiss rreesseeaattiinngg pprreessssuurree iiss kknnoowwnn aass tthhee
‘‘bblloowwddoowwnn’’,, aanndd iitt iiss uussuuaallllyy ssppeecciiffiieedd aass aa ppeerrcceennttaaggee ooff tthhee sseett pprreessssuurree.. FFoorr
ccoommpprreessssiibbllee fflluuiiddss,, tthhee bblloowwddoowwnn iiss uussuuaallllyy lleessss tthhaann 1100%%,, aanndd ffoorr lliiqquuiiddss,, iitt ccaann bbee uupp
ttoo 2200%%..
TThhee ddeessiiggnn ooff tthhee sshhrroouudd mmuusstt bbee ssuucchh tthhaatt iitt ooffffeerrss bbootthh rraappiidd ooppeenniinngg aanndd rreellaattiivveellyy
ssmmaallll bblloowwddoowwnn,, ssoo tthhaatt aass ssoooonn aass aa ppootteennttiiaallllyy hhaazzaarrddoouuss ssiittuuaattiioonn iiss rreeaacchheedd,, aannyy
oovveerrpprreessssuurree iiss rreelliieevveedd,, bbuutt eexxcceessssiivvee qquuaannttiittiieess ooff tthhee fflluuiidd aarree pprreevveenntteedd ffrroomm bbeeiinngg
ddiisscchhaarrggeedd..
AAtt tthhee ssaammee ttiimmee,, iitt iiss nneecceessssaarryy ttoo eennssuurree tthhaatt tthhee ssyysstteemm pprreessssuurree iiss rreedduucceedd
ssuuffffiicciieennttllyy ttoo pprreevveenntt iimmmmeeddiiaattee rreeooppeenniinngg..
TThhee bblloowwddoowwnn rriinnggss ffoouunndd oonn mmoosstt AASSMMEE ttyyppee ssaaffeettyy vvaallvveess aarree uusseedd ttoo mmaakkee ffiinnee
aaddjjuussttmmeennttss ttoo tthhee oovveerrpprreessssuurree aanndd bblloowwddoowwnn vvaalluueess ooff tthhee vvaallvveess
TThhee lloowweerr bblloowwddoowwnn ((nnoozzzzllee)) rriinngg iiss aa ccoommmmoonn ffeeaattuurree oonn mmaannyy vvaallvveess wwhheerree tthhee ttiigghhtteerr
oovveerrpprreessssuurree aanndd bblloowwddoowwnn rreeqquuiirreemmeennttss rreeqquuiirree aa mmoorree ssoopphhiissttiiccaatteedd ddeessiiggnneedd ssoolluuttiioonn..
TThhee uuppppeerr bblloowwddoowwnn rriinngg iiss uussuuaallllyy ffaaccttoorryy sseett aanndd eesssseennttiiaallllyy ttaakkeess oouutt tthhee
mmaannuuffaaccttuurriinngg ttoolleerraanncceess wwhhiicchh aaffffeecctt tthhee ggeeoommeettrryy ooff tthhee hhuuddddlliinngg cchhaammbbeerr..
TThhee lloowweerr bblloowwddoowwnn rriinngg iiss aallssoo ffaaccttoorryy sseett ttoo aacchhiieevvee tthhee aapppprroopprriiaattee ccooddee ppeerrffoorrmmaannccee
rreeqquuiirreemmeennttss bbuutt uunnddeerr cceerrttaaiinn cciirrccuummssttaanncceess ccaann bbee aalltteerreedd..
WWhheenn tthhee lloowweerr bblloowwddoowwnn rriinngg iiss aaddjjuusstteedd ttoo iittss ttoopp ppoossiittiioonn tthhee hhuuddddlliinngg cchhaammbbeerr
vvoolluummee iiss ssuucchh tthhaatt tthhee vvaallvvee wwiillll ppoopp rraappiiddllyy,, mmiinniimmiissiinngg tthhee oovveerrpprreessssuurree vvaalluuee bbuutt
ccoorrrreessppoonnddiinnggllyy rreeqquuiirriinngg aa ggrreeaatteerr bblloowwddoowwnn bbeeffoorree tthhee vvaallvvee rree--sseeaattss..
WWhheenn tthhee lloowweerr bblloowwddoowwnn rriinngg iiss aaddjjuusstteedd ttoo iittss lloowweerr ppoossiittiioonn tthheerree iiss mmiinniimmaall
rreessttrriiccttiioonn iinn tthhee hhuuddddlliinngg cchhaammbbeerr aanndd aa ggrreeaatteerr oovveerrpprreessssuurree wwiillll bbee rreeqquuiirreedd bbeeffoorree tthhee
vvaallvvee iiss ffuullllyy ooppeenn bbuutt tthhee bblloowwddoowwnn vvaalluuee wwiillll bbee rreedduucceedd..
TTyyppeess ooff SSaaffeettyy VVaallvvee
TThheerree iiss aa wwiiddee rraannggee ooff ssaaffeettyy vvaallvveess aavvaaiillaabbllee ttoo mmeeeett tthhee mmaannyy ddiiffffeerreenntt aapppplliiccaattiioonnss
aanndd ppeerrffoorrmmaannccee ccrriitteerriiaa ddeemmaannddeedd bbyy ddiiffffeerreenntt iinndduussttrriieess..
TThhee AASSMMEE ssttaannddaarrdd II aanndd AASSMMEE ssttaannddaarrdd VVIIIIII ffoorr bbooiilleerr aanndd pprreessssuurree vveesssseell
aapppplliiccaattiioonnss aanndd tthhee AASSMMEE // AANNSSII PPTTCC 2255..33 ssttaannddaarrdd ffoorr ssaaffeettyy vvaallvveess aanndd rreelliieeff vvaallvveess
pprroovviiddee tthhee ffoolllloowwiinngg ddeeffiinniittiioonn.. TThheessee ssttaannddaarrddss sseett ppeerrffoorrmmaannccee cchhaarraacctteerriissttiiccss aass wweellll
aass ddeeffiinniinngg tthhee ddiiffffeerreenntt ttyyppeess ooff ssaaffeettyy vvaallvveess tthhaatt aarree uusseedd::
lliifftt ssaaffeettyy vvaallvvee -- TThhee aaccttuuaall ppoossiittiioonn ooff tthhee ddiisscc ddeetteerrmmiinneess tthhee ddiisscchhaarrggee aarreeaa ooff tthhee
vvaallvvee..
FFuullll lliifftt ssaaffeettyy vvaallvvee -- TThhee ddiisscchhaarrggee aarreeaa iiss nnoott ddeetteerrmmiinneedd bbyy tthhee ppoossiittiioonn ooff tthhee ddiisscc..
FFuullll bboorree ssaaffeettyy vvaallvvee -- AA ssaaffeettyy vvaallvvee hhaavviinngg nnoo pprroottrruussiioonnss iinn tthhee bboorree,, aanndd wwhheerreeiinn tthhee
vvaallvvee lliiffttss ttoo aann eexxtteenntt ssuuffffiicciieenntt ffoorr tthhee mmiinniimmuumm aarreeaa aatt aannyy sseeccttiioonn,, aatt oorr bbeellooww tthhee
sseeaatt,, ttoo bbeeccoommee tthhee ccoonnttrroolllliinngg oorriiffiiccee..
CCoonnvveennttiioonnaall ssaaffeettyy rreelliieeff vvaallvvee -- TThhee sspprriinngg hhoouussiinngg iiss vveenntteedd ttoo tthhee ddiisscchhaarrggee ssiiddee,,
hheennccee ooppeerraattiioonnaall cchhaarraacctteerriissttiiccss aarree ddiirreeccttllyy aaffffeecctteedd bbyy cchhaannggeess iinn tthhee bbaacckkpprreessssuurree ttoo
tthhee vvaallvvee..
BBaallaanncceedd ssaaffeettyy rreelliieeff vvaallvvee -- AA bbaallaanncceedd vvaallvvee iinnccoorrppoorraatteess aa mmeeaannss ooff mmiinniimmiissiinngg tthhee
eeffffeecctt ooff bbaacckkpprreessssuurree oonn tthhee ooppeerraattiioonnaall cchhaarraacctteerriissttiiccss ooff tthhee vvaallvvee..
PPiilloott ooppeerraatteedd pprreessssuurree rreelliieeff vvaallvvee -- TThhee mmaajjoorr rreelliieevviinngg ddeevviiccee iiss ccoommbbiinneedd wwiitthh,, aanndd iiss
ccoonnttrroolllleedd bbyy,, aa sseellff--aaccttuuaatteedd aauuxxiilliiaarryy pprreessssuurree rreelliieeff ddeevviiccee..
PPoowweerr--aaccttuuaatteedd ssaaffeettyy rreelliieeff vvaallvvee -- AA pprreessssuurree rreelliieeff vvaallvvee iinn wwhhiicchh tthhee mmaajjoorr pprreessssuurree
rreelliieevviinngg ddeevviiccee iiss ccoommbbiinneedd wwiitthh,, aanndd ccoonnttrroolllleedd bbyy,, aa ddeevviiccee rreeqquuiirriinngg aann eexxtteerrnnaall
ssoouurrccee ooff eenneerrggyy..
CCoonnvveennttiioonnaall ssaaffeettyy vvaallvveess
TThhee ccoommmmoonn cchhaarraacctteerriissttiicc sshhaarreedd bbeettwweeeenn tthhee ddeeffiinniittiioonnss ooff ccoonnvveennttiioonnaall ssaaffeettyy vvaallvveess
iinn tthhee ddiiffffeerreenntt ssttaannddaarrddss,, iiss tthhaatt tthheeiirr ooppeerraattiioonnaall cchhaarraacctteerriissttiiccss aarree aaffffeecctteedd bbyy aannyy
bbaacckkpprreessssuurree iinn tthhee ddiisscchhaarrggee ssyysstteemm.. IItt iiss iimmppoorrttaanntt ttoo nnoottee tthhaatt tthhee ttoottaall bbaacckkpprreessssuurree iiss
ggeenneerraatteedd ffrroomm ttwwoo ccoommppoonneennttss;; ssuuppeerriimmppoosseedd bbaacckkpprreessssuurree aanndd tthhee bbuuiilltt--uupp
bbaacckkpprreessssuurree::
SSuuppeerriimmppoosseedd bbaacckkpprreessssuurree -- TThhee ssttaattiicc pprreessssuurree tthhaatt eexxiissttss oonn tthhee oouuttlleett ssiiddee ooff aa cclloosseedd
vvaallvvee..
BBuuiilltt--uupp bbaacckkpprreessssuurree -- TThhee aaddddiittiioonnaall pprreessssuurree ggeenneerraatteedd oonn tthhee oouuttlleett ssiiddee wwhheenn tthhee
vvaallvvee iiss ddiisscchhaarrggiinngg..
SSuubbsseeqquueennttllyy,, iinn aa ccoonnvveennttiioonnaall ssaaffeettyy vvaallvvee,, oonnllyy tthhee ssuuppeerriimmppoosseedd bbaacckkpprreessssuurree wwiillll
aaffffeecctt tthhee ooppeenniinngg cchhaarraacctteerriissttiicc aanndd sseett vvaalluuee,, bbuutt tthhee ccoommbbiinneedd bbaacckkpprreessssuurree wwiillll aalltteerr
tthhee bblloowwddoowwnn cchhaarraacctteerriissttiicc aanndd rree--sseeaatt vvaalluuee..
TThhee AASSMMEE//AANNSSII ssttaannddaarrdd mmaakkeess tthhee ffuurrtthheerr ccllaassssiiffiiccaattiioonn tthhaatt ccoonnvveennttiioonnaall vvaallvveess hhaavvee
aa sspprriinngg hhoouussiinngg tthhaatt iiss vveenntteedd ttoo tthhee ddiisscchhaarrggee ssiiddee ooff tthhee vvaallvvee..
IIff tthhee sspprriinngg hhoouussiinngg iiss vveenntteedd ttoo tthhee aattmmoosspphheerree,, aannyy ssuuppeerriimmppoosseedd bbaacckkpprreessssuurree wwiillll
ssttiillll aaffffeecctt tthhee ooppeerraattiioonnaall cchhaarraacctteerriissttiiccss..
FFiigguurree wwhhiicchh sshhoowwss sscchheemmaattiicc ddiiaaggrraammss ooff vvaallvveess wwhhoossee sspprriinngg hhoouussiinnggss aarree vveenntteedd ttoo
tthhee ddiisscchhaarrggee ssiiddee ooff tthhee vvaallvvee aanndd ttoo tthhee aattmmoosspphheerree..
BBaallaanncceedd ssaaffeettyy vvaallvveess
BBaallaanncceedd ssaaffeettyy vvaallvveess aarree tthhoossee tthhaatt iinnccoorrppoorraattee aa mmeeaannss ooff eelliimmiinnaattiinngg tthhee eeffffeeccttss ooff
bbaacckkpprreessssuurree.. TThheerree aarree ttwwoo bbaassiicc ddeessiiggnnss tthhaatt ccaann bbee uusseedd ttoo aacchhiieevvee tthhiiss::
PPiissttoonn ttyyppee bbaallaanncceedd ssaaffeettyy vvaallvvee
AAlltthhoouugghh tthheerree aarree sseevveerraall vvaarriiaattiioonnss ooff tthhee ppiissttoonn vvaallvvee,, tthheeyy ggeenneerraallllyy ccoonnssiisstt ooff aa
ppiissttoonn ttyyppee ddiisscc wwhhoossee mmoovveemmeenntt iiss ccoonnssttrraaiinneedd bbyy aa vveenntteedd gguuiiddee.. TThhee aarreeaa ooff tthhee ttoopp
ffaaccee ooff tthhee ppiissttoonn,, AAPP,, aanndd tthhee nnoozzzzllee sseeaatt aarreeaa,, AANN,, aarree ddeessiiggnneedd ttoo bbee eeqquuaall..
TT
ttoo
aadd
aatt
BB
AA
ttoo
TT
ww
TThhee ddiisscc
ffoorrcceess aacc
pprreessssuurree..
TThhiiss mmeeaannss tthh
oo tthhee bbaacckkpprre
ddddiittiioonn,, tthhee
ttmmoosspphheerriicc pp
BBeelllloowwss ttyyppee
AA bbeelllloowwss wwii
oo tthhee uuppppeerr ss
TThhee bbeelllloowwss aa
wwiitthhiinn tthhee aarree
aarreeaa eexxtteennddi
ccttiinngg oonn tthhee dd
.
hhaatt tthhee eeffffeecct
eessssuurree aarree eeqq
sspprriinngg bboonnnne
pprreessssuurree,,
ee bbaallaanncceedd ss
iitthh aann eeffffeeccttii
ssuurrffaaccee ooff tthhe
aarrrraannggeemmeenntt
eeaa ooff tthhee bbeellll
iinngg bbeeyyoonndd tt
ddiisscc aarree bbaallaa
ttiivvee aarreeaa ooff bb
qquuaall,, aanndd tthhee
eett iiss vveenntteedd
FFiigguurree 5555
saaffeettyy vvaallvvee
iivvee aarreeaa ((AABB
ee ddiisscc aanndd ttoo
tt pprreevveennttss bbaa
lloowwss..
tthhee bbeelllloowwss a
aanncceedd,, aanndd tthh
bbootthh tthhee ttoopp
eerreeffoorree aannyy aa
ssuucchh tthhaatt tthhee
55 BBaallaanncceedd
BB)) eeqquuiivvaalleenntt
oo tthhee ssppiinnddllee
aacckkpprreessssuurree aa
aanndd tthhee ooppppoo
hhee bbaacckkpprreessssu
aanndd bboottttoomm
aaddddiittiioonnaall ffoo
ee ttoopp ffaaccee ooff
ssaaffeettyy vvaallvvee
tt ttoo tthhee nnoozzzz
ee gguuiiddee..
aaccttiinngg oonn tthhee
oossiinngg ddiisscc aarr
suurree hhaass lliittttllee
mm ssuurrffaacceess ooff
oorrcceess aarree bbaallaa
ff tthhee ppiissttoonn ii
eess
zllee sseeaatt aarreeaa (
ee uuppppeerr ssiiddee
rreeaa aarree eeqquuaall
ee eeffffeecctt oonn tthh
f tthhee ddiisscc eexxpp
aanncceedd.. IInn
iss ssuubbjjeecctteedd tt
((AANN)) iiss aattttaacc
e ooff tthhee ddiisscc
ll,, aanndd ssoo tthhee
hhee vvaallvvee ooppee
ppoosseedd
ttoo
cchheedd
e
eenniinngg
TThhee bbeelllloo
BBeelllloowwss
aaffffeecctt tthhe
mmeecchhaanniiss
ssoommee bbeell
eeffffeeccttss oo
uusseedd oo
IInn aaddddiittiioo
gguuiiddee aann
SSiinnccee bbaa
ccoouunntteerrpp
ccrriittiiccaall aapp
PP
TT
tthh
oowwss vveenntt aallll
ffaaiilluurree iiss aann
ee sseett pprreessssuu
ssmm ffoorr ddeetteecc
lllloowwss bbaallaanncc
ff bbaacckkpprreessssuu
oonn ccrriittiiccaa
oonn ttoo rreedduuccii
nndd tthhee sspprriinn
aallaanncceedd pprrees
aarrttss,, tthheeyy aarre
pppplliiccaattiioonnss ww
PPiilloott ooppeerraattee
TThhiiss ttyyppee ooff
hhee cclloossiinngg ffoo
FFiigguurree
loowwss aaiirr ttoo ffl
nn iimmppoorrttaanntt cc
uurree aanndd ccaappaa
ccttiinngg aannyy uunn
cceedd ssaaffeettyy vv
uurree iinn tthhee ccaa
aall aapppplliiccaa
iinngg tthhee eeffffeecc
nngg ffrroomm tthhee
ssssuurree rreelliieeff
ee ccoommmmoonnllyy
wwhheerree aa vveerryy
eedd ssaaffeettyy vvaal
f ssaaffeettyy vvaallvvee
oorrccee oonn tthhee
5566 BBeelllloowwss
ffllooww ffrreeeellyy iinn
ccoonncceerrnn wwhhee
aacciittyy ooff tthhee
nncchhaarraacctteerriissttii
vvaallvveess iinncclluudd
aassee ooff bbeellllooww
aattiioonnss iinn
ccttss ooff bbaacckkpprr
pprroocceessss fflluu
f vvaallvveess aarree
yy oonnllyy uusseedd ww
yy pprreecciissee sseett
llvvee
ee uusseess tthhee ffllo
ssaaffeettyy vvaallvvee
ttyyppee bbaallaanncc
nn aanndd oouutt ooff
eenn uussiinngg aa bbee
vvaallvvee.. IItt iiss
iicc fflluuiidd ffllooww
ddee aann aauuxxiillii
wwss ffaaiilluurree.. TT
tthhee ooii
rreessssuurree,, tthhee
uuiidd,, tthhiiss iiss
ee ttyyppiiccaallllyy mm
wwhheerree hhiigghh pp
pprreessssuurree oorr
oowwiinngg mmeeddiiu
ee ddiisscc.. TThhee pp
cceedd ssaaffeettyy vva
ff tthhee bbeellllooww
eelllloowwss bbaallaann
iimmppoorrttaanntt,, t
ww tthhrroouugghh tthh
iiaarryy ppiissttoonn tt
TThhiiss ttyyppee ooff
iill aanndd
bbeelllloowwss aallssoo
iimmppoorrttaanntt ww
mmoorree eexxppeenn
pprreessssuurree mmaann
bblloowwddoowwnn ii
iuumm iittsseellff,, tthh
ppiilloott vvaallvvee ii
aallvvee
wss aass tthheeyy eexx
nncceedd ssaaffeettyy vv
tthheerreeffoorree,, tthh
hhee bbeelllloowwss vv
tthhaatt iiss uusseedd
ff ssaaffeettyy vvaallvv
ppeettrroocchheemmii
oo sseerrvvee ttoo iiss
wwhheenn tthhee ffll
nnssiivvee tthhaann tt
nniiffoollddss aarree uu
iiss rreeqquuiirreedd..
hhrroouugghh aa ppiilloo
iiss iittsseellff aa ssmm
xxppaanndd oorr ccoonn
vvaallvvee,, aass tthhiiss
hhaatt tthheerree iiss
vveennttss.. IInn aadddd
ttoo oovveerrccoomm
vvee iiss uussuuaallllyy
iccaall iinndduuss
ssoollaattee tthhee sspp
luuiidd iiss ccoorrrroo
tthheeiirr uunnbbaallaa
uunnaavvooiiddaabbllee,,
oott vvaallvvee,, ttoo a
mmaallll ssaaffeettyy vv
nnttrraacctt..
ss mmaayy
ssoommee
ddiittiioonn,,
mmee tthhee
yy oonnllyy
ssttrriieess..
ppiinnddllee
oossiivvee..
aanncceedd
, oorr iinn
aappppllyy
vvaallvvee..
TT
pp
TT
ppr
TT
ccoo
TT
((oo
TThheerree aarree ttww
iissttoonn ttyyppee..
TThhee ddiiaapphhrraagg
rroodduucceess aa pprr
TThheeyy aarree tthhee
oonnssiiddeerreedd iinn
TThhee ppiissttoonn ttyy
oorr oobbttuurraattoorr))
wwoo bbaassiicc ttyypp
ggmm ttyyppee iiss
rrooppoorrttiioonnaall tty
eerreeffoorree ooff l
nn tthhiiss tteexxtt..
yppee vvaallvvee ccoonn
)),, aanndd aann eexxtte
ppeess ooff ppiilloott
ttyyppiiccaallllyy oonn
yyppee aaccttiioonn,, cc
lliittttllee uussee iinn
nnssiissttss ooff aa mm
eerrnnaall ppiilloott vv
FFiigguurree 5577 PP
ooppeerraatteedd ssaa
nnllyy aavvaaiillaabbll
cchhaarraacctteerriissttiic
nn sstteeaamm ssyys
mmaaiinn vvaallvvee,, ww
vaallvvee..
PPiilloott ooppeerraatte
aaffeettyy vvaallvvee,,
llee ffoorr llooww p
cc ooff rreelliieeff vvaa
sstteemmss,, ccoonnss
wwhhiicchh uusseess aa
teedd ssaaffeettyy vvaa
nnaammeellyy,, tthhee
pprreessssuurree aapp
aallvveess uusseedd iinn
sseeqquueennttllyy,, tthh
ppiissttoonn sshhaappe
aallvvee
ee ddiiaapphhrraaggmm
ppplliiccaattiioonnss aa
nn lliiqquuiidd ssyyssttee
hheeyy wwiillll nnoo
eedd cclloossiinngg dd
mm aanndd
aanndd iitt
eemmss..
oott bbee
ddeevviiccee
TThhee ppiissttoonn aanndd sseeaattiinngg aarrrraannggeemmeenntt iinnccoorrppoorraatteedd iinn tthhee mmaaiinn vvaallvvee iiss ddeessiiggnneedd ssoo tthhaatt tthhee bboottttoomm
aarreeaa ooff tthhee ppiissttoonn,, eexxppoosseedd ttoo tthhee iinnlleett fflluuiidd,, iiss lleessss tthhaann tthhee aarreeaa ooff tthhee ttoopp ooff tthhee ppiissttoonn.. AAss bbootthh
eennddss ooff tthhee ppiissttoonn aarree eexxppoosseedd ttoo tthhee fflluuiidd aatt tthhee ssaammee pprreessssuurree,, tthhiiss mmeeaannss tthhaatt uunnddeerr nnoorrmmaall
ssyysstteemm ooppeerraattiinngg ccoonnddiittiioonnss,, tthhee cclloossiinngg ffoorrccee,, rreessuullttiinngg ffrroomm tthhee llaarrggeerr ttoopp aarreeaa,, iiss ggrreeaatteerr tthhaann
tthhee iinnlleett ffoorrccee.. TThhee rreessuullttaanntt ddoowwnnwwaarrdd ffoorrccee tthheerreeffoorree hhoollddss tthhee ppiissttoonn ffiirrmmllyy oonn iittss sseeaatt..
IIff tthhee iinnlleett pprreessssuurree wweerree ttoo rriissee,, tthhee nneett cclloossiinngg ffoorrccee oonn tthhee ppiissttoonn aallssoo iinnccrreeaasseess,, eennssuurriinngg tthhaatt aa
ttiigghhtt sshhuutt--ooffff iiss ccoonnttiinnuuaallllyy mmaaiinnttaaiinneedd.. HHoowweevveerr,, wwhheenn tthhee iinnlleett pprreessssuurree rreeaacchheess tthhee sseett
pprreessssuurree,, tthhee ppiilloott vvaallvvee wwiillll ppoopp ooppeenn ttoo rreelleeaassee tthhee fflluuiidd pprreessssuurree aabboovvee tthhee ppiissttoonn.. WWiitthh mmuucchh
lleessss fflluuiidd pprreessssuurree aaccttiinngg oonn tthhee uuppppeerr ssuurrffaaccee ooff tthhee ppiissttoonn,, tthhee iinnlleett pprreessssuurree ggeenneerraatteess aa nneett
uuppwwaarrddss ffoorrccee aanndd tthhee ppiissttoonn wwiillll lleeaavvee iittss sseeaatt.. TThhiiss ccaauusseess tthhee mmaaiinn vvaallvvee ttoo ppoopp ooppeenn,, aalllloowwiinngg
tthhee pprroocceessss fflluuiidd ttoo bbee ddiisscchhaarrggeedd..
WWhheenn tthhee iinnlleett pprreessssuurree hhaass bbeeeenn ssuuffffiicciieennttllyy rreedduucceedd,, tthhee ppiilloott vvaallvvee wwiillll rreecclloossee,, pprreevveennttiinngg tthhee
ffuurrtthheerr rreelleeaassee ooff fflluuiidd ffrroomm tthhee ttoopp ooff tthhee ppiissttoonn,, tthheerreebbyy rree--eessttaabblliisshhiinngg tthhee nneett ddoowwnnwwaarrdd
ffoorrccee,, aanndd ccaauussiinngg tthhee ppiissttoonn ttoo rreesseeaatt..
PPiilloott ooppeerraatteedd ssaaffeettyy vvaallvveess ooffffeerr ggoooodd oovveerrpprreessssuurree aanndd bblloowwddoowwnn ppeerrffoorrmmaannccee ((aa bblloowwddoowwnn ooff
22%% iiss aattttaaiinnaabbllee)).. FFoorr tthhiiss rreeaassoonn,, tthheeyy aarree uusseedd wwhheerree aa nnaarrrrooww mmaarrggiinn iiss rreeqquuiirreedd bbeettwweeeenn tthhee
sseett pprreessssuurree aanndd tthhee ssyysstteemm ooppeerraattiinngg pprreessssuurree.. PPiilloott ooppeerraatteedd vvaallvveess aarree aallssoo aavvaaiillaabbllee iinn mmuucchh
llaarrggeerr ssiizzeess,, mmaakkiinngg tthheemm tthhee pprreeffeerrrreedd ttyyppee ooff ssaaffeettyy vvaallvvee ffoorr llaarrggeerr ccaappaacciittiieess..
OOnnee ooff tthhee mmaaiinn ccoonncceerrnnss wwiitthh ppiilloott ooppeerraatteedd ssaaffeettyy vvaallvveess iiss tthhaatt tthhee ssmmaallll bboorree,, ppiilloott
ccoonnnneeccttiinngg ppiippeess aarree ssuusscceeppttiibbllee ttoo bblloocckkaaggee bbyy ffoorreeiiggnn mmaatttteerr,, oorr dduuee ttoo tthhee ccoolllleeccttiioonn ooff
ccoonnddeennssaattee iinn tthheessee ppiippeess.. TThhiiss ccaann lleeaadd ttoo tthhee ffaaiilluurree ooff tthhee vvaallvvee,, eeiitthheerr iinn tthhee ooppeenn oorr cclloosseedd
ppoossiittiioonn,, ddeeppeennddiinngg oonn wwhheerree tthhee bblloocckkaaggee ooccccuurrss
FFuullll lliifftt,, hhiigghh lliifftt aanndd llooww lliifftt ssaaffeettyy vvaallvveess
TThhee tteerrmmss ffuullll lliifftt,, hhiigghh lliifftt aanndd llooww lliifftt rreeffeerr ttoo tthhee aammoouunntt ooff ttrraavveell tthhee ddiisscc uunnddeerrggooeess
aass iitt mmoovveess ffrroomm iittss cclloosseedd ppoossiittiioonn ttoo tthhee ppoossiittiioonn rreeqquuiirreedd ttoo pprroodduuccee tthhee cceerrttiiffiieedd
ddiisscchhaarrggee ccaappaacciittyy,, aanndd hhooww tthhiiss aaffffeeccttss tthhee ddiisscchhaarrggee ccaappaacciittyy ooff tthhee vvaallvvee..
AA ffuullll lliifftt ssaaffeettyy vvaallvvee iiss oonnee iinn wwhhiicchh tthhee ddiisscc lliiffttss ssuuffffiicciieennttllyy,, ssoo tthhaatt tthhee ccuurrttaaiinn aarreeaa nnoo lloonnggeerr
iinnfflluueenncceess tthhee ddiisscchhaarrggee aarreeaa..
TThhee ddiisscchhaarrggee aarreeaa,, aanndd tthheerreeffoorree tthhee ccaappaacciittyy ooff tthhee vvaallvvee aarree ssuubbsseeqquueennttllyy ddeetteerrmmiinneedd
bbyy tthhee bboorree aarreeaa..
TThhiiss ooccccuurrss wwhheenn tthhee ddiisscc lliiffttss aa ddiissttaannccee ooff aatt lleeaasstt aa qquuaarrtteerr ooff tthhee bboorree ddiiaammeetteerr.. AA ffuullll
lliifftt ccoonnvveennttiioonnaall ssaaffeettyy vvaallvvee iiss oofftteenn tthhee bbeesstt cchhooiiccee ffoorr ggeenneerraall sstteeaamm aapppplliiccaattiioonnss..
TThhee ddiisscc ooff aa hhiigghh lliifftt ssaaffeettyy vvaallvvee lliiffttss aa ddiissttaannccee ooff aatt lleeaasstt 11//1122tthh ooff tthhee bboorree ddiiaammeetteerr.. TThhiiss
mmeeaannss tthhaatt tthhee ccuurrttaaiinn aarreeaa,, aanndd uullttiimmaatteellyy tthhee ppoossiittiioonn ooff tthhee ddiisscc,, ddeetteerrmmiinneess tthhee ddiisscchhaarrggee aarreeaa..
TThhee ddiisscchhaarrggee ccaappaacciittiieess ooff hhiigghh lliifftt vvaallvveess tteenndd ttoo bbee ssiiggnniiffiiccaannttllyy lloowweerr tthhaann tthhoossee ooff
ffuullll lliifftt vvaallvveess,, aanndd ffoorr aa ggiivveenn ddiisscchhaarrggee ccaappaacciittyy,, iitt iiss uussuuaallllyy ppoossssiibbllee ttoo sseelleecctt aa ffuullll lliifftt vvaallvvee
tthhaatt hhaass aa nnoommiinnaall ssiizzee sseevveerraall ttiimmeess ssmmaalllleerr tthhaann aa ccoorrrreessppoonnddiinngg hhiigghh lliifftt vvaallvvee,, wwhhiicchh uussuuaallllyy
iinnccuurrss ccoosstt aaddvvaannttaaggeess.. FFuurrtthheerrmmoorree,, hhiigghh lliifftt vvaallvveess tteenndd ttoo bbee uusseedd oonn ccoommpprreessssiibbllee fflluuiiddss
wwhheerree tthheeiirr aaccttiioonn iiss mmoorree pprrooppoorrttiioonnaall..
IInn llooww lliifftt vvaallvveess,, tthhee ddiisscc oonnllyy lliiffttss aa ddiissttaannccee ooff 11//2244tthh ooff tthhee bboorree ddiiaammeetteerr.. TThhee ddiisscchhaarrggee
aarreeaa iiss ddeetteerrmmiinneedd eennttiirreellyy bbyy tthhee ppoossiittiioonn ooff tthhee ddiisscc,, aanndd ssiinnccee tthhee ddiisscc oonnllyy lliiffttss aa ssmmaallll
aammoouunntt,, tthhee ccaappaacciittiieess tteenndd ttoo bbee mmuucchh lloowweerr tthhaann tthhoossee ooff ffuullll oorr hhiigghh lliifftt vvaallvveess..
MMaatteerriiaallss ooff ccoonnssttrruuccttiioonn
EExxcceepptt wwhheenn ssaaffeettyy vvaallvveess aarree ddiisscchhaarrggiinngg,, tthhee oonnllyy ppaarrttss tthhaatt aarree wweetttteedd bbyy tthhee pprroocceessss
fflluuiidd aarree tthhee iinnlleett ttrraacctt ((nnoozzzzllee)) aanndd tthhee ddiisscc..
SSiinnccee ssaaffeettyy vvaallvveess ooppeerraattee iinnffrreeqquueennttllyy uunnddeerr nnoorrmmaall ccoonnddiittiioonnss,, aallll ootthheerr ccoommppoonneennttss
ccaann bbee mmaannuuffaaccttuurreedd ffrroomm ssttaannddaarrdd mmaatteerriiaallss ffoorr mmoosstt aapppplliiccaattiioonnss..
TThheerree aarree hhoowweevveerr sseevveerraall eexxcceeppttiioonnss,, iinn wwhhiicchh ccaassee,, ssppeecciiaall mmaatteerriiaallss hhaavvee ttoo bbee uusseedd,,
tthheessee iinncclluuddee::
CCrryyooggeenniicc aapppplliiccaattiioonnss..
CCoorrrroossiivvee fflluuiiddss..
WWhheerree ccoonnttaammiinnaattiioonn ooff ddiisscchhaarrggeedd fflluuiidd iiss nnoott ppeerrmmiitttteedd
WWhheenn tthhee vvaallvvee ddiisscchhaarrggeess iinnttoo aa mmaanniiffoolldd tthhaatt ccoonnttaaiinnss ccoorrrroossiivvee mmeeddiiaa ddiisscchhaarrggeedd bbyy
aannootthheerr vvaallvvee..
TThhee pprriinncciippaall pprreessssuurree--ccoonnttaaiinniinngg ccoommppoonneennttss ooff ssaaffeettyy vvaallvveess aarree nnoorrmmaallllyy ccoonnssttrruucctteedd
ffrroomm oonnee ooff tthhee ffoolllloowwiinngg mmaatteerriiaallss::
BBrroonnzzee -- CCoommmmoonnllyy uusseedd ffoorr ssmmaallll ssccrreewweedd vvaallvveess ffoorr ggeenneerraall dduuttyy oonn sstteeaamm,, aaiirr aanndd hhoott
wwaatteerr aapppplliiccaattiioonnss ((uupp ttoo 1155 bbaarr))..
CCaasstt iirroonn -- UUsseedd eexxtteennssiivveellyy ffoorr AASSMMEE ttyyppee vvaallvveess.. IIttss uussee iiss ttyyppiiccaallllyy lliimmiitteedd ttoo 1177 bbaarr
gg..
CCaasstt sstteeee
uussuuaallllyy mm
SS
AA
vv
bb
aarr
TT
CC
ccrr
cca
tthh
vv
TT
ttoo
aacc
FF
bb
ccll
eell -- CCoommmmoonn
mmaaddee ffrroomm aa
Saaffeettyy VVaallvvee
AAss tthheerree iiss ssuu
aallvvee tthhaatt mmee
eeeenn sseelleecctteedd
rree eessttaabblliisshh
TThhee sseelleeccttiioonn
CCoosstt -- TThhiiss ii
rriittiiccaall aappppllii
aappaacciittyy ooff tthh
hheerree ccaann bbee
aarryyiinngg lliifftt cchh
TTyyppee ooff ddiissppoo
ooxxiicc ggaass,, iiff
cccceeppttaabbllee.. AA
Foorr ggaass oorr lliiqq
oonnnneett mmuusstt
lloosseedd//ggaass ttiigg
nnllyy uusseedd oonn hh
ccaasstt sstteeeell bboo
TTaabbllee 22
ee SSeelleeccttiioonn
uucchh aa wwiiddee rr
eeeettss tthhee ssppeecci
dd,, iitt iiss iimmppeerr
hheedd,, aanndd
nn ooff aa ssppeecciiffii
iss tthhee mmoosstt oo
ccaattiioonn.. WWhhee
hhee vvaallvvee aass ww
llaarrggee vvaarriiaatt
hhaarraacctteerriissttiicc
oossaall ssyysstteemm
ddiisscchhaarrggee ttoo
AA lliiffttiinngg lleevveer
qquuiidd aapppplliiccaatt
bbee ssppeecciiffiiee
gghhtt ccaapp oorr ppaa
hhiigghheerr pprreessssuu
ooddyy wwiitthh aann
SSeeaattiinngg mmaa
rraannggee ooff ssaaffee
iiffiicc rreeqquuiirreemm
rraattiivvee tthhaatt tthh
aa ssuuiittaabbllyy
cc ttyyppee ooff ssaaff
oobbvviioouuss ccoonn
eenn mmaakkiinngg c
wweellll aass tthhee nn
ttiioonnss bbeettwweeee
ss..
-- VVaallvveess wwii
oo tthhee aattmmooss
rr iiss oofftteenn ssppee
ttiioonnss,, wwhheerree
eedd.. IInn ssuucchh
aacckkeedd lleevveerr..
uurree vvaallvveess ((uu
aauusstteenniittiicc ffuu
atteerriiaallss uusseedd
eettyy vvaallvveess,, tth
mmeennttss ooff aa ggii
hhee ccoorrrreecctt rree
ssiizzeedd vvaa
ffeettyy vvaallvvee iiss
nnssiiddeerraattiioonn ww
ccoosstt ccoommppaarr
nnoommiinnaall ssiizzee
eenn mmooddeellss ww
itthh aann ooppeenn bb
sspphheerree,, ootthheerr
eecciiffiieedd iinn tthhee
ee eessccaappee ttoo tth
aapppplliiccaattiioonn
uupp ttoo 4400 bbaarr
uullll nnoozzzzllee ttyypp
dd iinn ssaaffeettyy vva
tthheerree iiss nnoo dd
iivveenn aapppplliiccaatt
eelliieevviinngg pprree
aallvvee aanndd ss
ggoovveerrnneedd bbyy
wwhheenn sseelleeccttii
arriissoonnss,, iitt iiss
ee.. AAss mmeennttiioo
wwiitthh tthhee ssaamm
bboonnnneett ccaann bb
rr tthhaann tthhrroouu
eessee aapppplliiccaattii
tthhee aattmmoosspphhee
nnss,, iitt iiss aallssoo
gg)).. PPrroocceessss tt
ppee ccoonnssttrruuccttii
aallvveess
ddiiffffiiccuullttyy iinn s
ttiioonn.. OOnnccee aa
ssssuurree aanndd ddii
sseett pprreessssuurr
yy sseevveerraall ffaacc
iinngg aa ssaaffeettyy
ss iimmppeerraattiivvee
oonneedd iinn tthhee pp
mmee iinnlleett ccoonn
bbee uusseedd oonn ss
uugghh tthhee ddiisscc
iioonnss..
eerree iiss nnoott ppee
oo nneecceessssaarryy
ttyyppee vvaallvveess a
iioonn..
sseelleeccttiinngg aa ss
a ssuuiittaabbllee ttyypp
iisscchhaarrggee ccaapp
rree iiss ssppeecc
ccttoorrss::
vvaallvvee ffoorr aa
ee ttoo ccoonnssiiddee
pprreevviioouuss mmoo
nnnneeccttiioonn bbuutt
sstteeaamm,, aaiirr oorr
cchhaarrggee ssyyssttee
eerrmmiitttteedd,, aa cc
yy ttoo uussee eeiitthh
aarree
ssaaffeettyy
ppee hhaass
ppaacciittyy
cciiffiieedd..
nnoonn--
eerr tthhee
oodduullee,,
t wwiitthh
rr nnoonn--
eemm,, iiss
cclloosseedd
hheerr aa
FFoorr aapppplliiccaattiioonnss wwiitthh aa ssiiggnniiffiiccaanntt ssuuppeerriimmppoosseedd bbaacckkpprreessssuurree ((ccoommmmoonn iinn mmaanniiffoollddss,,
ttyyppiiccaallllyy sseeeenn iinn tthhee pprroocceessss iinndduussttrryy)) aa bbaallaanncciinngg bbeelllloowwss oorr ppiissttoonn ccoonnssttrruuccttiioonn iiss
rreeqquuiirreedd..
VVaallvvee ccoonnssttrruuccttiioonn -- AA sseemmii--nnoozzzzllee ttyyppee ccoonnssttrruuccttiioonn sshhoouulldd bbee uusseedd ffoorr nnoonn--ttooxxiicc,, nnoonn--
ccoorrrroossiivvee ttyyppee mmeeddiiaa aatt mmooddeerraattee pprreessssuurreess,, wwhheerreeaass vvaallvveess wwiitthh tthhee ffuullll nnoozzzzllee ttyyppee
ccoonnssttrruuccttiioonn aarree ttyyppiiccaallllyy uusseedd iinn tthhee pprroocceessss iinndduussttrryy ffoorr ccoorrrroossiivvee mmeeddiiaa oorr ffoorr
eexxttrreemmeellyy hhiigghh pprreessssuurreess.. FFoorr ccoorrrroossiivvee fflluuiiddss oorr hhiigghh tteemmppeerraattuurreess,, ssppeecciiaall mmaatteerriiaallss ooff
ccoonnssttrruuccttiioonn mmaayy aallssoo bbee rreeqquuiirreedd..
OOppeerraattiinngg cchhaarraacctteerriissttiiccss -- PPeerrffoorrmmaannccee rreeqquuiirreemmeennttss vvaarryy aaccccoorrddiinngg ttoo aapppplliiccaattiioonn aanndd
tthhee vvaallvvee mmuusstt bbee sseelleecctteedd aaccccoorrddiinnggllyy.. FFoorr sstteeaamm bbooiilleerrss,, aa ssmmaallll oovveerrpprreessssuurree iiss
rreeqquuiirreedd,, uussuuaallllyy 33%% oorr 55%%.. FFoorr mmoosstt ootthheerr aapppplliiccaattiioonnss,, 1100%% oovveerrpprreessssuurree iiss rreeqquuiirreedd,,
bbuutt aaccccoorrddiinngg ttoo AAPPII 552200,, ffoorr ssppeecciiaall aapppplliiccaattiioonnss ssuucchh aass ffiirree pprrootteeccttiioonn,, llaarrggeerr vvaallvveess
wwiitthh oovveerrpprreessssuurreess ooff 2200%% aarree aalllloowweedd.. FFoorr lliiqquuiiddss,, oovveerrpprreessssuurreess ooff 1100%% oorr 2255%% aarree
ccoommmmoonn,, aanndd bblloowwddoowwnn vvaalluueess tteenndd ttoo bbee uupp ttoo 2200%%..
AApppprroovvaall -- FFoorr mmaannyy vvaallvvee aapppplliiccaattiioonnss,, tthhee eenndd uusseerr wwiillll ssttaattee tthhee rreeqquuiirreedd ccooddee oorr
ssttaannddaarrdd ffoorr tthhee ccoonnssttrruuccttiioonn aanndd ppeerrffoorrmmaannccee ooff tthhee vvaallvvee.. TThhiiss iiss uussuuaallllyy aaccccoommppaanniieedd
bbyy aa rreeqquuiirreemmeenntt ffoorr aapppprroovvaall bbyy aann iinnddeeppeennddeenntt aauutthhoorriittyy,, ttoo gguuaarraanntteeee ccoonnffoorrmmaannccee
wwiitthh tthhee rreeqquuiirreedd ssttaannddaarrdd.. SSeettttiinngg aanndd sseeaalliinngg IInn oorrddeerr ttoo eessttaabblliisshh tthhee sseett pprreessssuurree
ccoorrrreeccttllyy,, tthhee ffoolllloowwiinngg tteerrmmss rreeqquuiirree ccaarreeffuull ccoonnssiiddeerraattiioonn::
NNoorrmmaall wwoorrkkiinngg pprreessssuurree ((NNWWPP)) -- TThhee ooppeerraattiinngg pprreessssuurree ooff tthhee ssyysstteemm uunnddeerr ffuullll--llooaadd
ccoonnddiittiioonnss.. MMaaxxiimmuumm aalllloowwaabbllee wwoorrkkiinngg pprreessssuurree ((MMAAWWPP)) -- SSoommeettiimmeess ccaalllleedd tthhee ssaaffee
wwoorrkkiinngg pprreessssuurree ((SSWWPP)) oorr ddeessiiggnn pprreessssuurree ooff tthhee ssyysstteemm.. TThhiiss iiss tthhee mmaaxxiimmuumm pprreessssuurree
eexxiissttiinngg aatt nnoorrmmaall ooppeerraattiinngg ccoonnddiittiioonnss ((rreellaattiivvee ttoo tthhee mmaaxxiimmuumm ooppeerraattiinngg tteemmppeerraattuurree))
ooff tthhee ssyysstteemm..
MMaaxxiimmuumm aalllloowwaabbllee aaccccuummuullaattiioonn pprreessssuurree ((MMAAAAPP)) -- TThhee mmaaxxiimmuumm pprreessssuurree tthhee
ssyysstteemm iiss aalllloowweedd ttoo rreeaacchh iinn aaccccoorrddaannccee wwiitthh tthhee ssppeecciiffiiccaattiioonn ooff tthhee ddeessiiggnn ssttaannddaarrddss ooff
tthhee ssyysstteemm.. TThhee MMAAAAPP iiss oofftteenn eexxpprreesssseedd aass aa ppeerrcceennttaaggee ooff tthhee MMAAWWPP..
SSeett PPrreessssuurree ((PPSS)) -- TThhee pprreessssuurree aatt wwhhiicchh tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee ssttaarrttss ttoo lliifftt..
RReelliieevviinngg pprreessssuurree ((PPRR)) -- TThhiiss iiss tthhee pprreessssuurree aatt wwhhiicchh tthhee ffuullll ccaappaacciittyy ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee
iiss aacchhiieevveedd.. IItt iiss tthhee ssuumm ooff tthhee sseett pprreessssuurree ((PPss)) aanndd tthhee oovveerrpprreessssuurree ((PPoo))..
OOvveerrpprreessssuurree ((PPOO)) -- TThhee oovveerrpprreessssuurree iiss tthhee ppeerrcceennttaaggee ooff tthhee sseett pprreessssuurree aatt wwhhiicchh tthhee
ssaaffeettyy vvaallvvee iiss ddeessiiggnneedd ttoo ooppeerraattee..
TThheerree aarree ttwwoo ffuunnddaammeennttaall ccoonnssttrraaiinnttss,, wwhhiicchh mmuusstt bbee ttaakkeenn iinnttoo aaccccoouunntt wwhheenn
eessttaabblliisshhiinngg aa ssaaffeettyy vvaallvvee sseett pprreessssuurree::
11.. TThhee sseett pprreessssuurree mmuusstt bbee llooww eennoouugghh ttoo eennssuurree tthhaatt tthhee rreelliieevviinngg pprreessssuurree nneevveerr
eexxcceeeeddss tthhee mmaaxxiimmuumm aalllloowwaabbllee aaccccuummuullaattiioonn pprreessssuurree ((MMAAAAPP)) ooff tthhee ssyysstteemm..
22.. TThhee sseett pprreessssuurree mmuusstt bbee hhiigghh eennoouugghh ttoo eennssuurree tthhaatt tthheerree iiss ssuuffffiicciieenntt mmaarrggiinn aabboovvee
tthhee nnoorrmmaall wwoorrkkiinngg pprreessssuurree ((NNWWPP)) ttoo aallllooww tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee ttoo cclloossee.. HHoowweevveerr,, tthhee sseett
pprreessssuurree mmuusstt nneevveerr bbee ggrreeaatteerr tthhaann tthhee mmaaxxiimmuumm aalllloowwaabbllee wwoorrkkiinngg pprreessssuurree ((MMAAWWPP))..
IInn oorrddeerr ttoo mmeeeett tthhee ffiirrsstt ccoonnssttrraaiinntt,, iitt iiss nneecceessssaarryy ttoo ccoonnssiiddeerr tthhee rreellaattiivvee mmaaggnniittuuddeess ooff
tthhee ppeerrcceennttaaggee oovveerrpprreessssuurree aanndd tthhee ppeerrcceennttaaggee MMAAAAPP ((eexxpprreesssseedd aass aa ppeerrcceennttaaggee ooff tthhee
MMAAWWPP)).. TThheerree aarree ttwwoo ppoossssiibbllee ccaasseess::
TThhee ppeerrcceennttaaggee oovveerrpprreessssuurree ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee iiss lleessss tthhaann oorr eeqquuaall ttoo tthhee ppeerrcceennttaaggee MMAAAAPP ooff
tthhee ssyysstteemm -- TThhiiss mmeeaannss tthhaatt tthhee sseett pprreessssuurree ccaann bbee mmaaddee ttoo eeqquuaall tthhee MMAAWWPP,, aass tthhee rreelliieevviinngg
pprreessssuurree wwiillll aallwwaayyss bbee lleessss tthhaann tthhee aaccttuuaall MMAAAAPP..
FFoorr eexxaammppllee,, iiff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee oovveerrpprreessssuurree wwaass 55%%,, aanndd tthhee MMAAAAPP wwaass 1100%% ooff tthhee MMAAWWPP,,
tthhee sseett pprreessssuurree wwoouulldd bbee cchhoosseenn ttoo eeqquuaall tthhee MMAAWWPP.. IInn tthhiiss ccaassee,, tthhee rreelliieevviinngg pprreessssuurree ((eeqquuaall
ttoo tthhee sseett pprreessssuurree ++ 55%% oovveerrpprreessssuurree)) wwoouulldd bbee lleessss tthhaann tthhee MMAAAAPP,, wwhhiicchh iiss aacccceeppttaabbllee..
NNoottee tthhaatt iiff tthhee ppeerrcceennttaaggee MMAAAAPP wweerree hhiigghheerr tthhaann tthhee ppeerrcceennttaaggee oovveerrpprreessssuurree,, tthhee sseett pprreessssuurree
wwiillll ssttiillll bbee mmaaddee ttoo eeqquuaall tthhee MMAAWWPP,, aass iinnccrreeaassiinngg iitt aabboovvee tthhee MMAAWWPP wwoouulldd vviioollaattee tthhee
sseeccoonndd ccoonnssttrraaiinntt..
AAlltteerrnnaattiivvee PPllaanntt PPrrootteeccttiioonn DDeevviicceess
AAlltthhoouugghh ssaaffeettyy vvaallvveess aarree bbyy ffaarr tthhee mmoosstt ccoommmmoonn ddeevviicceess uusseedd ffoorr ppllaanntt pprrootteeccttiioonn iinn sstteeaamm
ssyysstteemmss,, tthheerree aarree sseevveerraall ootthheerr ddeevviicceess aavvaaiillaabbllee ttoo pprrootteecctt ppllaanntt ffrroomm oovveerrpprreessssuurree ccoonnddiittiioonnss..
WWhhiillsstt ssoommee ooff tthheemm ccaann bbee uusseedd iinn ppllaaccee ooff aa ssaaffeettyy vvaallvvee,, mmoosstt hhaavvee tthheeiirr oowwnn uunniiqquuee
aapppplliiccaattiioonnss aanndd iinnddeeeedd ssoommee ddeevviicceess,, ssuucchh aass tthhee bbuurrssttiinngg ddiisscc,, mmaayy bbee uusseedd ttoo ccoommpplleemmeenntt tthhee
ssaaffeettyy vvaallvvee..
WWeeiigghhtteedd ppaalllleett -- TThhiiss iiss tthhee ssiimmpplleesstt ttyyppee ooff oovveerrpprreessssuurree pprrootteeccttiioonn ddeevviiccee,, aanndd iitt iiss oonn llooww--
pprreessssuurree ttaannkkss aanndd ccoonnddeennsseerrss,, ffoorr pprreessssuurree rreelliieeff,, vvaaccuuuumm rreelliieeff oorr bbootthh..
AA wweeiigghh
uunnddeerrssiidde
cclloosseedd,, tthh
pprreessssuurreess
ooccccuurrrreedd
CCoouunntteerr
ssaaffeettyy vvaa
tthhee ssaaffeettyy
aa wweeiigghhtt
ffuullllyy..
SSuupppplleemm
AA
ww
OO
rree
SSuupppp
bbeellooww
ttiigghhtt
hhtt iiss aapppplliieedd
ee ooff tthhee ppaall
hhiiss ttyyppee ooff vv
ss,, tthhee wweeiigghh
d aatt vvaallvvee ooppee
rrwweeiigghhtt ssaaffee
aallvveess,, tthheeyy aa
yy vvaallvvee iiss pprr
,, iitt wwiillll rreemm
mmeennttaarryy llooaadd
AA ssuupppplleemmeenn
wwiitthh aann aaddddiittii
OOnnee ooff tthhee mm
eelleeaasseedd wwhheenn
plleemmeennttaarryy lloo
ww sseett pprreessssuurr
sshhuutt--ooffff iiss oo
dd ttoo tthhee ttoopp
lllleett eeqquuaallss tt
vvaallvvee iiss ddeessiig
hhtt rreeqquuiirreedd ww
eenniinngg..
eettyy vvaallvvee -- AA
aarree ssttiillll ssoomme
rroovviiddeedd bbyy aa
maaiinn ccoonnssttaanntt
ddeedd ssaaffeettyy vv
nttaarryy llooaaddeedd
iioonnaall sseeaalliinngg
mmaaiinn ccoonncceerrnn
nn tthhee sseett pprree
ooaaddeedd ssaaffeettyy
rree iiss uunnaacccceepp
ootthheerrwwiissee ddiiff
Figure 5
ooff aa ddiisscc,,
tthhee wweeiigghhtt..
ggnneedd ffoorr llooww
wwoouulldd bbee pprr
AAlltthhoouugghh tthh
eettiimmeess uusseedd
aa wweeiigghhtt rraatthh
tt aanndd oonnccee tthh
vvaallvvee ––
ssaaffeettyy vvaallvvee
gg ffoorrccee tthhaatt ii
nnss wwiitthh tthhiiss ttyy
ssssuurree iiss rreeaacc
yy vvaallvveess tteenndd
ppttaabbllee,, oorr oonn
ffffiiccuulltt..
58 Typical su
kkeeeeppiinngg iitt
DDuuee ttoo tthhee
ww pprreessssuurree aap
rroohhiibbiittiivvee aann
hheessee hhaavvee bbee
d ffoorr llooww--pprree
hheerr tthhaann aa sspp
hhee sseett pprreessssuu
ccoonnssiissttss ooff
iiss rreelleeaasseedd oonn
yyppee ooff ddeevviicc
cchheedd..
dd oonnllyy ttoo bbee uu
nn vveerryy hhiigghh pp
upplementa
cclloosseedd uunnttiill
llaarrggee wweeiigghh
apppplliiccaattiioonnss bb
nndd ddaannggeerroouu
eeeenn llaarrggeellyy s
eessssuurree aapppplliicc
pprriinngg.. AAss tthhee
uurree iiss rreeaacchhee
aa ccoonnvveennttiioonn
nnccee tthhee sseett pp
ccee iiss eennssuurriinngg
uusseedd wwhheerree aa
pprreessssuurree ssyysstte
ary loaded s
ll tthhee pprreessssuu
hhttss rreeqquuiirreedd
bbeellooww 00..11 bba
uuss iiff oosscciillllaatt
ssuuppeerrsseeddeedd
ccaattiioonnss.. TThhee
ee cclloossiinngg ffoorrc
eedd,, tthhee ssaaffeettyy
nnaall ssaaffeettyy vvaa
pprreessssuurree iiss rree
gg tthhaatt tthhee llooa
aannyy lleeaakkaaggee
teemmss wwhheerree mm
safety valve
uurree aaccttiinngg oon
ttoo kkeeeepp aa pp
aarr.. FFoorr hhiigghh
ttiioonn ooff tthhee pp
bbyy sspprriinngg--lloo
ee cclloossiinngg ffoorr
ccee iiss pprroovviidde
yy vvaallvvee wwiillll
aallvvee pprroovviiddeed
eeaacchheedd..
aadd iiss ssuuiittaabbllyy
ooff tthhee fflluuiidd
mmaaiinnttaaiinniinngg
s
nn tthhee
ppaalllleett
heerr sseett
ppaalllleett
ooaaddeedd
rrccee ooff
eedd bbyy
ooppeenn
dd
yy
aa
CCoonnttrroolllleedd ssaaffeettyy pprreessssuurree rreelliieeff ssyysstteemmss ((CCSSPPRRSS)) ––
TThheessee aarree eelleeccttrriicc oorr eelleeccttrroo ppnneeuummaattiicc ssyysstteemmss,, wwhhiicchh aarree nnoott sseellff--aaccttiinngg.. WWhheenn aann
oovveerrpprreessssuurree ssiittuuaattiioonn iiss ddeetteecctteedd,, aa ccoonnttrrooll ddeevviiccee aaccttss ttoo ccoorrrreecctt tthhee ssiittuuaattiioonn..
NNoonn--rreecclloossiinngg ddeevviicceess aarree tthhoossee wwhhiicchh aarree ddeessiiggnneedd ttoo rreemmaaiinn ooppeenn aafftteerr ooppeerraattiioonn.. AA mmaannuuaall
mmeeaannss ooff rreesseettttiinngg iiss uussuuaallllyy pprroovviiddeedd..
BBuurrssttiinngg oorr rruuppttuurree ddiissccss -- TThhiiss ccoonnssiissttss ooff aann eellaassttoommeerriicc mmeemmbbrraannee oorr tthhiinn mmeettaall ddiisskk tthhaatt wwiillll
bbuurrsstt aatt aa sseett pprreessssuurree,, rreelliieevviinngg aannyy oovveerrpprreessssuurree.. AAlltthhoouugghh tthheeyy ccaann bbee uusseedd bbyy tthheemmsseellvveess,, oonn
mmaannyy aapppplliiccaattiioonnss,, tthheeyy aarree uusseedd iinn ccoonnjjuunnccttiioonn wwiitthh aa ssaaffeettyy vvaallvvee..
AA rruuppttuurree ddiisscc ccaann bbee iinnssttaalllleedd eeiitthheerr oonn tthhee iinnlleett oorr oouuttlleett ssiiddee ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee.. IIff iinnssttaalllleedd oonn
tthhee iinnlleett,, iitt iissoollaatteess tthhee ccoonnttaaiinneedd mmeeddiiaa ffrroomm tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee.. WWhheenn tthheerree iiss aann oovveerrpprreessssuurree
ssiittuuaattiioonn;; tthhee rruuppttuurree ddiisscc bbuurrssttss aalllloowwiinngg tthhee fflluuiidd ttoo ffllooww iinnttoo tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee,, wwhhiicchh wwiillll tthheenn
ssuubbsseeqquueennttllyy lliifftt.. TThhiiss aarrrraannggeemmeenntt iiss uusseedd ttoo pprrootteecctt tthhee iinntteerrnnaallss ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee ffrroomm
ccoorrrroossiivvee fflluuiiddss..
AAlltteerrnnaattiivveellyy,, iiff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee ddiisscchhaarrggeess iinnttoo aa mmaanniiffoolldd ccoonnttaaiinniinngg ccoorrrroossiivvee mmeeddiiaa,, aa rruuppttuurree
ddiisscc ccaann bbee iinnssttaalllleedd oonn tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee oouuttlleett,, pprreevveennttiinngg aannyy ooff tthhee fflluuiidd ffrroomm tthhee mmaanniiffoolldd
ccoonnttaaccttiinngg tthhee iinntteerrnnaallss ooff tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee iinn nnoorrmmaall uussee..
RRuuppttuurree ddiissccss ccaann aallssoo bbee iinnssttaalllleedd aalloonnggssiiddee aa ssaaffeettyy vvaallvvee aass aa sseeccoonnddaarryy rreelliieeff ddeevviiccee..
RRuuppttuurree ddiissccss aarree lleeaakk ttiigghhtt aanndd llooww ccoosstt,, bbuutt tthheeyy rreeqquuiirree rreeppllaacciinngg aafftteerr eeaacchh ooppeerraattiioonn.. MMoosstt
rruuppttuurree ddiisscc iinnssttaallllaattiioonnss ccoonnttaaiinn aa mmeecchhaanniissmm ttoo iinnddiiccaattee wwhheenn tthhee ddiisscc hhaass rruuppttuurreedd aanndd tthhaatt iitt
nneeeeddss ttoo bbee rreeppllaacceedd.. TTyyppiiccaallllyy,, aa pprreessssuurree ggaauuggee iiss uusseedd
EExxpplloossiioonn ppaanneellss oorr eexxpplloossiioonn rruuppttuurree ddiissccss aarree ssiimmiillaarr ttoo rruuppttuurree ddiissccss bbuutt aarree ddeessiiggnneedd ffoorr uussee
aatt hhiigghheerr rraatteess ooff pprreessssuurree rriissee,, aanndd ffoorr llaarrggeerr ccaappaacciittiieess..
FFuussiibbllee pplluugg ddeevviicceess -- TThheessee ccoonnssiisstt ooff aa pplluugg wwiitthh aa lloowweerr mmeellttiinngg ppooiinntt tthhaann tthhee
mmaaxxiimmuumm ooppeerraattiinngg tteemmppeerraattuurree ooff tthhee ssyysstteemm tthhaatt iitt iiss ttoo pprrootteecctt.. IInn oolldd sstteeaamm
llooccoommoottiivveess,, tthhiiss ttyyppee ooff ddeevviiccee wwaass uusseedd ttoo dduummpp tthhee bbooiilleerr wwaatteerr oonnttoo tthhee ffiirree iiff oovveerr
tteemmppeerraattuurree ooccccuurrrreedd..
BB
AA
ppr
ww
TT
TT
iinn
TT
dd
TThheeyy hhaavv
IInnttrroodduucc
SS
TT
TT
WW
tthh
BBrreeaakkiinngg oorr
AA bbrreeaakkiinngg pp
rreessssuurree aanndd
wwhhiicchh ssuuppppoorr
TThhee ffoorrccee ooff oo
TThhee vvaallvvee ccaa
nnssttaalllleedd..
TThheessee ddeevviicc
diissttrriibbuuttiioonn ssy
vvee lliimmiitteedd pprr
ccttiioonn
Stteeaamm iiss uussuuaa
TToo pprroodduuccee ee
TToo ssuuppppllyy hheea
WWhheenn aa kkiilloogg
hhee ssaammee pprreess
FFiigg
sshheeaarr ppiinn dd
ppiinn ddeevviiccee iiss
ddeessiiggnneedd ttoo
rrttss aa pprreessssuurree
oovveerrpprreessssuurree
aann tthheenn bbee r
eess aarree uussuu
yysstteemmss..
rroocceessss aapppplliicc
aallllyy ggeenneerraattee
lleeccttrriiccaall ppooww
aatt ffoorr hheeaattiinn
ggrraamm ooff sstteeaam
ssssuurree aanndd tteemm
gguurree 5599 eexxaa
ddeevviicceess ––
ss aa nnoonn--rreeccll
oo ffuunnccttiioonn bb
ee--ccoonnttaaiinniinngg
ee ffoorrcceess tthhee pp
rreesseeaatteedd aafftt
uuaallllyy iinnssttaallll
ccaattiioonnss..
eedd ffoorr oonnee ooff
wweerr,, ffoorr eexxaamm
ngg aanndd pprroocceess
amm ccoonnddeennssee
mmppeerraattuurree.. AA
ammppllee ooff aa ffuu
loossiinngg pprreessssuu
byy tthhee bbrreeaakka
gg mmeemmbbeerr
ppiinn ttoo bbuucckkllee
teerr tthhee pprreessss
lleedd oonn llooww
ff ttwwoo rreeaassoonnss
mmppllee iinn ppoowwe
ssss ssyysstteemmss..
ess ccoommpplleetteellyy
AAnn eeffffiicciieenntt
uussiibbllee pplluugg dd
uurree rreelliieeff ddee
kaaggee ooff aa llooaa
ee aanndd tthhee vvaal
ssuurree iiss rreemmoo
ww--pprreessssuurree aa
ss::
weerr ssttaattiioonnss oo
yy,, aa kkiillooggrraamm
sstteeaamm ssyysstteemm
ddeevviiccee
eevviiccee aaccttuuaattee
aadd ccaarrrryyiinngg
allvvee ttoo ooppeenn..
oovveedd aanndd aa
aapppplliiccaattiioonnss
oorr ccoo--ggeenneerraatt
mm ooff ccoonnddeenn
mm wwiillll rreeuussee
eedd bbyy iinnlleett
sseeccttiioonn ooff aa
nneeww ppiinn ccaa
aanndd llaarrggee
ttiioonn ppllaannttss..
nnssaattee iiss ffoorrmm
ee tthhiiss ccoonnddeenn
ssttaattiicc
aa ppiinn,,
aann bbee
ee ggaass
mmeedd aatt
nnssaattee..
FFaaiilluurree ttoo rreeccllaaiimm aanndd rreeuussee ccoonnddeennssaattee mmaakkeess nnoo ffiinnaanncciiaall,, tteecchhnniiccaall oorr eennvviirroonnmmeennttaall
sseennssee.. SSaattuurraatteedd sstteeaamm uusseedd ffoorr hheeaattiinngg ggiivveess uupp iittss llaatteenntt hheeaatt ((eenntthhaallppyy ooff eevvaappoorraattiioonn)),,
wwhhiicchh iiss aa llaarrggee pprrooppoorrttiioonn ooff tthhee ttoottaall hheeaatt iitt ccoonnttaaiinnss..
TThhee rreemmaaiinnddeerr ooff tthhee hheeaatt iinn tthhee sstteeaamm iiss rreettaaiinneedd iinn tthhee ccoonnddeennssaattee aass sseennssiibbllee hheeaatt
((eenntthhaallppyy ooff wwaatteerr)).. AAss wweellll aass hhaavviinngg hheeaatt ccoonntteenntt,, tthhee ccoonnddeennssaattee iiss bbaassiiccaallllyy ddiissttiilllleedd
wwaatteerr,, wwhhiicchh iiss iiddeeaall ffoorr uussee aass bbooiilleerr ffeeeedd wwaatteerr.. AAnn eeffffiicciieenntt sstteeaamm ssyysstteemm wwiillll ccoolllleecctt
tthhiiss ccoonnddeennssaattee aanndd eeiitthheerr rreettuurrnn iitt ttoo aa ddeeaaeerraattoorr,, aa bbooiilleerr ffeeeedd ttaannkk,, oorr uussee iitt iinn aannootthheerr
pprroocceessss.. OOnnllyy wwhheenn tthheerree iiss aa rreeaall rriisskk ooff ccoonnttaammiinnaattiioonn sshhoouulldd ccoonnddeennssaattee nnoott bbee
rreettuurrnneedd ttoo tthhee bbooiilleerr..
EEvveenn tthheenn,, iitt mmaayy bbee ppoossssiibbllee ttoo ccoolllleecctt tthhee ccoonnddeennssaattee aanndd uussee iitt aass hhoott pprroocceessss wwaatteerr oorr
ppaassss iitt tthhrroouugghh aa hheeaatt eexxcchhaannggeerr wwhheerree iittss hheeaatt ccoonntteenntt ccaann bbee rreeccoovveerreedd bbeeffoorree
ddiisscchhaarrggiinngg tthhee wwaatteerr mmaassss ttoo ddrraaiinn.. CCoonnddeennssaattee iiss ddiisscchhaarrggeedd ffrroomm sstteeaamm ppllaanntt aanndd
eeqquuiippmmeenntt tthhrroouugghh sstteeaamm ttrraappss ffrroomm aa hhiigghheerr ttoo aa lloowweerr pprreessssuurree..
AAss aa rreessuulltt ooff tthhiiss ddrroopp iinn pprreessssuurree,, ssoommee ooff tthhee ccoonnddeennssaattee wwiillll rree--eevvaappoorraattee iinnttoo ‘‘ffllaasshh
sstteeaamm’’.. TThhee pprrooppoorrttiioonn ooff sstteeaamm tthhaatt wwiillll ‘‘ffllaasshh ooffff’’ iinn tthhiiss wwaayy iiss ddeetteerrmmiinneedd bbyy tthhee
aammoouunntt ooff hheeaatt tthhaatt ccaann bbee hheelldd iinn tthhee sstteeaamm aanndd ccoonnddeennssaattee..
HHoowweevveerr,, tthhee ppeerrcceennttaaggee vvoolluummeettrriicc cchhaannggee ccaann bbee ccoonnssiiddeerraabbllyy mmoorree.. CCoonnddeennssaattee aatt 77
bbaarr gg wwiillll lloossee aabboouutt 1133%% ooff iittss mmaassss wwhheenn ffllaasshhiinngg ttoo aattmmoosspphheerriicc pprreessssuurree,, bbuutt tthhee
sstteeaamm pprroodduucceedd wwiillll rreeqquuiirree aa ssppaaccee ssoommee 220000 ttiimmeess llaarrggeerr tthhaann tthhee ccoonnddeennssaattee ffrroomm
wwhhiicchh iitt wwaass ffoorrmmeedd..
TThhiiss ccaann hhaavvee tthhee eeffffeecctt ooff cchhookkiinngg uunnddeerrssiizzeedd ttrraapp ddiisscchhaarrggee lliinneess,, aanndd mmuusstt bbee ttaakkeenn
iinnttoo aaccccoouunntt wwhheenn ssiizziinngg tthheessee lliinneess.. SStteeaamm pprroodduucceedd iinn aa bbooiilleerr bbyy tthhee pprroocceessss ooff aaddddiinngg
hheeaatt ttoo tthhee wwaatteerr iiss oofftteenn rreeffeerrrreedd ttoo aass lliivvee sstteeaamm.. TThhee tteerrmmss lliivvee sstteeaamm aanndd ffllaasshh sstteeaamm
aarree oonnllyy uusseedd ttoo ddiiffffeerreennttiiaattee tthheeiirr oorriiggiinn.. WWhheetthheerr sstteeaamm iiss pprroodduucceedd iinn aa bbooiilleerr oorr ffrroomm
tthhee nnaattuurraall pprroocceessss ooff ffllaasshhiinngg,, iitt hhaass eexxaaccttllyy tthhee ssaammee ppootteennttiiaall ffoorr ggiivviinngg uupp hheeaatt,, aanndd
eeaacchh iiss uusseedd ssuucccceessssffuullllyy ffoorr tthhiiss ppuurrppoossee..
TThhee ffllaasshh sstteeaamm ggeenneerraatteedd ffrroomm ccoonnddeennssaattee ccaann ccoonnttaaiinn uupp ttoo hhaallff ooff tthhee ttoottaall eenneerrggyy ooff
tthhee ccoonnddeennssaattee.. AAnn eeffffiicciieenntt sstteeaamm ssyysstteemm wwiillll rreeccoovveerr aanndd uussee ffllaasshh sstteeaamm.. CCoonnddeennssaattee
aanndd ffllaasshh sstteeaamm ddiisscchhaarrggeedd ttoo wwaassttee mmeeaannss mmoorree mmaakkee--uupp wwaatteerr,, mmoorree ffuueell,, aanndd
iinnccrreeaasseedd rruunnnniinngg ccoossttss..
AA
uu
rree
ccii
LLaayyoouutt oo
NNoo ssiinnggllee
oonn tthhee aapp
mmaaiinn rreellaa
bbeesstt ttoo sstt
bbaassiicc ggoooo
AAnn eeffffeeccttiivvee
ussiinngg eeqquuiippmm
eemmaarrkkaabbllyy ss
iirrccuuiitt,, wwiitthh cc
ooff CCoonnddeennssaa
ee sseett ooff rreeccoom
pppplliiccaattiioonn pprre
aattiivvee ttoo tthhee pp
ttaarrtt bbyy ccoonnssiid
oodd pprraaccttiiccee ii
ccoonnddeennssaattee
mmeenntt aanndd rree
sshhoorrtt ppeerriioodd
ccoonnddeennssaattee rr
FFiigguur
aattee RReettuurrnn LL
mmmmeennddaattiioonn
eessssuurree,, tthhee ss
ppllaanntt,, aanndd tthhee
ddeerriinngg wwhhaatt
ss mmeett..
rreeccoovveerryy ssyy
eettuurrnniinngg iitt tt
ooff ttiimmee.. FFii
rreettuurrnniinngg ttoo tt
rree 6600 ttyyppiiccaa
LLiinneess
nnss ccaann ccoovveerr
sstteeaamm ttrraapp cchh
ee pprreessssuurree iinn
hhaass ttoo bbee aacc
yysstteemm,, ccoolllleecc
ttoo tthhee bbooiillee
iigguurree 1144..11..44
tthhee bbooiilleerr ffeee
aall sstteeaamm aanndd
tthhee llaayyoouutt oo
hhaarraacctteerriissttiiccss
nn tthhee ccoonnddeenn
cchhiieevveedd,, aanndd
ccttiinngg tthhee hhoo
eerr ffeeeedd ssyyssttee
44 sshhoowwss aa ssii
eedd ttaannkk..
dd ccoonnddeennssaatt
ooff ccoonnddeennssaatt
ss,, tthhee ppoossiittiioo
nnssaattee rreettuurrnn mm
ttoo ddeessiiggnn aa
ott ccoonnddeennssaattee
eemm,, ccaann ppaay
iimmppllee sstteeaamm
ttee cciirrccuuiitt
ttee ppiippeewwoorrkk..
oonn ooff tthhee ccoonn
mmaaiinn.. FFoorr tthhii
llaayyoouutt wwhhiicch
ee ffrroomm tthhee ss
ayy ffoorr iittsseellff
mm aanndd ccoonnddee
MMuucchh ddeeppeenn
nnddeennssaattee rreettuu
iiss rreeaassoonn iitt ii
hh wwiillll eennssuurree
sstteeaamm
ff iinn aa
eennssaattee
nnddss
uurrnn
iss
ee tthhaatt
TThhee pprriimmee oobbjjeeccttiivveess aarree tthhaatt::
CCoonnddeennssaattee mmuusstt nnoott bbee aalllloowweedd ttoo aaccccuummuullaattee iinn tthhee ppllaanntt,, uunnlleessss tthhee sstteeaamm uussiinngg
aappppaarraattuuss iiss ssppeecciiffiiccaallllyy ddeessiiggnneedd ttoo ooppeerraattee iinn tthhiiss wwaayy.. GGeenneerraallllyy aappppaarraattuuss iiss ddeessiiggnneedd
ttoo ooppeerraattee nnoonn--ffllooooddeedd,, aanndd wwhheerree tthhiiss iiss tthhee ccaassee,, aaccccuummuullaatteedd ccoonnddeennssaattee wwiillll iinnhhiibbiitt
ppeerrffoorrmmaannccee,, aanndd eennccoouurraaggee tthhee ccoorrrroossiioonn ooff ppiippeess,, ffiittttiinnggss aanndd eeqquuiippmmeenntt..
CCoonnddeennssaattee mmuusstt nnoott bbee aalllloowweedd ttoo aaccccuummuullaattee iinn tthhee sstteeaamm mmaaiinn.. HHeerree iitt ccaann bbee ppiicckkeedd
uupp bbyy hhiigghh vveelloocciittyy sstteeaamm,, lleeaaddiinngg ttoo eerroossiioonn aanndd wwaatteerrhhaammmmeerr iinn tthhee ppiippeewwoorrkk..DDrraaiinn
lliinneess ttoo sstteeaamm ttrraappss IInn tthhee ddrraaiinn lliinnee,, tthhee ccoonnddeennssaattee aanndd aannyy iinnccoonnddeennssaabbllee ggaasseess mmuusstt
ffllooww ffrroomm tthhee ddrraaiinn oouuttlleett ooff tthhee ppllaanntt ttoo tthhee sstteeaamm ttrraapp..
IInn aa pprrooppeerrllyy ssiizzeedd ddrraaiinn lliinnee,, tthhee ppllaanntt bbeeiinngg ddrraaiinneedd aanndd tthhee bbooddyy ooff tthhee sstteeaamm ttrraapp aarree
vviirrttuuaallllyy aatt tthhee ssaammee pprreessssuurree aanndd,, bbeeccaauussee ooff tthhiiss,, ccoonnddeennssaattee ddooeess nnoott ffllaasshh iinn tthhiiss lliinnee..
GGrraavviittyy iiss tthhee ddrriivviinngg ffoorrccee aanndd iiss rreelliieedd uuppoonn ttoo iinndduuccee ffllooww aalloonngg tthhee ppiippee.. FFoorr tthhiiss
rreeaassoonn,, iitt mmaakkeess sseennssee ffoorr tthhee ttrraapp ttoo bbee ssiittuuaatteedd bbeellooww tthhee oouuttlleett ooff tthhee ppllaanntt bbeeiinngg
ddrraaiinneedd,, aanndd tthhee ttrraapp ddiisscchhaarrggee ppiippee ttoo tteerrmmiinnaattee bbeellooww tthhee ttrraapp.. TThhee ttyyppee ooff sstteeaamm ttrraapp
uusseedd ((tthheerrmmoossttaattiicc,, tthheerrmmooddyynnaammiicc oorr mmeecchhaanniiccaall)) ccaann aaffffeecctt tthhee ppiippiinngg llaayyoouutt..
TThhee ddrraaiinn lliinnee sshhoouulldd bbee kkeepptt ttoo aa mmiinniimmuumm lleennggtthh,, iiddeeaallllyy lleessss tthhaann 22 mmeetteerrss..
LLoonngg ddrraaiinn lliinneess ffrroomm tthhee ppllaanntt ttoo tthhee sstteeaamm ttrraapp ccaann ffiillll wwiitthh sstteeaamm aanndd pprreevveenntt
ccoonnddeennssaattee rreeaacchhiinngg tthhee ttrraapp.. TThhiiss eeffffeecctt iiss tteerrmmeedd sstteeaamm lloocckkiinngg.. TToo mmiinniimmiizzee tthhiiss rriisskk,,
ddrraaiinn lliinneess sshhoouulldd bbee kkeepptt sshhoorrtt..
IInn ssiittuuaattiioonnss wwhheerree lloonngg ddrraaiinn lliinneess aarree uunnaavvooiiddaabbllee,, tthhee sstteeaamm lloocckkiinngg pprroobblleemm mmaayy bbee
oovveerrccoommee uussiinngg ffllooaatt ttrraappss wwiitthh sstteeaamm lloocckk rreelleeaassee ddeevviicceess.. TThhee pprroobblleemm ooff sstteeaamm
lloocckkiinngg sshhoouulldd bbee ttaacckklleedd bbyy ffiittttiinngg tthhee ccoorrrreecctt lleennggtthh ooff ppiippee iinn tthhee ffiirrsstt ppllaaccee,, iiff
ppoossssiibbllee..
WWiitthh sstteeaamm--uussiinngg ppllaanntt,, tthhee ppiippee ffrroomm tthhee ccoonnddeennssaattee ccoonnnneeccttiioonn sshhoouulldd ffaallll vveerrttiiccaallllyy ffoorr
aabboouutt 1100 ppiippee ddiiaammeetteerrss ttoo tthhee sstteeaamm ttrraapp.. AAssssuummiinngg aa ccoorrrreeccttllyy ssiizzeedd bbaallll ffllooaatt ttrraapp iiss
iinnssttaalllleedd,, tthhiiss wwiillll eennssuurree tthhaatt ssuurrggeess ooff ccoonnddeennssaattee ddoo nnoott aaccccuummuullaattee iinn tthhee bboottttoomm ooff
tthhee ppllaanntt wwiitthh iittss aatttteennddaanntt rriisskkss ooff ccoorrrroossiioonn aanndd wwaatteerr hhaammmmeerr..
IItt wwiillll aallssoo pprroovviiddee aa ssmmaallll aammoouunntt ooff ssttaattiicc hheeaadd ttoo hheellpp rreemmoovvee ccoonnddeennssaattee dduurriinngg ssttaarrtt--
uupp wwhheenn tthhee sstteeaamm pprreessssuurree mmiigghhtt bbee vveerryy llooww.. TThhee ppiippeewwoorrkk sshhoouulldd tthheenn rruunn
hhoorriizzoonnttaallllyy,, wwiitthh aa ffaallll iinn tthhee ddiirreeccttiioonn ooff ffllooww ttoo eennssuurree tthhaatt ccoonnddeennssaattee fflloowwss ffrreeeellyy
DD
TT
tthh
ffrr
ccoo
ffrr
lloo
DD
rree
ttyy
ccoo
tthh
ttrr
lloo
nn
DDiisscchhaarrggee lliinn
TThheessee ppiippeess
hhee ccoonnddeennssaa
rroomm tthhee hhiigghh
oonnddeennssaattee rree
rreeee ffllooww ooff
oonnggeerr lliinneess,, tt
DDiisscchhaarrggiinngg
eeccoommmmeennddeedd
yyppeess)),, wwhhiicchh
oonnddeennssaattee mm
hhee ssaammee rroouutt
rraapp ddiisscchhaarrgg
oonngg ffllooooddeedd
nooiissee aanndd,, iinn
FFiigguurree 6611 II
nneess ffrroomm ttrraa
wwiillll ccaarrrryy ccoo
aattee rreettuurrnn ssyy
hh--pprreessssuurree ss
eettuurrnn ssyysstteemm
ccoonnddeennssaattee..
tthhee ffaallll sshhoouu
iinnttoo ffllooooddeedd
dd,, eessppeecciiaallllyy
hh rreemmoovvee ccoo
mmaaiinnss aarree ppuumm
ttee aass sstteeaamm ll
ggee lliinneess iinnttoo
lliinneess wwiillll vv
ttiimmee,, mmeecchhaa
IIddeeaall aarrrraann
aappss
oonnddeennssaattee,, iinn
yysstteemm)).. FFllaasshh
ssppaaccee bbeeffoorree
mm.. TThheessee lliinnee
.. OOnn sshhoorrtteerr
uulldd bbee aabboouutt
dd rreettuurrnn lliinnee
yy wwiitthh bbllaass
oonnddeennssaattee aatt
mmppeedd rreettuurrnn
lliinneess,, aanndd iitt
tthheemm.. HHooww
vviioolleennttllyy ppuus
aanniiccaall ffaaiilluurree
nggeemmeenntt wwhhee
nnccoonnddeennssaabbll
hh sstteeaamm iiss ff
ee tthhee sstteeaamm
ss sshhoouulldd aallssoo
rr lliinneess,, tthhee
11::7700,, tthhaatt iiss,
eess DDiisscchhaarrggiin
stt aaccttiioonn ttrraa
ssaattuurraattiioonn tt
lliinneess aanndd rrii
iiss tteemmppttiinngg
wweevveerr,, tthhee hhii
sshh tthhee wwaatteerr
ee ooff tthhee ppiippee
eenn ddrraaiinniinngg
llee ggaasseess,, aanndd
ffoorrmmeedd aass tt
ttrraapp ttoo tthhee
oo ffaallll iinn tthhee
ffaallll sshhoouulldd
,, 110000 mmmm eevv
inngg ttrraappss iinntt
aappss ((tthheerrmmoodd
tteemmppeerraattuurree..
issiinngg ccoonnddeenn
ttoo ssiimmppllyy cco
iigghh vvoolluummee
rr aalloonngg tthhee
..
gg aa sstteeaamm ppllaa
dd ffllaasshh sstteeaamm
tthhee ccoonnddeennssaa
lloowweerr pprreessss
ddiirreeccttiioonn ooff
bbee ddiisscceerrnniib
vveerryy 77 mmeettrree
ttoo ffllooooddeedd rree
ddyynnaammiicc oorr
. GGoooodd eexxaamm
nnssaattee lliinneess.. TT
oonnnneecctt mmaaiinn
ooff ffllaasshh ssttee
ppiippee,, ccaauussiinn
aanntt
mm ffrroomm tthhee ttrr
aattee iiss ddiisscchha
ssuurree ssppaaccee oo
ff ffllooww ttoo mmaaii
ibbllee bbyy ssiigghht
ess..
eettuurrnn lliinneess ii
iinnvveerrtteedd bbu
mmpplleess ooff fflloo
TThheeyy oofftteenn ffoo
nnss ddrraaiinnaaggee ss
eeaamm rreelleeaasseedd
nngg wwaatteerrhhaamm
rraapp ttoo
aarrggeedd
ooff tthhee
iinnttaaiinn
htt.. OOnn
iiss nnoott
uucckkeett
ooooddeedd
foollllooww
sstteeaamm
dd iinnttoo
mmmmeerr,,
CCoommmmoonn rreettuurrnn lliinneess
WWhheerree ccoonnddeennssaattee ffrroomm mmoorree tthhaann oonnee ttrraapp fflloowwss ttoo tthhee ssaammee ccoolllleeccttiinngg ppooiinntt ssuucchh aass aa
vveenntteedd rreecceeiivveerr,, iitt iiss uussuuaall ttoo rruunn aa ccoommmmoonn lliinnee iinnttoo wwhhiicchh iinnddiivviidduuaall ttrraapp ddiisscchhaarrggee
lliinneess aarree ccoonnnneecctteedd....
BBllaasstt ddiisscchhaarrggee ttrraappss
IIff bbllaasstt ddiisscchhaarrggee ttrraappss ((tthheerrmmooddyynnaammiicc oorr iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttyyppeess)) aarree uusseedd,, tthhee
rreeaaccttiioonnaarryy ffoorrcceess aanndd vveelloocciittiieess ccaann bbee hhiigghh.. SSwweepptt tteeeess wwiillll hheellpp ttoo rreedduuccee mmeecchhaanniiccaall
ssttrreessss aanndd eerroossiioonn aatt tthhee ppooiinntt wwhheerree tthhee ddiisscchhaarrggee lliinnee jjooiinnss tthhee ccoommmmoonn rreettuurrnn lliinnee
LLiiffttiinngg CCoonnddeennssaattee aanndd CCoonnttaammiinnaatteedd CCoonnddeennssaattee
IItt iiss ssoommeettiimmeess nneecceessssaarryy ttoo lliifftt ccoonnddeennssaattee ffrroomm aa sstteeaamm ttrraapp ttoo aa hhiigghheerr lleevveell
ccoonnddeennssaattee rreettuurrnn lliinnee.. TThhee ccoonnddeennssaattee wwiillll rriissee uupp tthhee lliiffttiinngg ppiippeewwoorrkk wwhheenn tthhee sstteeaamm
pprreessssuurree uuppssttrreeaamm ooff tthhee ttrraapp iiss hhiigghheerr tthhaann tthhee pprreessssuurree ddoowwnnssttrreeaamm ooff tthhee ttrraapp..
TThhee pprreessssuurree ddoowwnnssttrreeaamm ooff tthhee ttrraapp iiss ggeenneerraallllyy ccaalllleedd bbaacckkpprreessssuurree,, aanndd iiss mmaaddee uupp ooff
aannyy pprreessssuurree eexxiissttiinngg iinn tthhee ccoonnddeennssaattee lliinnee pplluuss tthhee ssttaattiicc lliifftt ccaauusseedd bbyy ccoonnddeennssaattee iinn tthhee
rriissiinngg ppiippeewwoorrkk.. TThhee uuppssttrreeaamm pprreessssuurree wwiillll vvaarryy bbeettwweeeenn ssttaarrtt--uupp ccoonnddiittiioonnss,, wwhheenn iitt iiss
aatt iittss lloowweesstt aanndd rruunnnniinngg ccoonnddiittiioonnss,, wwhheenn iitt iiss aatt iittss hhiigghheesstt..
BBaacckkpprreessssuurree iiss rreellaatteedd ttoo lliifftt bbyy uussiinngg tthhee ffoolllloowwiinngg aapppprrooxxiimmaattee ccoonnvveerrssiioonn::
11 mmeettrree lliifftt iinn ppiippeewwoorrkk == 11 mm hheeaadd ssttaattiicc pprreessssuurree @@ 00..11 bbaarr bbaacckkpprreessssuurree
IIff aa hheeaadd ooff 55 mm pprroodduucceess aa bbaacckkpprreessssuurree ooff 00..55 bbaarr,, tthheenn tthhiiss rreedduucceess tthhee ddiiffffeerreennttiiaall
pprreessssuurree aavvaaiillaabbllee ttoo ppuusshh ccoonnddeennssaattee tthhrroouugghh tthhee ttrraapp;; aalltthhoouugghh uunnddeerr rruunnnniinngg
ccoonnddiittiioonnss tthhee rreedduuccttiioonn iinn ttrraapp ccaappaacciittyy iiss lliikkeellyy ttoo bbee ssiiggnniiffiiccaanntt oonnllyy wwhheerree llooww
uuppssttrreeaamm pprreessssuurreess aarree uusseedd..
IInn sstteeaamm mmaaiinnss aatt ssttaarrtt--uupp,, tthhee sstteeaamm pprreessssuurree iiss lliikkeellyy ttoo bbee vveerryy llooww,, aanndd iitt iiss ccoommmmoonn
ffoorr wwaatteerr ttoo bbaacckk--uupp bbeeffoorree tthhee ttrraapp,, wwhhiicchh ccaann lleeaadd ttoo wwaatteerr hhaammmmeerr iinn tthhee ssppaaccee bbeeiinngg
ddrraaiinneedd..
AAss tthhee sstteeaamm mmaaiinn iiss wwaarrmmeedd,, tthhee ccoonnddeennssaattee tteemmppeerraattuurree rriisseess,, ccaauussiinngg tthhee lliiqquuiidd
eexxppaannssiioonn ttrraapp ttoo cclloossee.. AAtt tthhee ssaammee ttiimmee,, tthhee sstteeaamm pprreessssuurree rriisseess,, ffoorrcciinngg tthhee hhoott
ccoonnddeennssaattee tthhrroouugghh tthhee ‘‘wwoorrkkiinngg’’ ddrraaiinn ttrraapp ttoo tthhee rreettuurrnn lliinnee..
TThhee ddiisscchhaarrggee lliinnee ffrroomm tthhee ttrraapp ttoo tthhee oovveerrhheeaadd rreettuurrnn lliinnee,, pprreeffeerraabbllyy ddiisscchhaarrggeess iinnttoo
tthhee ttoopp ooff tthhee mmaaiinn rraatthheerr tthhaann ssiimmppllyy ffeeeedd ttoo tthhee uunnddeerrssiiddee,,
TThhiiss aassssiissttss ooppeerraattiioonn,, bbeeccaauussee aalltthhoouugghh tthhee rriisseerr iiss pprroobbaabbllyy ffuullll ooff wwaatteerr aatt ssttaarrtt--uupp,, iitt
ssoommeettiimmeess ccoonnttaaiinnss lliittttllee mmoorree tthhaann ffllaasshh sstteeaamm oonnccee hhoott ccoonnddeennssaattee uunnddeerr pprreessssuurree
ppaasssseess tthhrroouugghh.. IIff tthhee ddiisscchhaarrggee lliinnee wweerree ffiitttteedd ttoo tthhee bboottttoomm ooff tthhee rreettuurrnn lliinnee,, iitt wwoouulldd
ffiillll wwiitthh ccoonnddeennssaattee aafftteerr eeaacchh ddiisscchhaarrggee aanndd iinnccrreeaassee tthhee tteennddeennccyy ffoorr wwaatteerr hhaammmmeerr aanndd
nnooiissee..
IItt iiss aallssoo rreeccoommmmeennddeedd tthhaatt aa cchheecckk vvaallvvee bbee ffiitttteedd aafftteerr aannyy sstteeaamm ttrraapp ffrroomm wwhheerree
ccoonnddeennssaattee iiss lliifftteedd,, pprreevveennttiinngg ccoonnddeennssaattee ffrroomm ffaalllliinngg bbaacckk ttoowwaarrddss tthhee ttrraapp..
TThhee aabboovvee ggeenneerraall rreeccoommmmeennddaattiioonnss aappppllyy nnoott jjuusstt ttoo ttrraappss lliiffttiinngg ccoonnddeennssaattee ffrroomm sstteeaamm
mmaaiinnss,, bbuutt aallssoo ttoo ttrraappss ddrraaiinniinngg aannyy ttyyppee ooff pprroocceessss rruunnnniinngg aatt aa ccoonnssttaanntt sstteeaamm pprreessssuurree..
TTeemmppeerraattuurree ccoonnttrroolllleedd pprroocceesssseess wwiillll oofftteenn rruunn wwiitthh llooww sstteeaamm pprreessssuurreess.. RRiissiinngg
ccoonnddeennssaattee ddiisscchhaarrggee lliinneess sshhoouulldd bbee aavvooiiddeedd aatt aallll ccoossttss,, uunnlleessss aauuttoommaattiicc ppuummpp--ttrraappss
aarree uusseedd..
CCoonnttaammiinnaatteedd ccoonnddeennssaattee
OOccccaassiioonnaallllyy,, ccoonnddeennssaattee iiss ddiisscchhaarrggeedd ffrroomm ssoouurrcceess wwhheerree iitt mmiigghhtt hhaavvee bbeeccoommee ccoonnttaammiinnaatteedd
bbyy ccoorrrroossiivvee pprroocceessss lliiqquuiiddss.. TThhiiss iiss uunnssuuiittaabbllee ffoorr bbooiilleerr ffeeeeddwwaatteerr bbeeccaauussee ooff tthhee ddaannggeerrss ooff
ffooaammiinngg,, ssccaalliinngg,, aanndd ccoorrrroossiioonn wwhhiicchh iitt ccaann ccaauussee iinn tthhee bbooiilleerr aanndd ddiissttrriibbuuttiioonn ppiippeess..
HHoowweevveerr,, aalltthhoouugghh ccoonnttaammiinnaatteedd,, tthhee ccoonnddeennssaattee ssttiillll ccaarrrriieess tthhee ssaammee uusseeffuull hheeaatt aass cclleeaann
ccoonnddeennssaattee wwhhiicchh ccoouulldd bbee rreeccoovveerreedd iiff pprrooppeerr ccoonnttaammiinnaattiioonn ddeetteeccttiioonn eeqquuiippmmeenntt wweerree
eemmppllooyyeedd..
SSuucchh eeqquuiippmmeenntt ddeetteeccttss cchhaannggeess iinn ccoonnddeennssaattee ccoonndduuccttiivviittyy.. WWhheenn aa cchhaannggee ffrroomm tthhee ddeessiirreedd
ccoonndduuccttiivviittyy ooccccuurrss tthheenn tthhiiss mmaayy mmeeaann tthhaatt tthhee ccoonnddeennssaattee iiss ccoonnttaammiinnaatteedd.. AA ccoonnttrroolllleerr ssiiggnnaallss
aa dduummpp vvaallvvee ttoo ooppeenn,, aalllloowwiinngg tthhee ccoonnddeennssaattee ttoo ffllooww ttoo ddrraaiinn..
FFLLAASSHH SSTTEEAAMM
WWhhaatt iiss ffllaasshh sstteeaamm aanndd wwhhyy sshhoouulldd iitt bbee uusseedd??
‘‘FFllaasshh sstteeaamm’’ iiss rreelleeaasseedd ffrroomm hhoott ccoonnddeennssaattee wwhheenn iittss pprreessssuurree iiss rreedduucceedd.. EEvveenn wwaatteerr
aatt aann aammbbiieenntt rroooomm tteemmppeerraattuurree ooff 2200°°CC wwoouulldd bbooiill iiff iittss pprreessssuurree wweerree lloowweerreedd ffaarr
eennoouugghh..
IItt mmaayy bbee wwoorrtthh nnoottiinngg tthhaatt wwaatteerr aatt 117700°°CC wwiillll bbooiill aatt aannyy pprreessssuurree bbeellooww 66..99 bbaarr gg.. TThhee
sstteeaamm rreelleeaasseedd bbyy tthhee ffllaasshhiinngg pprroocceessss iiss aass uusseeffuull aass sstteeaamm rreelleeaasseedd ffrroomm aa sstteeaamm bbooiilleerr..
AAss aann eexxaammppllee,, wwhheenn sstteeaamm iiss ttaakkeenn ffrroomm aa bbooiilleerr aanndd tthhee bbooiilleerr pprreessssuurree ddrrooppss,, ssoommee ooff
tthhee wwaatteerr ccoonntteenntt ooff tthhee bbooiilleerr wwiillll ffllaasshh ooffff ttoo ssuupppplleemmeenntt tthhee ‘‘lliivvee’’ sstteeaamm pprroodduucceedd bbyy
tthhee hheeaatt ffrroomm tthhee bbooiilleerr ffuueell.. BBeeccaauussee bbootthh ttyyppeess ooff sstteeaamm aarree pprroodduucceedd iinn tthhee bbooiilleerr,, iitt iiss
iimmppoossssiibbllee ttoo ddiiffffeerreennttiiaattee bbeettwweeeenn tthheemm..
OOnnllyy wwhheenn ffllaasshhiinngg ttaakkeess ppllaaccee aatt rreellaattiivveellyy llooww pprreessssuurree,, ssuucchh aass aatt tthhee ddiisscchhaarrggee ssiiddee ooff
sstteeaamm ttrraappss,, iiss tthhee tteerrmm ffllaasshh sstteeaamm wwiiddeellyy uusseedd.. UUnnffoorrttuunnaatteellyy,, tthhiiss uussaaggee hhaass lleedd ttoo tthhee
eerrrroonneeoouuss ccoonncclluussiioonn tthhaatt ffllaasshh sstteeaamm iiss iinn ssoommee wwaayy lleessss vvaalluuaabbllee tthhaann ssoo--ccaalllleedd lliivvee
sstteeaamm..
IInn aannyy sstteeaamm ssyysstteemm sseeeekkiinngg ttoo mmaaxxiimmiissee eeffffiicciieennccyy,, ffllaasshh sstteeaamm wwiillll bbee sseeppaarraatteedd ffrroomm
tthhee ccoonnddeennssaattee,, aanndd uusseedd ttoo ssuupppplleemmeenntt aannyy llooww pprreessssuurree hheeaattiinngg aapppplliiccaattiioonn..
EEvveerryy kkiillooggrraamm ooff ffllaasshh sstteeaamm uusseedd iinn tthhiiss wwaayy iiss aa kkiillooggrraamm ooff sstteeaamm tthhaatt ddooeess nnoott nneeeedd ttoo bbee
ssuupppplliieedd bbyy tthhee bbooiilleerr.. IItt iiss aallssoo aa kkiillooggrraamm ooff sstteeaamm nnoott vveenntteedd ttoo aattmmoosspphheerree,, ffrroomm wwhheerree iitt
wwoouulldd ootthheerrwwiissee bbee lloosstt..
TThhee rreeaassoonnss ffoorr tthhee rreeccoovveerryy ooff ffllaasshh sstteeaamm aarree jjuusstt aass ccoommppeelllliinngg,, bbootthh eeccoonnoommiiccaallllyy aanndd
eennvviirroonnmmeennttaallllyy,, aass tthhee rreeaassoonnss ffoorr rreeccoovveerriinngg ccoonnddeennssaattee..
HHooww mmuucchh ffllaasshh sstteeaamm iiss aavvaaiillaabbllee??
IIff uussee iiss ttoo bbee mmaaddee ooff ffllaasshh sstteeaamm,, iitt iiss hheellppffuull ttoo kknnooww hhooww mmuucchh ooff iitt wwiillll bbee aavvaaiillaabbllee..
TThhee qquuaannttiittyy iiss rreeaaddiillyy ddeetteerrmmiinneedd bbyy ccaallccuullaattiioonn,, oorr ccaann bbee rreeaadd ffrroomm ssiimmppllee ttaabblleess oorr
cchhaarrttss
SSuubb--ccoooolleedd ccoonnddeennssaattee
IIff tthhee sstteeaamm ttrraapp iiss ooff aa tthheerrmmoossttaattiicc ttyyppee,, tthhee ddiisscchhaarrggeedd ccoonnddeennssaattee iiss ssuubb--ccoooolleedd bbeellooww
ssaattuurraattiioonn tteemmppeerraattuurree.. TThhee hheeaatt iinn tthhee ccoooolleerr ccoonnddeennssaattee wwiillll bbee sslliigghhttllyy lleessss,, aanndd tthhee aammoouunntt ooff
ffllaasshh sstteeaamm pprroodduucceedd wwoouulldd bbee lleessss..
FFllaasshh sstteeaamm rreeccoovveerryy vveesssseell ((ffllaasshh vveesssseell))
FFllaasshh vveesssseellss aarree uusseedd ttoo sseeppaarraattee ffllaasshh sstteeaamm ffrroomm ccoonnddeennssaattee..
AAfftteerr ccoonnddeennssaattee aanndd ffllaasshh sstteeaamm eenntteerr tthhee ffllaasshh vveesssseell,, tthhee ccoonnddeennssaattee ffaallllss bbyy ggrraavviittyy ttoo
tthh
rree
TT
ppr
RR
sstt
ssuu
tthh
TT
ssaa
CC
ttee
lloo
hhee bbaassee ooff tthh
eecceeiivveerr ffrroomm
TThhee ffllaasshh ssttee
rreessssuurree sstteeaamm
RReeqquuiirreemmeennttss
tteeaamm,, ssoommee
uuppppllyy ooff ssuuff
hhaatt eennoouugghh ff
TThhee sstteeaamm tt
aattiissffaaccttoorriillyy
CCaarree mmuusstt bb
eemmppeerraattuurree cc
oowweerreedd bbyy tt
hhee vveesssseell,, ffrroo
mm wwhheerree iitt ccaan
eeaamm iinn tthhee vvee
mm eeqquuiippmmeenn
FFiigguurree
ss ffoorr ssuucccceess
bbaassiicc rreeqquuii
ffffiicciieenntt ccoonndd
ffllaasshh sstteeaamm cc
ttrraappss aanndd tt
aaggaaiinnsstt tthhee bb
bbee ttaakkeenn ww
ccoonnttrroolllleedd eeqq
thhee cclloossiinngg aa
oomm wwhheerree iitt ii
ann bbee ppuummppeedd
eesssseell iiss ppiippeedd
nntt..
6622 FFllaasshh sstte
sssffuull ffllaasshh sstt
iirreemmeennttss mmuu
deennssaattee ffrroomm
ccaann bbee rreelleeaass
tthhee eeqquuiippmmee
bbaacckkpprreessssuurree
wwhheenn aatttteemmpp
qquuiippmmeenntt.. AAt
aaccttiioonn ooff tthhe
iiss ddrraaiinneedd,, vv
dd..
dd ffrroomm tthhee ttoo
eeaamm rreeccoovveer
tteeaamm aapppplliiccaa
uusstt bbee ssaattiissff
aapppplliiccaattiioonnss
sseedd ffoorr eeccoonnoo
eenntt tthheeyy aarr
ee aapppplliieedd bbyy
pttiinngg ffllaasshh
tt lleessss tthhaann ffuu
ee sstteeaamm ccoonn
vviiaa aa ffllooaatt ttrraa
oopp ooff tthhee vveess
erryy vveesssseell ((ffll
aattiioonnss IIff ffuull
ffiieedd:: IItt iiss ee
ss ooppeerraattiinngg aa
oommiicc rreeccoovveerr
rree ddrraaiinniinngg
yy tthhee ffllaasshh ssyy
sstteeaamm rreeccoovv
fuullll--llooaadd,, tthhee
nnttrrooll vvaallvvee..
aapp,, uussuuaallllyy ttoo
sssseell ttoo aannyy aapp
llaasshh vveesssseell))
llll uussee iiss ttoo bb
esssseennttiiaall ttoo hh
aatt hhiigghheerr pprree
rryy..
mmuusstt bbee aa
yysstteemm..
vveerryy wwiitthh cc
sstteeaamm ssppaaccee
IIff tthhee sstteeaamm
oo aa vveenntteedd
pppprroopprriiaattee lloo
bbee mmaaddee ooff
hhaavvee aa ccoonntt
eessssuurreess,, ttoo een
aabbllee ttoo ffuunn
ccoonnddeennssaattee
ee pprreessssuurree ww
mm pprreessssuurree ii
ooww
ffllaasshh
ttiinnuuaall
nnssuurree
nnccttiioonn
ffrroomm
wwiillll bbee
iinn tthhee
eeqquuiippmmeenntt aapppprrooaacchheess oorr ffaallllss bbeellooww tthhee ssppeecciiffiieedd ffllaasshh sstteeaamm pprreessssuurree,, tthhee oovveerraallll
aammoouunntt ooff ffllaasshh sstteeaamm ffoorrmmeedd wwiillll bbee mmaarrggiinnaall,, aanndd oonnee mmuusstt qquueessttiioonn wwhheetthheerr rreeccoovveerryy
iiss wwoorrtthhwwhhiillee iinn tthhiiss iinnssttaannccee..
IItt iiss iimmppoorrttaanntt tthhaatt tthheerree iiss aa ddeemmaanndd ffoorr llooww pprreessssuurree ffllaasshh sstteeaamm tthhaatt eeiitthheerr eeqquuaallss oorr eexxcceeeeddss
tthhee ffllaasshh sstteeaamm bbeeiinngg pprroodduucceedd.. AAnnyy ddeeffiicciitt ooff ffllaasshh sstteeaamm ccaann bbee mmaaddee uupp bbyy lliivvee sstteeaamm ffrroomm aa
pprreessssuurree rreedduucciinngg vvaallvvee.. IIff tthhee ssuuppppllyy ooff ffllaasshh sstteeaamm eexxcceeeeddss iittss ddeemmaanndd,, ssuurrpplluuss pprreessssuurree wwiillll bbee
ccrreeaatteedd iinn tthhee ffllaasshh sstteeaamm ddiissttrriibbuuttiioonn ssyysstteemm,, wwhhiicchh wwiillll tthheenn hhaavvee ttoo bbee vveenntteedd ttoo wwaassttee tthhrroouugghh
aa ssuurrpplluuss ssiinngg vvaallvvee..
IItt iiss ppoossssiibbllee ttoo uuttiilliizzee tthhee ffllaasshh sstteeaamm ffrroomm ccoonnddeennssaattee oonn aa ssppaaccee hheeaattiinngg iinnssttaallllaattiioonn --
bbuutt ssaavviinnggss wwiillll oonnllyy bbee aacchhiieevveedd dduurriinngg tthhee hheeaattiinngg sseeaassoonn.. WWhheenn hheeaattiinngg iiss nnoott
rreeqquuiirreedd,, tthhee rreeccoovveerryy ssyysstteemm bbeeccoommeess iinneeffffeeccttiivvee..
WWhheerreevveerr ppoossssiibbllee,, tthhee bbeesstt aarrrraannggeemmeenntt iiss ttoo uussee ffllaasshh sstteeaamm ffrroomm pprroocceessss ccoonnddeennssaattee ttoo
ssuuppppllyy pprroocceessss llooaaddss -- aanndd ffllaasshh sstteeaamm ffrroomm hheeaattiinngg ccoonnddeennssaattee ttoo ssuuppppllyy hheeaattiinngg llooaaddss..
SSuuppppllyy aanndd ddeemmaanndd aarree tthheenn mmoorree lliikkeellyy ttoo rreemmaaiinn iinn--sstteepp..
IItt iiss pprreeffeerraabbllee ttoo aaccttuuaallllyy uussee tthhee ffllaasshh sstteeaamm cclloossee ttoo tthhee hhiigghh pprreessssuurree ccoonnddeennssaattee
ssoouurrccee..
RReellaattiivveellyy llaarrggee ddiiaammeetteerr ppiippeess aarree uusseedd ffoorr llooww pprreessssuurree sstteeaamm,, ttoo rreedduuccee pprreessssuurree lloossss
aanndd vveelloocciittyy,, wwhhiicchh ccaann mmeeaann ccoossttllyy iinnssttaallllaattiioonn iiff tthhee ffllaasshh sstteeaamm hhaass ttoo bbee ppiippeedd aannyy
ddiissttaannccee
TTyyppiiccaall aapppplliiccaattiioonnss ffoorr ffllaasshh sstteeaamm
FFllaasshh sstteeaamm ssuuppppllyy aanndd ddeemmaanndd iinn--sstteepp.. TThhiiss ggiivveess mmaaxxiimmuumm uuttiilliizzaattiioonn ooff tthhee aavvaaiillaabbllee
ffllaasshh sstteeaamm..
TThhee ccoonnddeennssaattee ffrroomm aapppprrooxxiimmaatteellyy 9900%% ooff tthhee hheeaatteerrss iiss ccoolllleecctteedd aanndd ttaakkeenn ttoo aa ffllaasshh
rreeccoovveerryy vveesssseell.. TThhiiss ssuupppplliieess llooww pprreessssuurree sstteeaamm ttoo tthhee rreemmaaiinniinngg 1100%% ooff tthhee hheeaatteerrss..
WWiitthh tthhiiss ssyysstteemm,, tthhee ttoottaall hheeaatt oouuttppuutt ooff tthhee ssyysstteemm iiss mmaarrggiinnaallllyy rreedduucceedd,, aass 1100%% ooff tthhee
hheeaatteerrss aarree ooppeerraattiinngg aatt aa lloowweerr sstteeaamm pprreessssuurree.. HHoowweevveerr,, iitt iiss rraarree ttoo ffiinndd aann iinnssttaallllaattiioonn
tthhaatt ddooeess nnoott hhaavvee aa ssuuffffiicciieenntt mmaarrggiinn ooff oouuttppuutt aabboovvee tthhee nnoorrmmaall llooaadd ttoo aacccceepptt tthhiiss
ssmmaallll rreedduuccttiioonn..
SSoommeettiimmeess aa pprroobblleemm aarriisseess wwhheerree tthhee uussee ooff aavvaaiillaabbllee ffllaasshh sstteeaamm mmaayy rreeqquuiirree mmoorree
tthhaann oonnee hheeaatteerr bbuutt lleessss tthhaann ttwwoo..
IItt
vv
TT
ssuu
TT
ppr
AA
sstt
tthh
CC
ssee
ccoo
tt wwoouulldd bbee bb
eenntt tthhee eexxccee
TTwwoo hheeaatteerrss
uubb--aattmmoosspphhee
TToo ccooppee wwiitthh
rreessssuurree rreedduu
AAnnootthheerr eexxaamm
ttoorraaggee ccaalloorrii
hhee vveesssseell aaddjj
CCoonnddeennssaattee aa
eeccoonnddaarryy ccoo
oonnddeennsseedd,, ww
beetttteerr iinn tthhiiss
ssss ffllaasshh sstteeaam
ttooggeetthheerr wwiill
eerriicc lleevveellss..
hh tthhiiss,, tthhee ssuu
uucciinngg vvaallvvee..
mmppllee wwhheerree
iiffiieerr.. SSoommee
jaacceenntt ttoo wwhhe
aanndd ffllaasshh ssttee
iill.. HHeerree,, aannyy
wwhhiillee ggiivviinngg uu
Figure 63
ccaassee ttoo ccoonnnn
amm ooffff ttoo wwaass
llll uussuuaallllyy ppuu
uuppppllyy ooff ffllaassh
ssuuppppllyy aanndd
ooff tthheessee iinncc
eerree tthhee ccoolldd
eeaamm ffrroomm tthh
yy ffllaasshh sstteeaamm
uupp iittss hheeaatt ttoo
3 Secondary
nneecctt ttwwoo hheeaatt
ssttee..
uullll tthhee ffllaasshh
hh sstteeaamm ccaann
ddeemmaanndd aarree
coorrppoorraattee aa ss
ffeeeeddwwaatteerr eenn
hhee ttrraapp oonn tthh
mm pprroodduucceedd bb
oo tthhee ffeeeeddwwaa
y flash steam
atteerrss ttoo tthhee ffll
pprreessssuurree ddoo
n bbee ssuupppplleemm
ee ‘‘iinn sstteepp’’ iiss
sseeccoonndd ccooiill,,
nntteerrss..
hhee pprriimmaarryy cc
bbyy tthhee ddrroopp
aatteerr..
m coil in sto
llaasshh sstteeaamm ssuu
oowwnn ttoo aa llooww
mmeenntteedd wwiitthh ll
ss tthhee sstteeaamm
ffiitttteedd cclloossee
ccooiill iiss ppaassssee
iinn pprreessssuurree
orage calorie
uuppppllyy,, rraatthheerr
wweerr lleevveell,, eevv
lliivvee sstteeaamm ffrr
hheeaatteedd hhoott ww
ttoo tthhee bboottttoo
eedd ddiirreeccttllyy tt
aaccrroossss tthhee ttrr
es
rr tthhaann
vveenn ttoo
rroomm aa
wwaatteerr
oomm ooff
ttoo tthhee
rraapp iiss
FFllaasshh sstteeaamm ssuuppppllyy aanndd ddeemmaanndd nnoott iinn--sstteepp CCoonnddeennssaattee ffrroomm tthhrreeee jjaacckkeetteedd ppaannss aanndd aa
ddrraaiinn ppoocckkeett rreelleeaasseess ffllaasshh sstteeaamm,, bbuutt iitt ccaann oonnllyy bbee uusseedd ttoo aauuggmmeenntt tthhee ssuuppppllyy ooff sstteeaamm
ttoo tthhee ssppaaccee hheeaattiinngg iinnssttaallllaattiioonn.. TThhiiss iiss qquuiittee ssaattiissffaaccttoorryy dduurriinngg tthhee hheeaattiinngg sseeaassoonn,, aass
lloonngg aass tthhee hheeaattiinngg llooaadd eexxcceeeeddss tthhee aavvaaiillaabbiilliittyy ooff ffllaasshh sstteeaamm..
DDuurriinngg tthhee ssuummmmeerr sseeaassoonn tthhee hheeaattiinngg eeqquuiippmmeenntt wwiillll nnoott bbee iinn uussee,, aanndd eevveenn dduurriinngg
sspprriinngg aanndd aauuttuummnn tthhee hheeaattiinngg llooaadd mmaayy nnoott bbee aabbllee ttoo uussee aallll tthhee aavvaaiillaabbllee ffllaasshh sstteeaamm..
TThhee aarrrraannggeemmeenntt iiss nnoott iiddeeaall,, aalltthhoouugghh iitt iiss qquuiittee ppoossssiibbllee ffoorr tthhee sstteeaamm ssaavviinnggss mmaaddee
dduurriinngg tthhee wwiinntteerr ttoo jjuussttiiffyy tthhee ccoosstt ooff tthhee ffllaasshh sstteeaamm rreeccoovveerryy eeqquuiippmmeenntt..
SSoommeettiimmeess,, ssuurrpplluuss ffllaasshh sstteeaamm mmuusstt bbee vveenntteedd ttoo aattmmoosspphheerree,, aanndd,, aass iinnddiiccaatteedd,, aa
ssuurrpplluussssiinngg vvaallvvee iiss mmoorree ssuuiittaabbllee ffoorr tthhiiss ppuurrppoossee tthhaann aa ssaaffeettyy vvaallvvee,, wwhhiicchh uussuuaallllyy hhaass
aa ‘‘ppoopp’’ oorr ‘‘oonn // ooffff’’ aaccttiioonn aanndd aa sseeaatt aarrrraannggeemmeenntt ddeessiiggnneedd ffoorr iinnffrreeqquueenntt ooppeerraattiioonn.. TThhee
ssuurrpplluussssiinngg vvaallvvee wwiillll bbee sseett ssoo tthhaatt iitt bbeeggiinnss ttoo ooppeenn sslliigghhttllyy aabboovvee tthhee nnoorrmmaall pprreessssuurree
iinn tthhee ssyysstteemm.. WWhheenn tthhee hheeaattiinngg llooaadd ffaallllss aanndd tthhee pprreessssuurree iinn tthhee ssyysstteemm bbeeggiinnss ttoo
iinnccrreeaassee,, tthhee pprreessssuurree rreedduucciinngg vvaallvvee ssuuppppllyyiinngg tthhee mmaakkee--uupp sstteeaamm cclloosseess ddoowwnn.. AA
ffuurrtthheerr iinnccrreeaassee ooff pprreessssuurree,, ppeerrhhaappss ooff 00..1155 ttoo 00..22 bbaarr,, iiss tthheenn aalllloowweedd bbeeffoorree tthhee
ssuurrpplluussssiinngg vvaallvvee bbeeggiinnss ttoo ooppeenn ttoo rreelleeaassee tthhee eexxcceessss ffllaasshh sstteeaamm..
AA ssaaffeettyy vvaallvvee mmaayy ssttiillll bbee rreeqquuiirreedd iiff tthhee ssuurrpplluussssiinngg vvaallvvee ffaaiillss.. IItt mmuusstt bbee sseett ttoo ooppeenn aatt
aa pprreessssuurree bbeettwweeeenn tthhee ssuurrpplluussssiinngg vvaallvvee sseett pprreessssuurree aanndd tthhee ssyysstteemm ddeessiiggnn pprreessssuurree.. IItt iiss
uussuuaallllyy ccoonnvveenniieenntt ttoo ffiitt tthhee ssaaffeettyy vvaallvvee oonnttoo tthhee ffllaasshh vveesssseell..
OOccccaassiioonnaallllyy,, dduurriinngg ssuummmmeerr ccoonnddiittiioonnss iitt mmaayy bbee pprreeffeerraabbllee ttoo bbyyppaassss tthhee ffllaasshh ssyysstteemm
wwiitthh aa mmaannuuaall vvaallvvee ((nnoott sshhoowwnn iinn FFiigguurree 1144..66..99)).. TThhee ccoonnddeennssaattee aanndd iittss aassssoocciiaatteedd ffllaasshh
sstteeaamm wwiillll tthheenn ppaassss ddiirreeccttllyy ttoo aa ccoonnddeennssaattee rreecceeiivveerr,, wwhheerree tthhee ffllaasshh sstteeaamm wwiillll bbee
vveenntteedd ttoo aattmmoosspphheerree..
BBooiilleerr bbllooww ddoowwnn hheeaatt rreeccoovveerryy aapppplliiccaattiioonnss
CCoonnttiinnuuoouuss bbllooww ddoowwnn ooff bbooiilleerr wwaatteerr iiss nneecceessssaarryy ttoo ccoonnttrrooll tthhee lleevveell ooff TTDDSS ((TToottaall
DDiissssoollvveedd SSoolliiddss)) wwiitthhiinn tthhee bbooiilleerr.. CCoonnttiinnuuoouuss bbllooww ddoowwnn lleennddss iittsseellff ttoo tthhee rreeccoovveerryy ooff
tthhee hheeaatt ccoonntteenntt ooff tthhee bbllooww ddoowwnn wwaatteerr aanndd ccaann eennaabbllee ccoonnssiiddeerraabbllee ssaavviinnggss ttoo bbee mmaaddee..
BBooiilleerr bbllooww ddoowwnn ccoonnttaaiinnss mmaassssiivvee qquuaannttiittiieess ooff hheeaatt,, wwhhiicchh ccaann eeaassiillyy bbee rreeccoovveerreedd aass
ffllaasshh sstteeaamm.. AAfftteerr iitt ppaasssseess tthhrroouugghh tthhee bbllooww ddoowwnn ccoonnttrrooll vvaallvvee,, tthhee lloowweerr pprreessssuurree
wwaatteerr fflloowwss ttoo aa ffllaasshh vveesssseell.. AAtt tthhiiss ppooiinntt,, tthhee ffllaasshh sstteeaamm iiss ffrreeee ffrroomm ccoonnttaammiinnaattiioonn aanndd
iiss sseeppaarraatteedd ffrroomm tthhee ccoonnddeennssaattee,, aanndd ccaann bbee uusseedd ttoo hheeaatt tthhee bbooiilleerr ffeeeedd ttaannkk
TThhee rreessiidduuaall ccoonnddeennssaattee ddrraaiinniinngg ffrroomm tthhee ffllaasshh vveesssseell ccaann bbee ppaasssseedd tthhrroouugghh aa ppllaattee hheeaatt
eexxcchhaannggeerr iinn oorrddeerr ttoo rreeccllaaiimm aass mmuucchh hheeaatt aass ppoossssiibbllee bbeeffoorree iitt iiss dduummppeedd ttoo wwaassttee..
UUpp ttoo 8800%% ooff tthhee ttoottaall hheeaatt ccoonnttaaiinneedd iinn bbooiilleerr ccoonnttiinnuuoouuss bbllooww ddoowwnn ccaann bbee rreeccllaaiimmeedd iinn
tthhiiss wwaayy..
SSpprraayy ccoonnddeennssiinngg FFiinnaallllyy,, ccoonnssiiddeerraattiioonn sshhoouulldd bbee ggiivveenn ttoo tthhoossee ccaasseess wwhheerree ffllaasshh sstteeaamm
iiss uunnaavvooiiddaabbllyy ggeenneerraatteedd aatt llooww pprreessssuurree,, bbuutt wwhheerree nnoo ssuuiittaabbllee llooaadd iiss aavvaaiillaabbllee wwhhiicchh
ccaann mmaakkee uussee ooff iitt.. TThhee aarrrraannggeemmeenntt ccaann bbee uusseeffuull wwhheerree tthhee ccoonnddeennssaattee rreecceeiivveerr vveenntt
ccaannnnoott bbee ppiippeedd ttoo oouuttssiiddee,, aanndd wwhheerree tthhee pprreesseennccee ooff ffllaasshh sstteeaamm wwoouulldd bbee ddeettrriimmeennttaall iiff
lleefftt ttoo ddiisscchhaarrggee iinn aa ppllaanntt rroooomm.. AA lliigghhttwweeiigghhtt ssttaaiinnlleessss sstteeeell cchhaammbbeerr iiss ffiitttteedd ttoo tthhee
rreecceeiivveerr ttaannkk vveenntt.. CCoolldd wwaatteerr iiss sspprraayyeedd iinnttoo tthhee cchhaammbbeerr iinn ssuuffffiicciieenntt qquuaannttiittiieess ttoo jjuusstt
ccoonnddeennssee tthhee ffllaasshh sstteeaamm..
TThhee ffllooww ooff ccoooolliinngg wwaatteerr iiss ccoonnttrroolllleedd bbyy aa ssiimmppllee sseellff--aaccttiinngg tteemmppeerraattuurree ccoonnttrrooll,,
aaddjjuusstteedd ssoo tthhaatt mmiinniimmaall aammoouunnttss ooff ffllaasshh sstteeaamm aappppeeaarr ffrroomm tthhee vveenntt.. TThhee pprroocceessss wwiillll
uussee rroouugghhllyy 66 kkiillooggrraammss ooff ccoooolliinngg wwaatteerr ppeerr kkiillooggrraamm ooff ffllaasshh sstteeaamm ccoonnddeennsseedd..
IIff tthhee ccoooolliinngg wwaatteerr iiss ooff bbooiilleerr ffeeeedd qquuaalliittyy,, tthheenn tthhee wwaarrmmeedd wwaatteerr iiss aaddddeedd ttoo tthhee
ccoonnddeennssaattee iinn tthhee rreecceeiivveerr aanndd rree--uusseedd.. TThhiiss wwiillll ccoonnttiinnuuee ttoo mmaakkee wwaatteerr ssaavviinnggss
tthhrroouugghhoouutt tthhee yyeeaarr..
IIff tthhee ccoooolliinngg wwaatteerr iiss nnoott ssuuiittaabbllee ffoorr rreeccoovveerryy,, tthhee sspprraayy ppiippeewwoorrkk ccaann bbee iinnssttaalllleedd aass
sshhoowwnn bbyy tthhee ddootttteedd aarrrraannggeemmeenntt.. TThhee ccoooolliinngg wwaatteerr aanndd ccoonnddeennsseedd ffllaasshh wwiillll tthheenn ffaallll ttoo
wwaassttee..
SSTTEEAAMM TTRRAAPPSS
SStteeaamm ttrraappss CCoonnddeennssaattee iiss ffoorrmmeedd wwhheenneevveerr sstteeaamm ggiivveess uupp iittss eenntthhaallppyy ooff eevvaappoorraattiioonn ((llaatteenntt
hheeaatt)).. TThhee pprrooppeerr rreemmoovvaall ooff ccoonnddeennssaattee ffrroomm sstteeaamm ppllaanntt ooff aallll ttyyppeess iiss vviittaall iiff tthhee ppllaanntt iiss ttoo
wwoorrkk eeffffiicciieennttllyy aanndd tthhiiss ooppeerraattiioonn iiss ccoommmmoonnllyy ppeerrffoorrmmeedd bbyy aa sstteeaamm ttrraapp.. FFrreeqquueenntt ccaauusseess ooff
uunnssaattiissffaaccttoorryy ccoonnddeennssaattee ddrraaiinnaaggee iinncclluuddee tthhee cchhooiiccee ooff tthhee wwrroonngg ttyyppee aaff sstteeaamm ttrraapp ffoorr tthhee
aapppplliiccaattiio
bbaadd iinnssttaa
ssppeennddiinngg
ooff ggrroouunnd
rreeff.. 11 ffaarr
WWhhaatt iiss aa
AA sstteeaamm
sstteeaamm,, oopp
TThhee ddiiffffee
ddeetteecctt tthh
rreellyy oonn tthh
TT
LL
TT
AAnn ooiill ff
aalllloowwss tthh
iitt iiddeeaallllyy
oonn,, tthhee uussee
aallllaattiioonn.. BBeecc
gg ssoommee ttiimmee
dd tthhaatt ccaann bb
aaddddiittiioonnaall iin
aa sstteeaamm ttrraapp??
m ttrraapp iiss aann,,
ppeenniinngg ttoo ddiiss
feerreennccee bbeettww
hee ddiiffffeerreennccee
hhee ddiiffffeerreennccee
TThheerrmmoossttaattiicc
LLiiqquuiidd eexxppaann
TThhiiss iiss oonnee oo
ffiilllleedd eelleemmeenn
hhee tteemmppeerraattuu
y ssuuiitteedd aass aa dd
ooff aa ttrraapp tthhaa
ccaauussee aannyy oo
ssttuuddyyiinngg hhoo
bee ccoovveerreedd iinn
nnffoorrmmaattiioonn..
??
, aauuttoommaattiicc
sscchhaarrggee tthhee ff
wweeeenn ccoonnddeenn
e iinn ddeennssiittyy,,
ee iinn ffllooww cchhaa
SStteeaamm TTrraapp
nssiioonn sstteeaamm tt
ooff tthhee ssiimmppllee
nntt eexxppaannddss ww
uurree ooff tthhee ttrraapp
ddeevviiccee ttoo ggeet
F
aatt iiss iinnccoorrrree
ooff tthheessee ffaacctt
ooww sstteeaamm ttrraa
nn tthhiiss cchhaappttee
vvaallvvee ccaappaabb
ffaarrmmeerr bbuutt ccll
nssaattee aanndd ssttee
aannootthheerr ggrroo
aarraacctteerriissttiiccss
ppss
ttrraapp
eesstt tthheerrmmoossttaa
wwhheenn hheeaatteedd
pp ddiisscchhaarrggee
tt rriidd ooff llaarrggee
Figure 64 Li
eeccttllyy ssiizzeedd ffoo
ttoorrss ccaann sseerr
aappss wwoorrkk aarrii
eerr iiss nneecceessssaa
bbllee ooff11ddiissttiinn
lloossiinngg ttoo ttrraapp
eeaamm iiss sseennssee
oouupp rreeaacctt ttoo
aattiicc ttrraappss..
dd ttoo cclloossee tthhe
ttoo bbee aalltteerreedd
ee qquuaannttiittiieess oo
iquid expan
ffoorr tthhee llooaadd
rriioouussllyy rreedduu
iidd tthheeiirr aappppll
aarriillyy lliimmiitteedd
nngguuiisshhiinngg bb
app tthhee llaatttteerr..
eedd iinn sseevveerraa
aa ddiiffffeerreennccee
ee vvaallvvee aaggaaii
dd bbeettwweeeenn 6600
ooff aaiirr aanndd ccoo
nsion steam
aanndd pprreessssuurree
uuccee ppllaanntt oouu
liiccaattiioonn.. EEvvee
d aanndd tthhee rreeaa
bbeettwweeeenn ccoonn
aall wwaayyss.. OOnn
ee iinn tteemmppeerraa
iinnsstt tthhee sseeaatt
00°°CC aanndd 110000
oolldd ccoonnddeennssaa
trap
ee ccoonnddiittiioonnss
uuttppuutt,, iitt iiss ww
eenn ssoo,, tthhee aamm
aaddeerr iiss rreeffeerrrr
nnddeennssaattee aanndd
nnee ggrroouupp ooff
aattuurree ,, aanndd aa
tt.. TThhee aaddjjuusstt
00°°CC,, wwhhiicchh mm
aattee aatt ssttaarrtt--uupp
ss,, aanndd
wwoorrtthh
mmoouunntt
rreedd ttoo
dd lliivvee
ttrraappss
tthhiirrdd
ttmmeenntt
mmaakkeess
pp..
TTyyppiiccaall aapp
BBeeccaauussee o
eemmppllooyyeedd
iimmmmeerrssiioo
AAss tthhee ttrraa
iinnssttaalllleedd aa
AA
LL
eexx
ffuu
''ss
ppr
ccoo
pppplliiccaattiioonn
ooff iittss ffiixxeedd tt
dd aass aa ''sshhuuttddoo
nn ooff tthhee ooiill ffiil
aapp ccaann oonnllyy ddi
aalloonnggssiiddee aa mm
AAddvvaannttaaggeess oo
LLiiqquuiidd eexxppaann
xxcceelllleenntt ''ccooll
uullllyy ooppeenn wwh
sttaarrtt--uupp'' llooaadd
rreessssuurree ssuuppee
oooolleerr ccoonnddeenn
teemmppeerraattuurree
oowwnn ddrraaiinn ttrraa
lllleedd eelleemmeenntt..
iisscchhaarrggee bbeettww
mmaaiinnss ddrraaiinn ttrraa
FFiigguur
ooff tthhee lliiqquuiidd
nnssiioonn ttrraappss
ldd ddrraaiinn'' ffaaccii
hheenn ccoolldd,, ggii
ddss.. TThhee lliiqquu
eerrhheeaatteedd sstteeaa
nnssaattee.. IItt iiss aabb
ddiisscchhaarrggee cchh
app''.. HHeerree,, iittss oo
.
wweeeenn 6600°°CC ‐‐ 11
aapp wwhhiicchh wwoouu
rree 6655 TTyyppiiccaall
eexxppaannssiioonn sst
ccaann bbee aaddjjuu
iilliittyy..LLiikkee tthhee
iivviinngg ggoooodd aa
uuiidd eexxppaannssiioo
aamm mmaaiinnss ww
bbllee ttoo wwiitthhsstt
hhaarraacctteerriissttiicc,,
oouuttlleett mmuusstt aa
110000°°CC iitt wwiillll oo
uulldd nnoorrmmaallllyy b
aapppplliiccaattiioonn oo
tteeaamm ttrraapp::
uusstteedd ttoo ddiiss
ee bbaallaanncceedd pp
aaiirr ddiisscchhaarrggee
onn ttrraapp ccaann bb
wwhheerree aa lloonngg
ttaanndd vviibbrraattiioo
tthhee lliiqquuiidd eexx
aallwwaayyss ppooiinntt
oonnllyy nnoorrmmaallllyy
bbee ppiippeedd ttoo aa
ooff sstteeaamm ttrraapp
sscchhaarrggee aatt ll
pprreessssuurree ttrraapp
ee aanndd mmaaxxiimm
bbee uusseedd aass
gg ccoooolliinngg lleegg
oonn aanndd wwaatteerrh
xxppaannssiioonn ttrraap
uuppwwaarrddss,, ttoo
y ooppeenn dduurriinngg
aa ccoonnddeennssaattee
pp
llooww tteemmppeerraa
pp,, tthhee lliiqquuiidd
mmuumm ccoonnddeenn
aa ssttaarrtt--uupp dd
gg iiss gguuaarraannttee
rhhaammmmeerr ccoonn
pp mmaayy bbee uuss
eennaabbllee ccoonnttiinn
g ssttaarrtt‐‐uupp.. IItt cc
rreettuurrnn lliinnee..
aattuurreess,, ggiivviinn
eexxppaannssiioonn ttrr
nnssaattee ccaappaaccii
ddrraaiinn ttrraapp oonn
eeeedd ttoo fflloooodd
nnddiittiioonnss..
sseeffuullllyy
nnuuoouuss
ccaann bbee
nngg aann
rraapp iiss
ittyy oonn
nn llooww
dd wwiitthh
DD
TT
ssuu
11
rree
ccoo
TThhee lliiqquui
aannootthheerr ss
aann iimmppoorr
BBaallaanncceedd
AA llaarrggee
tteemmppeerraattu
ccoonnttaaiinniinn
ccoolldd ccoonnd
ooppeenn,, aallll
eexxppllaaiinnss
DDiissaaddvvaannttaaggee
TThhee fflleexxiibbllee
uuppeerrhheeaatt..SSiinn
0000°°CC oorr bbee
eemmoovvaall ooff cc
oonnddiittiioonnss tthhee
iidd eexxppaannssiioonn
sstteeaamm ttrraapp ttoo
rrttaanntt ccoonnssiiddee
dd pprreessssuurree ss
iimmpprroovveemmeen
tuurree iiss aaffffeecctt
nngg aa ssppeecciiaall
ddiittiioonnss tthhaatt
loowwiinngg uunnrreess
wwhhyy tthheeyy aarr
eess ooff tthhee lliiqquu
ttuubbiinngg ooff
nnccee tthhee lliiqquu
eellooww,, iitt sshhoou
coonnddeennssaattee ffr
ee ttrraapp aanndd iittss
nn ttrraapp iiss nnoott
oo ooppeerraattee iinn p
eerraattiioonn,, ssuucchh
sstteeaamm ttrraapp
nntt oonn tthhee lliiqq
tteedd bbyy tthhee ss
lliiqquuiidd aanndd ww
eexxiisstt aatt ssttaarrtt
ssttrriicctteedd rreemmoo
rree wweellll ssuuiitteedd
FFiigguurr
uuiidd eexxppaannssiioonn
tthhee eelleemmeenn
uuiidd eexxppaannssiioo
uulldd nneevveerr bb
ffrroomm tthhee sstteea
ss aassssoocciiaatteedd
tt nnoorrmmaallllyy aa
ppaarraalllleell.. HHoow
h aass wwhheenn ddrraa
qquuiidd eexxppaannss
suurrrroouunnddiinngg
wwaatteerr mmiixxttuu
tt--uupp,, tthhee ccaapp
oovvaall ooff aaiirr..
dd ttoo aaiirr vveennttii
rree 6666 BBaallaann
nn sstteeaamm ttrraapp
nntt ccaann bbee
oonn ttrraapp ddiisscc
bbee uusseedd oonn
aamm ssppaaccee.. IIf
ppiippeewwoorrkk mm
aa ttrraappppiinngg ssoo
wweevveerr,, iitt ccaann
aaiinniinngg ssmmaallll
siioonn ttrraapp iiss tt
sstteeaamm pprreessss
uurree wwiitthh aa bboo
ppssuullee iiss rreellaaxx
TThhiiss iiss aa ffee
iinngg..
cceedd pprreessssuurr
pp::
ddeessttrrooyyeedd bb
cchhaarrggeess ccoonndd
aapppplliiccaattiioonns
Iff tthhee ttrraapp iiss
mmuusstt bbee wweellll
oolluuttiioonn oonn iitt
nn oofftteenn bbee uu
ttaannkk hheeaattiinngg
tthhee bbaallaanncceedd
ssuurree.. TThhee oopp
ooiilliinngg ppooiinntt
xxeedd.. TThhee vvaall
eeaattuurree ooff aallll
rree sstteeaamm ttrraa
bbyy ccoorrrroossiivve
ddeennssaattee aatt aa
ss wwhhiicchh ddeem
ss ttoo bbee ssuubbjj
iinnssuullaatteedd..
ttss oowwnn,, aass iitt
uusseedd wwhheerree sst
gg ccooiillss..
dd pprreessssuurree ttrr
ppeerraattiinngg eelleemm
bbeellooww tthhaatt
llvvee iiss ooffff iittss
ll bbaallaanncceedd pp
aapp
ee ccoonnddeennssaat
aa tteemmppeerraattuu
mmaanndd iimmmmee
eecctteedd ttoo ffrree
tt uussuuaallllyy rreeqq
ttaarrtt--uupp rraattee ii
rraapp.. IIttss ooppeerr
mmeenntt iiss aa ccaa
ooff wwaatteerr.. II
ss sseeaatt aanndd iiss
prreessssuurree ttrraapp
attee oorr
uurree ooff
eeddiiaattee
eezziinngg
qquuiirreess
iiss nnoott
rraattiinngg
aappssuullee
IInn tthhee
wwiiddee
ss aanndd
AAss ccoonnddeennssaattee ppaasssseess tthhrroouugghh tthhee bbaallaanncceedd pprreessssuurree sstteeaamm ttrraapp,, hheeaatt iiss ttrraannssffeerrrreedd ttoo tthhee lliiqquuiidd iinn
tthhee ccaappssuullee.. TThhee lliiqquuiidd vvaappoorriizzeess bbeeffoorree sstteeaamm rreeaacchheess tthhee ttrraapp.. TThhee vvaappoorr pprreessssuurree wwiitthhiinn tthhee
ccaappssuullee ccaauusseess iitt ttoo eexxppaanndd aanndd tthhee vvaallvvee sshhuuttss.. HHeeaatt lloossss ffrroomm tthhee ttrraapp tthheenn ccoooollss tthhee wwaatteerr
ssuurrrroouunnddiinngg tthhee ccaappssuullee,, tthhee vvaappoorr ccoonnddeennsseess aanndd tthhee ccaappssuullee ccoonnttrraaccttss,, ooppeenniinngg tthhee vvaallvvee aanndd
rreelleeaassiinngg ccoonnddeennssaattee uunnttiill sstteeaamm aapppprrooaacchheess aaggaaiinn aanndd tthhee ccyyccllee rreeppeeaattss..
AAddvvaannttaaggeess ooff tthhee bbaallaanncceedd pprreessssuurree sstteeaamm ttrraapp::
SSmmaallll,, lliigghhtt aanndd hhaass aa llaarrggee ccaappaacciittyy ffoorr iittss ssiizzee.. TThhee vvaallvvee iiss ffuullllyy ooppeenn oonn ssttaarrtt--uupp,, aalllloowwiinngg
aaiirr aanndd ootthheerr nnoonn--ccoonnddeennssaabbllee ggaasseess ttoo bbee ddiisscchhaarrggeedd ffrreeeellyy aanndd ggiivviinngg mmaaxxiimmuumm ccoonnddeennssaattee
rreemmoovvaall wwhheenn tthhee llooaadd iiss ggrreeaatteesstt.. TThhiiss ttyyppee ooff ttrraapp iiss uunnlliikkeellyy ttoo ffrreeeezzee wwhheenn wwoorrkkiinngg iinn aann
eexxppoosseedd ppoossiittiioonn ((uunnlleessss tthheerree iiss aa rriissee iinn tthhee ccoonnddeennssaattee ppiippee aafftteerr tthhee ttrraapp,, wwhhiicchh wwoouulldd
aallllooww wwaatteerr ttoo rruunn bbaacckk aanndd fflloooodd tthhee ttrraapp wwhheenn tthhee sstteeaamm iiss ooffff)).. TThhee mmooddeerrnn bbaallaanncceedd
pprreessssuurree ttrraapp aauuttoommaattiiccaallllyy aaddjjuussttss iittsseellff ttoo vvaarriiaattiioonnss ooff sstteeaamm pprreessssuurree uupp ttoo iittss mmaaxxiimmuumm
ooppeerraattiinngg pprreessssuurree.. IItt wwiillll aallssoo ttoolleerraattee uupp ttoo 7700°°CC ooff ssuuppeerrhheeaatt.. TTrraapp mmaaiinntteennaannccee iiss ssiimmppllee..
TThhee ccaappssuullee aanndd vvaallvvee sseeaatt aarree eeaassiillyy rreemmoovveedd,, aanndd rreeppllaacceemmeennttss ccaann bbee ffiitttteedd iinn aa ffeeww
mmiinnuutteess wwiitthhoouutt rreemmoovviinngg tthhee ttrraapp ffrroomm tthhee lliinnee..
DDiissaaddvvaannttaaggeess ooff tthhee bbaallaanncceedd pprreessssuurree sstteeaamm ttrraapp::
TThhee oollddeerr ssttyyllee bbaallaanncceedd pprreessssuurree sstteeaamm ttrraappss hhaadd bbeelllloowwss wwhhiicchh wweerree ssuusscceeppttiibbllee ttoo ddaammaaggee
bbyy wwaatteerr hhaammmmeerr oorr ccoorrrroossiivvee ccoonnddeennssaattee.. WWeellddeedd ssttaaiinnlleessss sstteeeell ccaappssuulleess iinnttrroodduucceedd mmoorree
rreecceennttllyy,, aarree bbeetttteerr aabbllee ttoo ttoolleerraattee ssuucchh ccoonnddiittiioonnss.. IInn ccoommmmoonn wwiitthh aallll ootthheerr tthheerrmmoossttaattiicc
ttrraappss,, tthhee bbaallaanncceedd pprreessssuurree ttyyppee ddooeess nnoott ooppeenn uunnttiill tthhee ccoonnddeennssaattee tteemmppeerraattuurree hhaass ddrrooppppeedd
bbeellooww sstteeaamm tteemmppeerraattuurree ((tthhee eexxaacctt tteemmppeerraattuurree ddiiffffeerreennccee bbeeiinngg ddeetteerrmmiinneedd bbyy tthhee fflluuiidd
uusseedd ttoo ffiillll tthhee eelleemmeenntt))..
TThhiiss iiss cclleeaarrllyy aa ddiissaaddvvaannttaaggee iiff tthhee sstteeaamm ttrraapp iiss cchhoosseenn ffoorr aann aapppplliiccaattiioonn iinn wwhhiicchh wwaatteerr
llooggggiinngg ooff tthhee sstteeaamm ssppaaccee ccaannnnoott bbee ttoolleerraatteedd,, ffoorr eexxaammppllee;; mmaaiinnss ddrraaiinnaaggee,, hheeaatt eexxcchhaannggeerrss,,
ccrriittiiccaall ttrraacciinngg..
BBiimmeettaalllliicc sstteeaamm ttrraapp
AAss tthhee nnaammee iimmpplliieess,, bbiimmeettaalllliicc sstteeaamm ttrraappss aarree ccoonnssttrruucctteedd uussiinngg ttwwoo ssttrriippss ooff ddiissssiimmiillaarr mmeettaallss
wweellddeedd ttooggeetthheerr iinnttoo oonnee eelleemmeenntt.. TThhee eelleemmeenntt ddeefflleeccttss wwhheenn hheeaatteedd..
TT
OOppeerr
tthhee rree
BBeeccaau
uusseedd
TThhee ppeerrff
ccuurrvvee.. TThh
eelleemmeenntt tt
IItt
aacc
aatt
II
tthh
tthh
ww
ssaa
mm
ssee
TThheerree aarree ttwwoo
raattiioonn ooff tthhee
eeqquuiirreemmeennttss
auussee tthhee ppooww
wwhhiicchh wwoouull
ffoorrmmaannccee ooff
hhee iiddeeaall rreesspp
tteennddss ttoo rreeaacc
tt nneeeeddss ttoo bbee
ccttuuaallllyy aabboovv
tt tthheessee lloowweerr
IItt mmaayy bbee ppoo
hhiiss ppoorrttiioonn oo
hhee lliinneeaarr aaccttii
wwiitthh ssyysstteemm
aattiissffaaccttoorryy oo
mmaannuuffaaccttuurreerr
eettss ooff bbiimmeettaa
oo iimmppoorrttaanntt pp
sstteeaamm ttrraapp tt
ooff aa sstteeaamm s
wweerr eexxeerrtteedd bb
dd bbee ssllooww ttoo
ff aannyy sstteeaamm
ppoonnssee wwoouulldd
cctt ttoo tteemmppeerraa
ee nnootteedd tthhaatt
vvee tthhee ssaattuurraat
rr pprreessssuurreess..
oossssiibbllee ttoo eennss
ooff tthhee ssaattuurraa
iioonn ooff tthhee eellee
pprreessssuurree,,
ooppeerraattiioonn ffoo
rrss ttoo iimmpprroovv
aall lleeaavveess iinn aa
ppooiinnttss ttoo ccoonn
ttaakkeess ppllaaccee aa
ssyysstteemm ppoossss
bbyy aa ssiinnggllee
oo rreeaacctt ttoo tteemm
ttrraapp ccaann bbee
dd cclloosseellyy ffoollll
aattuurree cchhaannggee
Figure 67 S
t aatt pprreessssuurrees
attiioonn tteemmppeerraa
ssuurree tthhee sstteeaa
aattiioonn ccuurrvvee ii
eemmeenntt,, tthhee dd
iinnccrreeaassiinngg t
oorr aannyy sstteeaamm
vvee uuppoonn tthhee
aa ssiinnggllee ssttaacckk
nnssiiddeerr rreeggaarrdd
aatt aa cceerrttaaiinn ff
iibbllyy ooppeerraattiinn
bbiimmeettaall ssttrrii
mmppeerraattuurree cchh
ee mmeeaassuurreedd
llooww tthhee ccuurrvv
eess iinn aa lliinneeaarr
Simple bime
ss bbeellooww PP11,,
aattuurree.. TThhiiss ww
aamm ttrraapp iiss aadd
iss aallwwaayyss aabb
ddiiffffeerreennccee bbee
tthhee wwaatteerr ll
mm ttrraapp,, aanndd
ssiittuuaattiioonn.. SS
kk,, wwhhiicchh ooppee
ddiinngg tthhiiss ssiimm
ffiixxeedd tteemmppeerr
nngg aatt vvaarryyiinng
iipp iiss ssmmaallll,,
haannggeess iinn tthhee
bbyy iittss rreessppoo
vvee aanndd bbee jjuuss
ffaasshhiioonn..
etallic elem
, tthhee sstteeaamm tt
wwoouulldd ccaauussee
ddjjuusstteedd dduurriinn
bboovvee tthhee ooppee
eettwweeeenn tthhee ttww
llooggggiinngg eeffff
dd vvaarriioouuss aatt
SSoommee uussee ccoo
eerraattee aatt ddiiffffee
mmppllee eelleemmeenntt
rraattuurree,, wwhhiicchh
ngg pprreessssuurreess
aa llaarrggee mmaass
e sstteeaamm ssyyssttee
oonnssee ttoo tthhee
sstt bbeellooww iitt.. AA
ent
ttrraapp ooppeerraattiinn
tthhee sstteeaamm ttrr
nngg mmaannuuffaaccttuu
eerraattiinngg lliinnee..
wwoo wwoouulldd iinnc
ffeecctt.. CClleeaarrllyy
tttteemmppttss hhaavvee
oommbbiinnaattiioonnss
eerreenntt tteemmppeerr
tt::
hh mmaayy nnoott ssa
aanndd tteemmppeerraa
ssss wwoouulldd hhaavv
eemm..
sstteeaamm ssaattuurr
AA ssiimmppllee bbiimm
nngg tteemmppeerraattuu
rraapp ttoo ppaassss ss
uurree ttoo eennssuurre
HHoowweevveerr,, dd
nccrreeaassee eevveenn
yy,, tthhiiss iiss nn
ee bbeeeenn mmaadd
ooff ttwwoo ddiiffff
raattuurreess
aattiissffyy
aattuurreess
vvee bbee
rraattiioonn
mmeettaall
uurree iiss
sstteeaamm
ee tthhaatt
dduuee ttoo
mmoorree
nnoott aa
ddee bbyy
ffeerreenntt
AAddvvaannttaa
BBiimm
TThhe
mmaa
AAss
uupp
ddeess
BBiimm
aanndd
TThhe
aa cch
IIff tt
tthhee
sshhoo
AA
pprroovviiddeedd
wwaatteerr ccaann
bbeeffoorree iitt
iiss oofftteenn dd
FFiigguu
aaggeess ooff tthhee bb
mmeettaalllliicc sstteeaa
ee vvaallvvee iiss wwii
aaxxiimmuumm ccoonndd
ccoonnddeennssaattee
wwhheenn wwoorrkkii
ssiiggnneedd iinn ssuucc
mmeettaalllliicc sstteeaa
dd hhiigghh sstteeaamm
ee bbiimmeettaall eellee
hhaannggee iinn tthhee
tthhee vvaallvvee iiss oo
ee sstteeaamm ttrraapp..
oouulldd bbee ffiitttteedd
AAss ccoonnddeennssaatt
dd wwaatteerr llooggggii
nn bbee ttrraannssffeerr
ddrraaiinnss ttoo wwaa
dduummppeedd ttoo ww
uurree 6688 OOppeerr
bbiimmeettaalllliicc sstt
aamm ttrraappss aarree uu
iiddee ooppeenn wwhh
ddeennssaattee ddiisscchh
tteennddss ttoo ddrraa
iinngg iinn aann eexxpp
cchh aa wwaayy tthhaa
aamm ttrraappss aarree uu
mm pprreessssuurreess..
eemmeennttss ccaann ww
ee ssiizzee ooff tthhee vv
oonn tthhee ddoowwnns
HHoowweevveerr,, iiff
dd ddoowwnnssttrreeaamm
ttee iiss ddiisscchhaarrgg
iinngg ooff tthhee ssttee
rrrreedd ttoo tthhee ppll
aassttee,, aanndd eexxpp
wwaassttee..
rraattiioonn ooff aa bb
tteeaamm ttrraapp::
uussuuaallllyy ccoomm
hheenn tthhee sstteeaamm
hhaarrggee ccaappaaccii
aiinn ffrreeeellyy ffrroo
ppoosseedd ppoossiittiioo
aatt tthheeyy wwiillll nn
uussuuaallllyy aabbllee
wwoorrkk oovveerr aa
vvaallvvee oorriiffiiccee
ssttrreeaamm ssiiddee o
ff tthheerree iiss aannyy
mm ooff tthhee ttrraapp
ggeedd aatt vvaarryyiinn
eeaamm ssppaaccee ccaa
llaanntt.. TThhiiss eexx
ppllaaiinnss wwhhyy tthh
bbiimmeettaall ttrraapp
mmppaacctt,, yyeett ccaann
mm ttrraapp iiss ccoolldd
iittyy uunnddeerr ''ssttaa
mm tthhee oouuttlleett
oonn.. TThhee bbooddii
nnoott rreecceeiivvee aann
ttoo wwiitthhssttaanndd
wwiiddee rraannggee oo
ee..
ooff tthhee sseeaatt,, ii
yy ppoossssiibbiilliittyy
pp..
nngg tteemmppeerraattuu
aann bbee ttoolleerraatt
xttrraaccttss tthhee mmaa
hheessee ttrraappss aarr
pp wwiitthh ttwwoo ll
nn hhaavvee aa llaarrgg
dd,, ggiivviinngg ggoooo
aarrtt--uupp'' ccoonnddii
tt,, tthhiiss ttyyppee oof
iieess ooff ssoommee bb
nnyy ddaammaaggee ee
dd wwaatteerr hhaamm
ooff sstteeaamm pprree
iitt wwiillll tteenndd ttoo
ooff rreevveerrssee ffl
uurreess bbeellooww ss
teedd,, ssoommee ooff
aaxxiimmuumm eennee
rree uusseedd oonn ttrraa
lleeaaff eelleemmeenntt
ggee ccoonnddeennssaatt
oodd aaiirr vveennttiinn
iittiioonnss..
ff sstteeaamm ttrraapp
bbiimmeettaalllliicc sstt
eevveenn iiff ffrreeeezz
mmmmeerr,, ccoorrrroossii
eessssuurreess wwiitthhoo
oo rreessiisstt rreevveer
ffllooww,, aa sseeppaarr
saattuurraattiioonn tteemm
f tthhee eenntthhaallppyy
eerrggyy ffrroomm tthhee
aacceerr lliinneess wwhh
tt
ttee ccaappaacciittyy..
nngg ccaappaabbiilliittyy
wwiillll nnoott ffrreeee
tteeaamm ttrraappss aarr
zziinngg ddooeess oocccc
iivvee ccoonnddeennssaa
oouutt aannyy nneeeedd
errssee ffllooww tthhrroo
rraattee cchheecckk vvaa
mmppeerraattuurree aann
yy ooff ssaattuurraattee
ee ccoonnddeennssaattee
hheerree ccoonnddeenn
y aanndd
eezzee
rree
ccuurr..
aattee,,
dd ffoorr
oouugghh
aallvvee
nndd,,
dd
ee
nnssaattee
MMaaiinntteennaannccee ooff tthhiiss ttyyppee ooff sstteeaamm ttrraapp pprreesseennttss ffeeww pprroobblleemmss,, aass tthhee iinntteerrnnaallss ccaann bbee
rreeppllaacceedd wwiitthhoouutt rreemmoovviinngg tthhee ttrraapp bbooddyy ffrroomm tthhee lliinnee..
TThhee ffllaasshh sstteeaamm pprroodduucceedd wwhheenneevveerr ccoonnddeennssaattee iiss ddiisscchhaarrggeedd ffrroomm aa hhiigghheerr ttoo aa lloowweerr
pprreessssuurree wwiillll tteenndd ttoo ccaauussee aann iinnccrreeaassee iinn bbaacckkpprreessssuurree iinn tthhee ccoonnddeennssaattee lliinnee.. TThhee
ccoooolliinngg lleegg aalllloowwss tthhee ccoonnddeennssaattee ttoo ccooooll ddoowwnn,, pprroodduucciinngg lleessss ffllaasshh sstteeaamm iinn tthhee
ccoonnddeennssaattee lliinnee aanndd tthhuuss hheellppiinngg ttoo rreedduuccee tthhee bbaacckkpprreessssuurree..
DDiissaaddvvaannttaaggeess ooff tthhee bbiimmeettaalllliicc sstteeaamm ttrraapp::
AAss ccoonnddeennssaattee iiss ddiisscchhaarrggeedd bbeellooww sstteeaamm tteemmppeerraattuurree,, wwaatteerrllooggggiinngg ooff tthhee sstteeaamm ssppaaccee
wwiillll ooccccuurr uunnlleessss tthhee sstteeaamm ttrraapp iiss ffiitttteedd aatt tthhee eenndd ooff aa lloonngg ccoooolliinngg lleegg,, ttyyppiiccaallllyy 11 -- 33 mm
ooff uunnllaaggggeedd ppiippee BBiimmeettaalllliicc sstteeaamm ttrraappss aarree nnoott ssuuiittaabbllee ffoorr ffiittttiinngg ttoo pprroocceessss ppllaannttss wwhheerree
iimmmmeeddiiaattee ccoonnddeennssaattee rreemmoovvaall iiss vviittaall ffoorr mmaaxxiimmuumm oouuttppuutt ttoo bbee aacchhiieevveedd.. TThhiiss iiss
ppaarrttiiccuullaarrllyy rreelleevvaanntt oonn tteemmppeerraattuurree ccoonnttrroolllleedd ppllaannttss..
SSoommee bbiimmeettaalllliicc sstteeaamm ttrraappss aarree vvuullnneerraabbllee ttoo bblloocckkaaggee ffrroomm ppiippee ddiirrtt dduuee ttoo llooww iinntteerrnnaall
ffllooww vveelloocciittiieess.. HHoowweevveerr,, ssoommee bbiimmeettaalllliicc ttrraappss hhaavvee ssppeecciiaallllyy sshhaappeedd vvaallvvee ttrriimmss tthhaatt
ccaappttuurree tthhee ddiisscchhaarrggee eenneerrggyy ttoo ooppeenn tthhee vvaallvvee mmoorree.. TThheessee tteenndd ttoo ggiivvee aann iinntteerrmmiitttteenntt
bbllaasstt ddiisscchhaarrggee cchhaarraacctteerriissttiicc rraatthheerr tthhaann aa ccoonnttiinnuuaall ddrriibbbbllee ddiisscchhaarrggee,, aanndd aass ssuucchh tteenndd
ttoo bbee sseellff--cclleeaanniinngg.. TThheessee vvaallvvee ttrriimmss aarree ssoommeettiimmeess rreeffeerrrreedd ttoo aass ddyynnaammiicc ccllaacckkss..
IIff tthhee bbiimmeettaalllliicc sstteeaamm ttrraapp hhaass ttoo ddiisscchhaarrggee aaggaaiinnsstt aa ssiiggnniiffiiccaanntt bbaacckkpprreessssuurree,, tthhee
ccoonnddeennssaattee mmuusstt ccooooll ttoo aa lloowweerr tteemmppeerraattuurree tthhaann iiss nnoorrmmaallllyy rreeqquuiirreedd bbeeffoorree tthhee vvaallvvee
wwiillll ooppeenn.. AA 5500%% bbaacckkpprreessssuurree mmaayy ccaauussee uupp ttoo aa 5500°°CC ddrroopp iinn ddiisscchhaarrggee tteemmppeerraattuurree.. IItt
mmaayy bbee nneecceessssaarryy ttoo iinnccrreeaassee tthhee lleennggtthh ooff ccoooolliinngg lleegg ttoo mmeeeett tthhiiss ccoonnddiittiioonn..
BBiimmeettaalllliicc sstteeaamm ttrraappss ddoo nnoott rreessppoonndd qquuiicckkllyy ttoo cchhaannggeess iinn llooaadd oorr pprreessssuurree bbeeccaauussee tthhee
eelleemmeenntt iiss ssllooww ttoo rreeaacctt..
MMeecchhaanniiccaall SStteeaamm TTrraappss//BBaallll ffllooaatt sstteeaamm ttrraapp
TThhee bbaallll ffllooaatt ttyyppee ttrraapp ooppeerraatteess bbyy sseennssiinngg tthhee ddiiffffeerreennccee iinn ddeennssiittyy bbeettwweeeenn sstteeaamm aanndd ccoonnddeennssaattee..
CCoonnddeennssaattee rreeaacchhiinngg tthhee ttrraapp wwiillll ccaauussee tthhee bbaallll ffllooaatt ttoo rriissee,, lliiffttiinngg tthhee vvaallvvee ooffff iittss sseeaatt aanndd rreelleeaassiinngg
ccoonnddeennssaattee.. AAss ccaann bbee sseeeenn,, tthhee vvaallvvee iiss aallwwaayyss ffllooooddeedd aanndd nneeiitthheerr sstteeaamm nnoorr aaiirr wwiillll ppaassss tthhrroouugghh iitt,,
ssoo eeaarrllyy ttrraappss ooff tthhiiss kkiinndd wweerree vveenntteedd uussiinngg aa mmaannuuaallllyy ooppeerraatteedd ccoocckk aatt tthhee ttoopp ooff tthhee bbooddyy..
TThhee aauuttoomm
aanndd iiss lloocc
cclloosseedd uunn
bbyy rreedduucciin
TThhee tthheerr
ccoolldd ssttaarrtt
pprreesseenntt iinn
HHoowweevvee
aanndd tthhee mm
ttrraapp vveerryy
IInn mmaannyy
ccoonnddeennssaa
AAddvvaannttaa
TT
cchh
ssuu
nn
aauu
FFiigg
mmaattiicc aaiirr vveenntt
ccaatteedd iinn tthhee ss
nttiill aaiirr oorr ootthhee
nngg tthhee tteemmppee
mmoossttaattiicc aaiirr
tt‐‐uupp.. IInn tthhee p
nn tthhee ssyysstteemm..
eerr,, iinn mmooddeerrnn
mmooddeerrnn wweelldd
yy rroobbuusstt aanndd r
wwaayyss tthhee fflloo
aattee aass ssoooonn aa
aaggeess ooff tthhee ffl
TThhee ttrraapp ccoonntt
hhooiiccee ffoorr aapppp
uurrffaaccee aavvaaiillaa
noott aaffffeecctteedd bb
uuttoommaattiicc aaiirr
uurree 6699 ffllooaatt
tt uusseess tthhee ssaam
sstteeaamm ssppaaccee
eerr nnoonn‐‐ccoonnddee
eerraattuurree ooff tthhee
vveenntt ooffffeerrss tt
ppaasstt,, tthhee tthhee
EEvveenn tthhee bbaall
nn ffllooaatt ttrraappss t
ddiinngg tteecchhnniiqquu
rreelliiaabbllee iinn ww
ooaatt--tthheerrmmoosstta
aass iitt iiss ffoorrmmee
ffllooaatt--tthheerrmmoo
ttiinnuuoouussllyy ddiiss
pplliiccaattiioonnss ww
aabbllee.. IItt iiss aabbll
bbyy wwiiddee aanndd
vveenntt iiss ffiitttteedd
tt ttrraapp wwiitthh aa
mmee bbaallaanncceedd
aabboovvee tthhee ccoo
ennssaabbllee ggaasseess
ee aaiirr//sstteeaamm mm
tthhee aaddddeedd bbee
eerrmmoossttaattiicc aaii
ll ccoouulldd bbee ddaa
tthhee aaiirr vveenntt i
uueess uusseedd oonn t
wwaatteerr hhaammmmee
aattiicc ttrraapp iiss tthh
edd,, rreeggaarrddlleesss
oossttaattiicc sstteeaamm
sscchhaarrggeess ccoonn
whheerree tthhee rraattee
llee ttoo hhaannddllee
ssuuddddeenn fflluucctt
dd,, tthhee ttrraapp iiss
aaiirr ccoocckk aanndd
pprreessssuurree ccaapp
oonnddeennssaattee lleevv
aaccccuummuullaattee
mmiixxttuurree..
eenneeffiitt ooff ssiiggnn
rr vveenntt wwaass aa
mmaaggeedd iiff tthhee
iiss aa ccoommppaacctt
tthhee bbaallll mmaakk
eerr ssiittuuaattiioonnss..
hhee cclloosseesstt ttoo
ss ooff cchhaannggeess
mm ttrraapp
nnddeennssaattee aatt sstt
ee ooff hheeaatt ttrraann
hheeaavvyy oorr lliigg
ttuuaattiioonnss ooff pp
ss aabbllee ttoo ddiisscc
dd tthheerrmmoossttaa
ppssuullee eelleemmeenn
vveell.. AAfftteerr rreellee
dduurriinngg nnoorrmma
niiffiiccaannttllyy iinnccrre
aa ppooiinntt ooff wwe
wwaatteerr hhaammmm
tt,, vveerryy rroobbuuss
kkeess tthhee ccoommpp
.
oo aann iiddeeaall ssttee
ss iinn sstteeaamm pprr
tteeaamm tteemmppeerr
nnssffeerr iiss hhiigghh
gghhtt ccoonnddeennssaa
pprreessssuurree oorr ffll
cchhaarrggee aaiirr ffrree
aattiicc aaiirr vveenntt
ntt aass aa tthheerrmmoo
eeaassiinngg tthhee iinn
aall rruunnnniinngg aann
eeaassiinngg ccoonnddee
eeaakknneessss iiff ww
mmeerr wwaass sseevveerr
sstt,, aallll ssttaaiinnllee
pplleettee ffllooaatt--tthh
eeaamm ttrraapp.. IItt ww
rreessssuurree..
rraattuurree.. TThhiiss m
ffoorr tthhee aarreeaa
aattee llooaaddss eeqquu
ffllooww rraattee.. AAss
eeeellyy.. IItt hhaass aa
tt
oossttaattiicc sstteeaamm
iittiiaall aaiirr,, iitt rreem
nndd ccaauussee iitt ttoo
eennssaattee ccaappaacci
wwaatteerr hhaammmmee
rree..
eessss sstteeeell ccaappss
hheerrmmoossttaattiicc ss
wwiillll ddiisscchhaarrgg
mmaakkeess iitt tthhee
a ooff hheeaattiinngg
uuaallllyy wweellll aann
ss lloonngg aass aann
aa llaarrggee ccaappaacc
mm ttrraapp,,
mmaaiinnss
o ooppeenn
iittyy oonn
err wwaass
ssuulleess,,
sstteeaamm
ggee
ee ffiirrsstt
ndd iiss
cciittyy
ffoorr iittss ssiizzee.. TThhee vveerrssiioonnss wwhhiicchh hhaavvee aa sstteeaamm lloocckk rreelleeaassee vvaallvvee aarree tthhee oonnllyy ttyyppee ooff ttrraapp
eennttiirreellyy ssuuiittaabbllee ffoorr uussee wwhheerree sstteeaamm lloocckkiinngg ccaann ooccccuurr.. IItt iiss rreessiissttaanntt ttoo wwaatteerr hhaammmmeerr..
DDiissaaddvvaannttaaggeess ooff tthhee ffllooaatt--tthheerrmmoossttaattiicc sstteeaamm ttrraapp
AAlltthhoouugghh lleessss ssuusscceeppttiibbllee tthhaann tthhee iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttrraapp,, tthhee ffllooaatt ttyyppee ttrraapp ccaann bbee
ddaammaaggeedd bbyy sseevveerree ffrreeeezziinngg aanndd tthhee bbooddyy sshhoouulldd bbee wweellll llaaggggeedd,, aanndd // oorr ccoommpplleemmeenntteedd
wwiitthh aa ssmmaallll ssuupppplleemmeennttaarryy tthheerrmmoossttaattiicc ddrraaiinn ttrraapp,, iiff iitt iiss ttoo bbee ffiitttteedd iinn aann eexxppoosseedd
ppoossiittiioonn..
AAss wwiitthh aallll mmeecchhaanniiccaall ttyyppee ttrraappss,, ddiiffffeerreenntt iinntteerrnnaallss aarree rreeqquuiirreedd ttoo aallllooww ooppeerraattiioonn oovveerr
vvaarryyiinngg pprreessssuurree rraannggeess.. TTrraappss ooppeerraattiinngg oonn hhiigghheerr ddiiffffeerreennttiiaall pprreessssuurreess hhaavvee ssmmaalllleerr
oorriiffiicceess ttoo bbaallaannccee tthhee bbuuooyyaannccyy ooff tthhee ffllooaatt..
IInnvveerrtteedd bbuucckkeett sstteeaamm ttrraapp
AAss iittss nnaammee iimmpplliieess,, tthhee mmeecchhaanniissmm ccoonnssiissttss ooff aann iinnvveerrtteedd bbuucckkeett wwhhiicchh iiss aattttaacchheedd bbyy aa lleevveerr ttoo
aa vvaallvvee.. AAnn eesssseennttiiaall ppaarrtt ooff tthhee ttrraapp iiss tthhee ssmmaallll aaiirr vveenntt hhoollee iinn tthhee ttoopp ooff tthhee bbuucckkeett.. IInn ((ii)) tthhee
bbuucckkeett hhaannggss ddoowwnn,, ppuulllliinngg tthhee vvaallvvee ooffff iittss sseeaatt.. CCoonnddeennssaattee fflloowwss uunnddeerr tthhee bboottttoomm ooff tthhee
bbuucckkeett ffiilllliinngg tthhee bbooddyy aanndd fflloowwiinngg aawwaayy tthhrroouugghh tthhee oouuttlleett.. IInn ((iiii)) tthhee aarrrriivvaall ooff sstteeaamm ccaauusseess tthhee
bbuucckkeett ttoo bbeeccoommee bbuuooyyaanntt,, iitt tthheenn rriisseess aanndd sshhuuttss tthhee oouuttlleett.. IInn ((iiiiii)) tthhee ttrraapp rreemmaaiinnss sshhuutt uunnttiill tthhee
sstteeaamm iinn tthhee bbuucckkeett hhaass ccoonnddeennsseedd oorr bbuubbbblleedd tthhrroouugghh tthhee vveenntt hhoollee ttoo tthhee ttoopp ooff tthhee ttrraapp bbooddyy.. IItt
wwiillll tthheenn ssiinnkk,, ppuulllliinngg tthhee mmaaiinn vvaallvvee ooffff iittss sseeaatt.. AAccccuummuullaatteedd ccoonnddeennssaattee iiss rreelleeaasseedd aanndd tthhee
ccyyccllee iiss rreeppeeaatteedd.. IInn ((iiii)),, aaiirr rreeaacchhiinngg tthhee ttrraapp aatt ssttaarrtt--uupp wwiillll aallssoo ggiivvee tthhee bbuucckkeett bbuuooyyaannccyy aanndd
cclloossee tthhee vvaallvvee.. TThhee bbuucckkeett vveenntt hhoollee iiss eesssseennttiiaall ttoo aallllooww aaiirr ttoo eessccaappee iinnttoo tthhee ttoopp ooff tthhee ttrraapp ffoorr
eevveennttuuaall ddiisscchhaarrggee tthhrroouugghh tthhee mmaaiinn vvaallvvee sseeaatt TThhee hhoollee,, aanndd tthhee pprreessssuurree ddiiffffeerreennttiiaall,, aarree ssmmaallll
ssoo tthhee ttrraapp iiss rreellaattiivveellyy ssllooww aatt vveennttiinngg aaiirr.. AAtt tthhee ssaammee ttiimmee iitt mmuusstt ppaassss ((aanndd tthheerreeffoorree wwaassttee)) aa
cceerrttaaiinn aammoouunntt ooff sstteeaamm ffoorr tthhee ttrraapp ttoo ooppeerraattee oonnccee tthhee aaiirr hhaass cclleeaarreedd.. AA ppaarraalllleell aaiirr vveenntt ffiitttteedd
oouuttssiiddee tthhee ttrraapp wwiillll rreedduuccee ssttaarrtt--uupp ttiimmeess..
AAddvvaannttaa
TThhee iinnvvee
sstteeaamm ttrraa
sstteeaamm lliinn
ssaaffeerr oonn tt
DDiissaaddvvaann
TThhee ssmmaall
aaiirr vveerryy
nnoorrmmaall oo
TThheerree sshh
bbuucckkeett.. II
aaggeess ooff tthhee iinn
eerrtteedd bbuucckkeett
aapp,, iitt hhaass aa g
nneess wwiitthh tthhee
tthhoossee aapppplliicca
nnttaaggeess ooff tthh
llll ssiizzee ooff tthhee
sslloowwllyy.. TThhee
ooppeerraattiioonn..
hhoouulldd aallwwaayyss
IIff tthhee ttrraapp lloo
FFiigguu
nnvveerrtteedd bbuucc
t sstteeaamm ttrraapp cc
ggoooodd ttoolleerraann
aaddddiittiioonn ooff
aattiioonnss tthhaatt rree
hhee iinnvveerrtteedd bb
ee hhoollee iinn tthhee
ee hhoollee ccaannnnoo
ss bbee eennoouugghh
oosseess tthhiiss wwaatt
uurree 7700 IInnvveerr
cckkeett sstteeaamm tt
ccaann bbee mmaaddee
nnccee ttoo wwaatteerr
aa cchheecckk vvaallvv
eeqquuiirree tthhiiss ffee
bbuucckkeett sstteeaamm
ttoopp ooff tthhee bbu
oott bbee eennllaarrggee
hh wwaatteerr iinn tthh
tteerr sseeaall,, sstteeaa
rrtteedd bbuucckkeett
ttrraapp::
ee ttoo wwiitthhssttaann
rr hhaammmmeerr ccoo
vvee oonn tthhee iinn
ffeeaattuurree,, ffoorr eexx
mm ttrraapp
uucckkeett mmeeaannss
eedd,, aass sstteeaamm
hhee ttrraapp bbooddy
aamm ccaann bbee ww
tt sstteeaamm ttrraapp
nndd hhiigghh pprreessss
oonnddiittiioonnss.. It
nnlleett.. FFaaiilluurree m
xxaammppllee ttuurrbb
ss tthhaatt tthhiiss ttyyp
mm wwoouulldd ppaassss
dyy ttoo aacctt aass
wwaasstteedd tthhrroouug
pp
ssuurreess lliikkee aa ff
ccaann bbee uusseedd
mmooddee iiss uussuu
biinnee ddrraaiinnss..
yppee ooff ttrraapp ccaa
ss tthhrroouugghh ttoo
aa sseeaall aarroouun
ugghh tthhee oouuttllee
ffllooaatt--tthheerrmmoo
dd oonn ssuuppeerrhh
uuaallllyy ooppeenn,, ss
aann oonnllyy ddiisscchh
oooo qquuiicckkllyy dd
unndd tthhee lliipp oo
eett vvaallvvee.. TThhii
ossttaattiicc
hheeaatteedd
ssoo iitt’’ss
hhaarrggee
dduurriinngg
ooff tthhee
iiss ccaann
oofftteenn hhaappppeenn oonn aapppplliiccaattiioonnss wwhheerree tthheerree iiss aa ssuuddddeenn ddrroopp iinn sstteeaamm pprreessssuurree,, ccaauussiinngg ssoommee ooff tthhee
ccoonnddeennssaattee iinn tthhee ttrraapp bbooddyy ttoo ''ffllaasshh'' iinnttoo sstteeaamm.. TThhee bbuucckkeett lloosseess iittss bbuuooyyaannccyy aanndd ssiinnkkss,,
aalllloowwiinngg lliivvee sstteeaamm ttoo ppaassss tthhrroouugghh tthhee ttrraapp oorriiffiiccee.. OOnnllyy iiff ssuuffffiicciieenntt ccoonnddeennssaattee rreeaacchheess tthhee ttrraapp
wwiillll tthhee wwaatteerr sseeaall ffoorrmm aaggaaiinn,, aanndd pprreevveenntt sstteeaamm wwaassttaaggee..
IIff aann iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttrraapp iiss uusseedd oonn aann aapppplliiccaattiioonn wwhheerree pprreessssuurree fflluuccttuuaattiioonn ooff tthhee ppllaanntt
ccaann bbee eexxppeecctteedd,, aa cchheecckk vvaallvvee sshhoouulldd bbee ffiitttteedd oonn tthhee iinnlleett lliinnee iinn ffrroonntt ooff tthhee ttrraapp.. SStteeaamm
aanndd wwaatteerr aarree ffrreeee ttoo ffllooww iinn tthhee ddiirreeccttiioonn iinnddiiccaatteedd,, wwhhiillee rreevveerrssee ffllooww iiss iimmppoossssiibbllee aass
tthhee cchheecckk vvaallvvee wwoouulldd bbee ffoorrcceedd oonnttoo iittss sseeaatt..
TThhee hhiigghheerr tteemmppeerraattuurree ooff ssuuppeerrhheeaatteedd sstteeaamm iiss lliikkeellyy ttoo ccaauussee aann iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttrraapp ttoo
lloossee iittss wwaatteerr sseeaall.. AA cchheecckk vvaallvvee iinn ffrroonntt ooff tthhee ttrraapp sshhoouulldd bbee rreeggaarrddeedd aass eesssseennttiiaall
uunnddeerr ssuucchh ccoonnddiittiioonnss.. SSoommee iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttrraappss aarree mmaannuuffaaccttuurreedd wwiitthh aann iinntteeggrraall
cchheecckk vvaallvvee aass ssttaannddaarrdd..
TThhee iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttrraapp iiss lliikkeellyy ttoo ssuuffffeerr ddaammaaggee ffrroomm ffrreeeezziinngg iiff iinnssttaalllleedd iinn aann
eexxppoosseedd ppoossiittiioonn wwiitthh ssuubb--zzeerroo aammbbiieenntt ccoonnddiittiioonnss.. AAss wwiitthh ootthheerr ttyyppeess ooff mmeecchhaanniiccaall
ttrraappss,, ssuuiittaabbllee llaaggggiinngg ccaann oovveerrccoommee tthhiiss pprroobblleemm iiff ccoonnddiittiioonnss aarree nnoott ttoooo sseevveerree.. IIff
aammbbiieenntt ccoonnddiittiioonnss wweellll bbeellooww zzeerroo aarree ttoo bbee eexxppeecctteedd,, tthheenn iitt mmaayy bbee pprruuddeenntt ttoo ccoonnssiiddeerr
aa mmoorree rroobbuusstt ttyyppee ooff ttrraapp ttoo ddoo tthhee jjoobb.. IInn tthhee ccaassee ooff mmaaiinnss ddrraaiinnaaggee,, aa tthheerrmmooddyynnaammiicc
ttrraapp wwoouulldd bbee tthhee ffiirrsstt cchhooiiccee..
TThheerrmmooddyynnaammiicc SStteeaamm TTrraappss
TTrraaddiittiioonnaall tthheerrmmooddyynnaammiicc sstteeaamm ttrraapp TThhee tthheerrmmooddyynnaammiicc ttrraapp iiss aann eexxttrreemmeellyy rroobbuusstt sstteeaamm ttrraapp wwiitthh
aa ssiimmppllee mmooddee ooff ooppeerraattiioonn.. TThhee ttrraapp ooppeerraatteess bbyy mmeeaannss ooff tthhee ddyynnaammiicc eeffffeecctt ooff ffllaasshh sstteeaamm aass iitt
ppaasssseess tthhrroouugghh tthhee ttrraapp,, TThhee oonnllyy mmoovviinngg ppaarrtt iiss tthhee ddiisscc aabboovvee tthhee ffllaatt ffaaccee iinnssiiddee tthhee ccoonnttrrooll cchhaammbbeerr
oorr ccaapp.. OOnn ssttaarrtt‐‐uupp,, iinnccoommiinngg pprreessssuurree rraaiisseess tthhee ddiisscc,, aanndd ccooooll ccoonnddeennssaattee pplluuss aaiirr iiss iimmmmeeddiiaatteellyy
ddiisscchhaarrggeedd ffrroomm tthhee iinnnneerr rriinngg,, uunnddeerr tthhee ddiisscc,, aanndd oouutt tthhrroouugghh tthhrreeee ppeerriipphheerraall oouuttlleettss.. HHoott
ccoonnddeennssaattee fflloowwiinngg tthhrroouugghh tthhee iinnlleett ppaassssaaggee iinnttoo tthhee cchhaammbbeerr uunnddeerr tthhee ddiisscc ddrrooppss iinn pprreessssuurree aanndd
rreelleeaasseess ffllaasshh sstteeaamm mmoovviinngg aatt hhiigghh vveelloocciittyy.. TThhiiss hhiigghh vveelloocciittyy ccrreeaatteess aa llooww pprreessssuurree aarreeaa uunnddeerr tthhee
ddiisscc,, ddrraawwiinngg iitt ttoowwaarrddss iittss sseeaatt
AA
ffoo
rrii
aabb
iinn
HH
ggr
EE
TT
TThhee rraattee
cclloosseedd ffoo
wweett,, aanndd
oonnttoo tthhee t
AA
TT
aadd
AAtt tthhee ssaammee t
oorrcciinngg iitt ddoo
iinnggss.. AAtt tthhiiss
bboovvee tthhee ddiiss
nnnneerr rriinngg..
HHoowweevveerr,, tthhee
rreeaatteerr ssuurrffaacc
EEvveennttuuaallllyy tthh
TThhee ddiisscc iiss rraa
ooff ooppeerraattiioonn
oorr bbeettwweeeenn 22
wwiinnddyy llooccaatt
ttoopp ooff tthhee ttrraa
AAddvvaannttaaggeess oo
TThheerrmmooddyynnaamm
ddjjuussttmmeenntt oorr
ttiimmee,, tthhee ffllaa
wwnn aaggaaiinnsstt
ss ppooiinntt,, tthhee
sscc eeqquuaallss tthh
ee ttoopp ooff tthhee
ccee aarreeaa..
hhee ttrraappppeedd pprr
aaiisseedd bbyy tthhee nn
nn ddeeppeennddss oonn
2200 aanndd 4400 ssee
ttiioonn,, tthhee rraattee
aapp..
FF
ooff tthhee tthheerrmmoo
mmiicc ttrraappss cc
rr cchhaannggee ooff ii
aasshh sstteeaamm pprr
tthhee iinnccoommiinn
ffllaasshh sstteeaamm
hhee pprreessssuurree bb
ddiisscc iiss ssuubbjje
rreessssuurree iinn tthh
nnooww hhiigghheerr cc
nn sstteeaamm tteemmpp
eeccoonnddss.. IIff tthh
ee ooff ooppeenniinngg
FFiigguurree 7711 TT
ooddyynnaammiicc ssttee
ccaann ooppeerraattee
iinntteerrnnaallss..
rreessssuurree bbuuiilldd
nngg ccoonnddeennssaa
m iiss ttrraappppeedd
bbeeiinngg aapppplliiee
eecctt ttoo aa ggrreeaa
hhee uuppppeerr cchhaa
ccoonnddeennssaattee pp
ppeerraattuurree aanndd
hhee ttrraapp ooppeenn
gg ccaann bbee ssllooww
Thheerrmmooddyynnaa
eeaamm ttrraapp
aaccrroossss tthhee
ddss uupp iinnssiiddee
aattee uunnttiill iitt ss
iinn tthhee uuppppee
eedd ttoo tthhee uunn
aatteerr ffoorrccee tthh
aammbbeerr ffaallllss aa
pprreessssuurree aanndd
dd aammbbiieenntt ccoon
nnss ttoooo ffrreeqquuee
wweedd bbyy ssiimmpp
aammiicc sstteeaamm t
eeiirr eennttiirree ww
tthhee cchhaammbbee
sseeaattss oonn tthhee
eerr cchhaammbbeerr,,
nnddeerrssiiddee ooff tt
hhaann tthhee uunnddee
aass tthhee ffllaasshh ss
dd tthhee ccyyccllee rree
nnddiittiioonnss.. MMoo
eennttllyy,, ppeerrhhaap
ppllyy ffiittttiinngg aann
ttrraapp
wwoorrkkiinngg rraann
eerr aabboovvee tthhee
ee iinnnneerr aanndd
aanndd tthhee pprree
tthhee ddiisscc ffrroomm
eerrssiiddee,, aass iitt
sstteeaamm ccoonnddee
eeppeeaattss..
oosstt ttrraappss wwiill
aappss dduuee ttoo aa
nn iinnssuullaattiinngg c
nnggee wwiitthhoouutt
ddiisscc,,
oouutteerr
eessssuurree
mm tthhee
hhaass aa
eennsseess..
lll ssttaayy
ccoolldd,,
ccoovveerr
tt aannyy
TThheeyy aarree ccoommppaacctt,, ssiimmppllee,, lliigghhttwweeiigghhtt aanndd hhaavvee aa llaarrggee ccoonnddeennssaattee ccaappaacciittyy ffoorr tthheeiirr ssiizzee
TThheerrmmooddyynnaammiicc ttrraappss ccaann bbee uusseedd oonn hhiigghh pprreessssuurree aanndd ssuuppeerrhheeaatteedd sstteeaamm aanndd aarree nnoott
aaffffeecctteedd bbyy wwaatteerrhhaammmmeerr oorr vviibbrraattiioonn.. TThhee aallll ssttaaiinnlleessss sstteeeell ccoonnssttrruuccttiioonn ooffffeerrss aa hhiigghh
ddeeggrreeee ooff rreessiissttaannccee ttoo ccoorrrroossiivvee ccoonnddeennssaattee..
TThheerrmmooddyynnaammiicc ttrraappss aarree nnoott ddaammaaggeedd bbyy ffrreeeezziinngg aanndd aarree uunnlliikkeellyy ttoo ffrreeeezzee iiff iinnssttaalllleedd
wwiitthh tthhee ddiisscc iinn aa vveerrttiiccaall ppllaannee aanndd ddiisscchhaarrggiinngg ffrreeeellyy ttoo aattmmoosspphheerree.. HHoowweevveerr,,
ooppeerraattiioonn iinn tthhiiss ppoossiittiioonn mmaayy rreessuulltt iinn wweeaarr ooff tthhee ddiisscc eeddggee..
AAss tthhee ddiisscc iiss tthhee oonnllyy mmoovviinngg ppaarrtt,, mmaaiinntteennaannccee ccaann eeaassiillyy bbee ccaarrrriieedd oouutt wwiitthhoouutt
rreemmoovviinngg tthhee ttrraapp ffrroomm tthhee lliinnee..
TThhee aauuddiibbllee ''cclliicckk'' wwhhiicchh ooccccuurrss aass tthhee ttrraapp ooppeennss aanndd cclloosseess mmaakkeess ttrraapp tteessttiinngg vveerryy
ssttrraaiigghhtt ffoorrwwaarrdd..
DDiissaaddvvaannttaaggeess ooff tthhee tthheerrmmooddyynnaammiicc sstteeaamm ttrraapp
TThheerrmmooddyynnaammiicc sstteeaamm ttrraappss wwiillll nnoott wwoorrkk ppoossiittiivveellyy oonn vveerryy llooww ddiiffffeerreennttiiaall pprreessssuurreess,, aass tthhee
vveelloocciittyy ooff ffllooww aaccrroossss tthhee uunnddeerrssiiddee ooff tthhee ddiisscc iiss iinnssuuffffiicciieenntt ffoorr lloowweerr pprreessssuurree ttoo ooccccuurr.. TThheeyy
aarree ssuubbjjeecctteedd ttoo aa mmiinniimmuumm iinnlleett pprreessssuurree ((ttyyppiiccaallllyy 00..2255 bbaarr gg)) bbuutt ccaann wwiitthhssttaanndd aa mmaaxxiimmuumm
bbaacckkpprreessssuurree ooff 8800%% ooff tthhee iinnlleett pprreessssuurree..
TThheerrmmooddyynnaammiicc ttrraappss ccaann ddiisscchhaarrggee aa llaarrggee aammoouunntt ooff aaiirr oonn ''ssttaarrtt--uupp'' iiff tthhee iinnlleett pprreessssuurree
bbuuiillddss uupp sslloowwllyy.. HHoowweevveerr,, rraappiidd pprreessssuurree bbuuiilldd--uupp wwiillll ccaauussee hhiigghh vveelloocciittyy aaiirr ttoo sshhuutt
tthhee ttrraapp iinn tthhee ssaammee wwaayy aass sstteeaamm,, aanndd iitt wwiillll ''aaiirr--bbiinndd''.. IInn tthhiiss ccaassee aa sseeppaarraattee
tthheerrmmoossttaattiicc aaiirr vveenntt ccaann bbee ffiitttteedd iinn ppaarraalllleell wwiitthh tthhee ttrraapp.. MMooddeerrnn tthheerrmmooddyynnaammiicc sstteeaamm
ttrraappss ccaann hhaavvee aann iinnbbuuiilltt aannttii--aaiirr--bbiinnddiinngg ddiisscc wwhhiicchh pprreevveennttss aaiirr pprreessssuurree bbuuiillddiinngg uupp oonn
ttoopp ooff tthhee ddiisscc aanndd aalllloowwss aaiirr ttoo eessccaappee,,
TThhee ddiisscchhaarrggee ooff tthhee ttrraapp ccaann bbee nnooiissyy aanndd tthhiiss ffaaccttoorr mmaayy pprroohhiibbiitt tthhee uussee ooff aa
tthheerrmmooddyynnaammiicc ttrraapp iinn ssoommee llooccaattiioonnss,, ee..gg.. oouuttssiiddee aa hhoossppiittaall wwaarrdd oorr ooppeerraattiinngg tthheeaattrree..
IIff tthhiiss iiss aa pprroobblleemm,, iitt ccaann eeaassiillyy bbee ffiitttteedd wwiitthh aa ddiiffffuusseerr wwhhiicchh ccoonnssiiddeerraabbllyy rreedduucceess tthhee
ddiisscchhaarrggee nnooiissee..
CCaarree sshhoouulldd bbee ttaakkeenn nnoott ttoo oovveerrssiizzee aa tthheerrmmooddyynnaammiicc ttrraapp aass tthhiiss ccaann iinnccrreeaassee ccyyccllee ttiimmeess aanndd
iinndduuccee wweeaarr.. MMaaiinnss ddrraaiinnaaggee aapppplliiccaattiioonnss oofftteenn oonnllyy nneeeedd ttoo bbee ffiitttteedd wwiitthh llooww ccaappaacciittyy vveerrssiioonnss,,
pprroovviiddiinngg pprrooppeerr ccoonnssiiddeerraattiioonn iiss ggiivveenn ttoo ssiittiinngg tthhee ddrraaiinn ppoocckkeettss ccoorrrreeccttllyy..
IImmppuullssee sstteeaamm ttrraapp
TThhee iimmppuullssee ttrraapp ccoonnssiissttss ooff aa hhoollllooww ppiissttoonn ((AA)) wwiitthh aa ppiissttoonn ddiisscc ((BB)) wwoorrkkiinngg iinnssiiddee aa
ttaappeerreedd ppiissttoonn ((CC)) wwhhiicchh aaccttss aass aa gguuiiddee.. AAtt ''ssttaarrtt--uupp'' tthhee mmaaiinn vvaallvvee ((DD)) rreessttss oonn tthhee sseeaatt
((EE)) lleeaavviinngg aa ppaassssaaggee ooff ffllooww tthhrroouugghh tthhee cclleeaarraannccee bbeettwweeeenn ppiissttoonn aanndd ccyylliinnddeerr aanndd hhoollee
((FF)) aatt tthhee ttoopp ooff tthhee ppiissttoonn..
IInnccrreeaassiinngg ffllooww ooff aaiirr aanndd ccoonnddeennssaattee wwiillll aacctt oonn tthhee ppiissttoonn ddiisscc aanndd lliifftt tthhee mmaaiinn vvaallvvee
ooffff iittss sseeaatt ttoo ggiivvee iinnccrreeaasseedd ffllooww..
SSoommee ccoonnddeennssaattee wwiillll aallssoo ffllooww tthhrroouugghh tthhee ggaapp bbeettwweeeenn tthhee ppiissttoonn aanndd ddiisscc,, tthhrroouugghh EE
aanndd aawwaayy ttoo tthhee ttrraapp oouuttlleett..
AAss tthhee ccoonnddeennssaattee aapppprrooaacchheess sstteeaamm tteemmppeerraattuurree ssoommee ooff iitt ffllaasshheess ttoo sstteeaamm aass iitt ppaasssseess
tthhrroouugghh tthhee ggaapp.. AAlltthhoouugghh tthhiiss iiss bblleedd aawwaayy tthhrroouugghh hhoollee FF iitt ddooeess ccrreeaattee aann iinntteerrmmeeddiiaattee
pprreessssuurree oovveerr tthhee ppiissttoonn,, wwhhiicchh eeffffeeccttiivveellyy ppoossiittiioonnss tthhee mmaaiinn vvaallvvee ttoo mmeeeett tthhee llooaadd.. TThhee
ttrraapp ccaann bbee aaddjjuusstteedd bbyy mmoovviinngg tthhee ppoossiittiioonn ooff ppiissttoonn ((BB)) rreellaattiivvee ttoo tthhee sseeaatt,, bbuutt tthhee ttrraapp
iiss aaffffeecctteedd bbyy ssiiggnniiffiiccaanntt bbaacckkpprreessssuurree.. IItt hhaass aa ssuubbssttaannttiiaall ccaappaacciittyy,, bbeeaarriinngg iinn mmiinndd iittss
ssmmaallll ssiizzee.. CCoonnvveerrsseellyy,, tthhee ttrraapp iiss uunnaabbllee ttoo ggiivvee ccoommpplleettee sshhuutt--ooffff aanndd wwiillll ppaassss sstteeaamm
oonn vveerryy lliigghhtt llooaaddss.. TThhee mmaaiinn pprroobblleemm hhoowweevveerr iiss tthhee ffiinnee cclleeaarraannccee bbeettwweeeenn tthhee ppiissttoonn
aanndd ccyylliinnddeerr.. TThhiiss iiss rreeaaddiillyy aaffffeecctteedd bbyy tthhee ddiirrtt nnoorrmmaallllyy ffoouunndd iinn aa sstteeaamm ssyysstteemm..
TThhee uussee ooff iimmppuullssee ttrraappss iiss rreellaattiivveellyy lliimmiitteedd ssoo tthheeyy aarree nnoott ccoonnssiiddeerreedd iinn ssoommee ssuubbsseeqquueenntt
sseeccttiioonnss ooff tthhiiss MMoodduullee..
AAddvvaannttaaggeess ooff tthhee iimmppuullssee sstteeaamm ttrraapp
IImmppuullssee ttrraappss hhaavvee aa ssuubbssttaannttiiaall ccoonnddeennssaattee hhaannddlliinngg ccaappaacciittyy ffoorr tthheeiirr ssiizzee..
TThheeyy wwiillll wwoorrkk oovveerr aa wwiiddee rraannggee ooff sstteeaamm pprreessssuurreess wwiitthhoouutt aannyy cchhaannggee iinn vvaallvvee ssiizzee
aanndd ccaann bbee uusseedd oonn hhiigghh pprreessssuurree aanndd ssuuppeerrhheeaatteedd sstteeaamm..
TThheeyy aarree ggoooodd aatt vveennttiinngg aaiirr aanndd ccaannnnoott ''aaiirr--bbiinndd''..
DDiissaaddvvaannttaaggeess ooff tthhee iimmppuullssee sstteeaamm ttrraapp
IImmppuullssee ttrraappss ccaannnnoott ggiivvee aa ddeeaadd ttiigghhtt sshhuutt--ooffff aanndd wwiillll bbllooww sstteeaamm oonn vveerryy lliigghhtt llooaaddss..
TThheeyy aarree eeaassiillyy aaffffeecctteedd bbyy aannyy ddiirrtt wwhhiicchh eenntteerrss tthhee ttrraapp bbooddyy dduuee ttoo tthhee eexxttrreemmeellyy ssmmaallll
cclleeaarraannccee bbeettwweeeenn tthhee ppiissttoonn aanndd tthhee ccyylliinnddeerr..
TThhee ttrraappss ccaann ppuullssaattee oonn lliigghhtt llooaadd ccaauussiinngg nnooiissee,, wwaatteerrhhaammmmeerr aanndd eevveenn mmeecchhaanniiccaall
ddaammaaggee ttoo tthhee vvaallvvee iittsseellff..
TThheeyy wwiillll nnoott wwoorrkk aaggaaiinnsstt aa bbaacckkpprreessssuurree wwhhiicchh eexxcceeeeddss 4400%% ooff tthhee iinnlleett pprreessssuurree..
LLaabbyyrriinntthh sstteeaamm ttrraapp
IItt ccoonnssiissttss ooff aa sseerriieess ooff bbaafffflleess wwhhiicchh ccaann bbee aaddjjuusstteedd bbyy mmeeaannss ooff aa hhaannddwwhheeeell..
HHoott ccoonnddeennssaattee ppaassssiinngg bbeettwweeeenn tthhee ffiirrsstt bbaaffffllee aanndd tthhee ttrraapp bbooddyy iiss ssuubbjjeecctt ttoo aa ddrroopp iinn
pprreessssuurree aanndd ssoommee ooff iitt ''ffllaasshheess'' ttoo sstteeaamm..
TThhee ssppaaccee aarroouunndd tthhee nneexxtt bbaaffffllee hhaass ttoo ccooppee wwiitthh aann iinnccrreeaasseedd vvoolluummee ooff hhoott ccoonnddeennssaattee
aanndd pprreevveennttss tthhee eessccaappee ooff lliivvee sstteeaamm..
TThhee bbaaffffllee ppllaatteess ccaann bbee mmoovveedd eeiitthheerr iinn oorr oouutt uussiinngg tthhee hhaannddwwhheeeell,, wwhhiicchh aalltteerrss tthheeiirr
ppoossiittiioonn rreellaattiivvee ttoo tthhee bbooddyy,, eeffffeeccttiivveellyy aalltteerriinngg tthhee oovveerraallll ssiizzee ooff tthhee oorriiffiiccee..
AAddvvaannttaaggeess ooff tthhee llaabbyyrriinntthh sstteeaamm ttrraapp
TThhiiss ttyyppee ooff ttrraapp iiss ccoommppaarraattiivveellyy ssmmaallll iinn rreellaattiioonn ttoo iittss ccaappaacciittyy aanndd tthheerree iiss lliittttllee
ppootteennttiiaall ffoorr mmeecchhaanniiccaall ffaaiilluurree ssiinnccee tthheerree aarree nnoo aauuttoommaattiicc ppaarrttss..
DDiissaaddvvaannttaaggeess ooff tthhee llaabbyyrriinntthh sstteeaamm ttrraapp
TThhee llaabbyyrriinntthh ttrraapp hhaass ttoo bbee aaddjjuusstteedd mmaannuuaallllyy wwhheenneevveerr tthheerree iiss aa ssiiggnniiffiiccaanntt vvaarriiaattiioonn iinn eeiitthheerr
sstteeaamm pprreessssuurree oorr ccoonnddeennssaattee llooaadd.. IIff tthhee sseettttiinngg iiss nnoott rriigghhtt ffoorr tthhee pprreevvaaiilliinngg ccoonnddiittiioonnss,, sstteeaamm
wwaassttaaggee oorr wwaatteerrllooggggiinngg ooff tthhee sstteeaamm ssppaaccee wwiillll ooccccuurr ((lliikkee aa ffiixxeedd oorriiffiiccee ttrraapp))..
FFiixxeedd oorriiffiiccee ttrraappss
TThheessee aarree ddeevviicceess ccoonnttaaiinniinngg aa hhoollee ooff pprreeddeetteerrmmiinneedd ddiiaammeetteerr ttoo aallllooww aa ccaallccuullaatteedd
aammoouunntt ooff ccoonnddeennssaattee ttoo ffllooww uunnddeerr ssppeecciiffiicc pprreessssuurree ccoonnddiittiioonnss.. IInn pprraaccttiiccee,, ccoonnddeennssaattee
llooaaddss aanndd sstteeaamm pprreessssuurreess ccaann vvaarryy ccoonnssiiddeerraabbllyy.. FFoorr iinnssttaannccee,, ssttaarrtt--uupp aanndd rruunnnniinngg llooaaddss
ccaann ddiiffffeerr ccoonnssiiddeerraabbllyy aalloonngg wwiitthh sstteeaamm pprreessssuurree wwhhiicchh wwiillll cchhaannggee dduuee ttoo tthhee aaccttiioonnss ooff
tteemmppeerraattuurree ccoonnttrroollss.. TThheessee vvaarryyiinngg ccoonnddiittiioonnss ccaann rreessuulltt iinn tthhee ffiixxeedd oorriiffiiccee eeiitthheerr
hhoollddiinngg bbaacckk ccoonnddeennssaattee iinn tthhee pprroocceessss oorr ppaassssiinngg lliivvee sstteeaamm,, wwhhiicchh ccaann aaffffeecctt ppllaanntt
ppeerrffoorrmmaannccee aanndd ccoommpprroommiissee ssaaffeettyy..
FFiixxeedd oorriiffiicceess aarree oofftteenn ssiizzeedd oonn rruunnnniinngg ccoonnddiittiioonnss,, ssoo tthhaatt tthheeyy hhoolldd bbaacckk eennoouugghh
ccoonnddeennssaattee aanndd ddoo nnoott ppaassss sstteeaamm.. IIff tthhiiss iiss ssoo,, aatt ssttaarrtt--uupp,, tthheeyy aarree uunnddeerrssiizzeedd ttoo aa ggrreeaatteerr
ddeeggrreeee aanndd tthhee sstteeaamm ssppaaccee ssttaannddss aa ggoooodd cchhaannccee ooff wwaatteerrllooggggiinngg..
TThhee aalltteerrnnaattiivvee iiss ttoo ssiizzee tthheemm ssoo aass nnoott ttoo wwaatteerrlloogg dduurriinngg ssttaarrtt--uupp.. TThhee hhoollee iiss tthheenn
eeffffeeccttiivveellyy oovveerrssiizzeedd ffoorr rruunnnniinngg ccoonnddiittiioonnss,, aanndd tthhee ddeevviiccee wwiillll ppaassss sstteeaamm.. TThhee ssiizzee ooff
hhoollee iiss uussuuaallllyy aa ccoommpprroommiissee bbeettwweeeenn tthhee ttwwoo ccoonnddiittiioonnss,, ssuucchh tthhaatt,, aatt ssoommee ppooiinnttss iinn
bbeettwweeeenn,, tthhee hhoollee iiss ccoorrrreeccttllyy ssiizzeedd..
CCoorrrroossiioonn aanndd sseerrvviiccee lliiffee ooff ppllaanntt
CCoonnttiinnuuaall wwaatteerrllooggggiinngg ssiiggnniiffiiccaannttllyy iinnccrreeaasseess tthhee rriisskk ooff ccoorrrroossiioonn iinn tthhee sstteeaamm ssppaaccee.. IItt
iiss nnoott uunnuussuuaall ttoo ffiinndd tthhaatt aafftteerr ffiittttiinngg ffiixxeedd oorriiffiiccee ttrraappss,, ppllaanntt sseerrvviiccee lliiffee iiss rreedduucceedd
bbeellooww tthhaatt wwhhiicchh mmaayy bbee eexxppeecctteedd wwiitthh pprrooppeerr sstteeaamm ttrraappss..
AA pprrooppeerr sstteeaamm ttrraapp sshhoouulldd bbee aabbllee ttoo aacchhiieevvee jjuusstt ssuuffffiicciieenntt ccaappaacciittyy aatt aallll pprreessssuurreess aanndd
fflloowwrraatteess pprreesseenntt iinn tthhee aapppplliiccaattiioonn.. IItt ccaann tthheenn ppaassss hhoott ccoonnddeennssaattee wwiitthhoouutt lleeaakkiinngg
sstteeaamm uunnddeerr aannyy ccoonnddiittiioonn.. TToo aacchhiieevvee tthhiiss,, tthhee ssiizzee ooff tthhee hhoollee mmuusstt vvaarryy iinn tthhee ttrraapp.. IItt
mmuusstt bbee llaarrggee eennoouugghh ttoo mmeeeett tthhee wwoorrsstt ccoonnddiittiioonn,, aanndd tthheenn hhaavvee ssoommee mmeeaannss ooff rreedduucciinngg
tthhee eeffffeeccttiivvee oorriiffiiccee ffllooww aarreeaa wwhheenn tthhee ccaappaacciittyy bbeeccoommeess ttoooo ggrreeaatt.. TThhiiss eexxaaccttllyy
ddeessccrriibbeess tthhee ooppeerraattiioonn ooff aa sstteeaamm ttrraapp..
AAddvvaannttaaggeess ooff aa ffiixxeedd oorriiffiiccee ttrraapp
CCaann bbee uusseedd ssuucccceessssffuullllyy wwhheenn pprreessssuurreess aanndd llooaaddss aarree ccoonnssttaanntt..
TThheerree aarree nnoo mmoovviinngg ppaarrttss
DDiissaaddvvaannttaaggeess ooff aa ffiixxeedd oorriiffiiccee ttrraapp
IIff ssiizzeedd oonn rruunnnniinngg llooaadd,, ffiixxeedd oorriiffiiccee ttrraappss wwiillll wwaatteerrlloogg oonn ssttaarrtt--uupp,, rreedduucciinngg ppllaanntt
ppeerrffoorrmmaannccee oovveerr tthhiiss ppeerriioodd,, iinnccrreeaassiinngg ssttaarrtt--uupp ttiimmeess aanndd tthhee rriisskk ooff ccoorrrroossiioonn..
IIff ssiizzeedd oonn ssttaarrtt--uupp llooaadd,, ffiixxeedd oorriiffiiccee ttrraappss wwiillll wwaassttee sstteeaamm wwhheenn tthhee ppllaanntt iiss rruunnnniinngg,,
eeffffeeccttiivveellyy
iinnccrreeaassiinngg rruunnnniinngg ccoossttss..
FFiixxeedd oorriiffiiccee ttrraappss oofftteenn bblloocckk wwiitthh ddiirrtt dduuee ttoo tthhee ssmmaallll ssiizzee ooff oorriiffiiccee..
TThhee ccoosstt ooff rreeppllaacciinngg aa hheeaatt eexxcchhaannggeerr dduuee ttoo ccoorrrroossiioonn wwiillll bbee ffaarr hhiigghheerr tthhaann tthhee ccoosstt ooff
rreeppllaacciinngg tthhee ffiixxeedd oorriiffiiccee ttrraapp wwiitthh aa sstteeaamm ttrraapp..
SSeelleeccttiioonn ooff SStteeaamm TTrraappss
CCoonnssiiddeerraattiioonnss
BByy ddeeffiinniittiioonn,, aa sstteeaamm ttrraapp mmuusstt ttrraapp oorr hhoolldd bbaacckk sstteeaamm wwhhiillsstt aatt tthhee ssaammee ttiimmee nnoott
rreessttrriiccttiinngg tthhee ppaassssaaggee ooff ccoonnddeennssaattee,, aaiirr,, aanndd ootthheerr iinnccoonnddeennssaabbllee ggaasseess..
TThhee bbaassiicc rreeqquuiirreemmeennttss ooff ggoooodd sstteeaamm ttrraappppiinngg hhaavvee aallrreeaaddyy bbeeeenn oouuttlliinneedd bbuutt iitt iiss wwoorrtthh
rreeppeeaattiinngg tthhaatt tthhee ppeerrffoorrmmaannccee ooff tthhee ppllaanntt iiss ppaarraammoouunntt.. TThhee ttrraapp sseelleeccttiioonn ffoolllloowwss oonn
tthhee bbaassiiss tthhaatt tthhee rreeqquuiirreemmeennttss ooff pprreessssuurree,, ccoonnddeennssaattee llooaadd aanndd aaiirr vveennttiinngg hhaavvee bbeeeenn
mmeett,, iinn tthhee pprroovviissiioonnaall sseelleeccttiioonn.. HHoowweevveerr,, ssyysstteemm ddeessiiggnn aanndd mmaaiinntteennaannccee nneeeeddss wwiillll
aallssoo iinnfflluueennccee ppeerrffoorrmmaannccee aanndd sseelleeccttiioonn..
WWaatteerrhhaammmmeerr
WWaatteerrhhaammmmeerr iiss aa ssyymmppttoomm ooff aa pprroobblleemm iinn tthhee sstteeaamm ssyysstteemm..
TThhiiss ccoouulldd bbee dduuee ttoo ppoooorr ddeessiiggnn ooff tthhee sstteeaamm aanndd ccoonnddeennssaattee ppiippeewwoorrkk,, tthhee uussee ooff tthhee
wwrroonngg ttyyppee ooff ttrraapp oorr ttrraappss oorr aa lleeaakkiinngg sstteeaamm ttrraapp,, oorr aa ccoommbbiinnaattiioonn ooff tthheessee ffaaccttoorrss..
IItt iiss oofftteenn ffuuttiillee ttoo iinnssttaallll tthhee ccoorrrreecctt ttrraapp ffoorr aann aapppplliiccaattiioonn iiff tthhee ssyysstteemm llaayyoouutt wwiillll nnoott
aallllooww tthhee ttrraapp ttoo ooppeerraattee ccoorrrreeccttllyy..
IItt iiss eeqquuaallllyy ppooiinnttlleessss ttoo iinnssttaallll tthhee ccoorrrreecctt llaayyoouutt aanndd nnoott ppaayy pprrooppeerr aatttteennttiioonn ttoo sstteeaamm
ttrraappppiinngg..
WWaatteerrhhaammmmeerr ccaann bbee ccaauusseedd iinn aa nnuummbbeerr ooff wwaayyss,, iinncclluuddiinngg::--
FFaaiilluurree ttoo rreemmoovvee ccoonnddeennssaattee ffrroomm tthhee ppaatthh ooff hhiigghh vveelloocciittyy sstteeaamm iinn tthhee ppiippeewwoorrkk..
FFrroomm aann aapppplliiccaattiioonn wwhhiicchh iiss tteemmppeerraattuurree ccoonnttrroolllleedd aanndd wwhheerree ccoonnddeennssaattee hhaass ttoo lliifftt ttoo aa
rreettuurrnn lliinnee,, oorr rreettuurrnn ttoo aa pprreessssuurriisseedd ssyysstteemm..
TThhee iinnaabbiilliittyy ooff ccoonnddeennssaattee ttoo pprrooppeerrllyy eenntteerr oorr ttrraavveell aalloonngg aann uunnddeerrssiizzeedd rreettuurrnn lliinnee,,
dduuee ttoo eeiitthheerr ((aa)) ffllooooddiinngg,, oorr ((bb)) oovveerrpprreessssuurriissaattiioonn wwiitthh tthhee tthhrroottttlliinngg eeffffeeccttss ooff ffllaasshh
sstteeaamm..
MMooddeerrnn ddeessiiggnn aanndd mmaannuuffaaccttuurriinngg tteecchhnniiqquueess hhaavvee pprroodduucceedd sstteeaamm ttrraappss wwhhiicchh aarree mmoorree
rroobbuusstt tthhaann tthhoossee ooff tthheeiirr pprreeddeecceessssoorrss..
TThhiiss aalllloowwss tthhee sstteeaamm ttrraapp ttoo llaasstt lloonnggeerr uunnddeerr nnoorrmmaall ccoonnddiittiioonnss,, aanndd wwiillll aallssoo bbee bbeetttteerr
aabbllee ttoo wwiitthhssttaanndd tthhee eeffffeeccttss ooff ppoooorrllyy ddeessiiggnneedd ssyysstteemmss..
BBaassiiccaallllyy,, hhoowweevveerr wweellll aa sstteeaamm ttrraapp iiss mmaaddee,, iiff iitt iiss iinnssttaalllleedd iinn aa ppoooorrllyy ddeessiiggnneedd
ssyysstteemm iitt wwiillll bbee lleessss eeffffeeccttiivvee aanndd hhaavvee aa sshhoorrtteerr wwoorrkkiinngg lliiffee..
IIff aa sstteeaamm ttrraapp ppeerrssiisstteennttllyy ffaaiillss oonn aann eessttaabblliisshheedd ssyysstteemm dduuee ttoo wwaatteerrhhaammmmeerr,, iitt iiss
pprroobbaabbllyy tthhee ffaauulltt ooff tthhee ssyysstteemm llaayyoouutt,, rraatthheerr tthhaann tthhee ttrraapp..
TThhee ssoolluuttiioonn iiss ttoo iinnvveessttiiggaattee aanndd eerraaddiiccaattee tthhee ttrruuee ccaauussee ooff tthhee pprroobblleemm bbyy ccoorrrreeccttiinngg
tthhee ssyysstteemm iinnaaddeeqquuaacciieess..
TTwwoo iimmppoorrttaanntt aapppplliiccaattiioonnss aarree tthhee ddrraaiinnaaggee ooff sstteeaamm mmaaiinnss,, aanndd ooff tteemmppeerraattuurree
ccoonnttrroolllleedd hheeaatt eexxcchhaannggeerrss..
AAss aa ggeenneerraall rruullee,, sstteeaamm mmaaiinnss sshhoouulldd bbee ddrraaiinneedd aatt rreegguullaarr iinntteerrvvaallss ooff 3300 ttoo 5500 mmeettrreess
wwiitthh aaddeeqquuaatteellyy ssiizzeedd ddrraaiinn ppoocckkeettss..
TThhee bboottttoomm ooff aannyy rriisseerr mmuusstt aallssoo bbee ddrraaiinneedd..
TTeemmppeerraattuurree ccoonnttrroolllleedd hheeaatt eexxcchhaannggeerrss ccaann oonnllyy wwoorrkk eeffffeeccttiivveellyy iiff ccoonnddeennssaattee iiss
aalllloowweedd ttoo ddrraaiinn ffrreeeellyy ffrroomm tthheemm.. IIff tthheerree iiss aa lliifftt aafftteerr tthhee ttrraapp,, tthheerree wwiillll aallwwaayyss bbee aa
tteennddeennccyy ffoorr wwaatteerr hhaammmmeerr,, wwhhiicchheevveerr ttrraapp iiss ffiitttteedd.. IInn tthhiiss ssiittuuaattiioonn,, tthhee ttrraapp sshhoouulldd
eeiitthheerr bbee ccoommpplleemmeenntteedd wwiitthh aa ppuummpp,, oorr cchhaannggeedd ffoorr aa ppuummpp--ttrraapp
DDiirrtt
DDiirrtt iiss aannootthheerr mmaajjoorr ffaaccttoorr wwhhiicchh mmuusstt bbee ccoonnssiiddeerreedd wwhheenn sseelleeccttiinngg ttrraappss..
AAlltthhoouugghh sstteeaamm ccoonnddeennsseess ttoo ddiissttiilllleedd wwaatteerr,, iitt ccaann ssoommeettiimmeess ccoonnttaaiinn ttrraaccee pprroodduuccttss ooff
bbooiilleerr ffeeeedd ttrreeaattmmeenntt ccoommppoouunndd aanndd nnaattuurraall mmiinneerraallss ffoouunndd iinn wwaatteerr..
PPiippee ddiirrtt ccrreeaatteedd dduurriinngg iinnssttaallllaattiioonn aanndd tthhee pprroodduuccttss ooff ccoorrrroossiioonn aallssoo nneeeedd ttoo bbee
ccoonnssiiddeerreedd..
AAnn iinntteerrmmiitttteenntt bbllaasstt aaccttiioonn ttrraapp iiss tthhee lleeaasstt lliikkeellyy ttoo bbee aaffffeecctteedd bbyy ddiirrtt..
IInn tthheerrmmoossttaattiicc ttrraappss tthhiiss mmeeaannss tthhaatt tthhee bbaallaanncceedd pprreessssuurree tthheerrmmoossttaattiicc ttrraapp iiss pprreeffeerraabbllee,,
aalltthhoouugghh tthhee llaarrggeerr ffllaatt vvaallvvee aassssoocciiaatteedd wwiitthh ssoommee ddiiaapphhrraaggmm ttrraappss ccaann ccaauussee ddiiffffiiccuullttiieess..
TThhee ddrriibbbblliinngg aaccttiioonn ooff bbiimmeettaalllliicc ttrraappss,, ccoouupplleedd wwiitthh tthhee aarrrraannggeemmeenntt ooff tthhee vvaallvvee sstteemm ppaassssiinngg
tthhrroouugghh tthhee sseeaatt,, mmeeaannss tthhaatt tthheessee aarree mmoosstt pprroonnee ttoo mmaallffuunnccttiioonn ((dduuee ttoo aaddddeedd ffrriiccttiioonn)) oorr eevveenn
ttoo bblloocckkaaggee.. IItt iiss ssoommeettiimmeess ccllaaiimmeedd tthhaatt tthhee sseennssoorr eelleemmeenntt ccaann bbee rreeaaddiillyy cclleeaanneedd aanndd iiss nnoott
ssuubbjjeecctt ttoo ffoouulliinngg.. HHoowweevveerr,, ffoouulliinngg ooff tthhee eelleemmeenntt iiss rraarreellyy aa pprroobblleemm:: tthhee rreelleevvaanntt ppaarrttss aarree tthhee
vvaallvvee aanndd sseeaatt..
FFllooaatt--tthheerrmmoossttaattiicc sstteeaamm ttrraappss aarree qquuiittee rreessiissttaanntt ttoo ddiirrtt.. AAss aann eexxttrreemmee eexxaammppllee,, wwhheenn ddrraaiinniinngg
ccoonnccrreettee ccuurriinngg aauuttooccllaavveess,, tthhee rreessiidduuaall ssaanndd wwhhiicchh pprreecciippiittaatteess iinnttoo tthhee ccoonnddeennssaattee ccaann bbee
ccaarrrriieedd tthhrroouugghh llaarrggee ffllooaatt--tthheerrmmoossttaattiicc sstteeaamm ttrraappss qquuiittee ssuucccceessssffuullllyy,, dduuee ttoo tthhee llooww vveelloocciittyy
ffllooww tthhrroouugghh aa rreellaattiivveellyy llaarrggee oorriiffiiccee..
TThhee iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttrraapp hhaass aann aaiirr vveenntt hhoollee iinn tthhee bbuucckkeett.. IIff tthhiiss bblloocckkss,, iitt ccaann ccaauussee tthhee ttrraapp ttoo
aaiirr--bbiinndd aanndd bbee ssllooww ttoo rreeaacctt.. IIff tthhiiss hhaappppeennss,, tthhee ssccaallee oorr ddiirrtt bblloocckkiinngg tthhee aaiirr vveenntt mmuusstt bbee
ddiissllooddggeedd,, wwhhiicchh rreeqquuiirreess tthhee ttrraapp ttoo bbee rreemmoovveedd ffrroomm sseerrvviiccee..
TThhee iimmppuullssee ttrraapp iiss iinnttoolleerraanntt ooff ddiirrttyy ccoonnddiittiioonnss.. TThhee ffiinnee cclleeaarraannccee bbeettwweeeenn pplluugg aanndd ttaappeerreedd
sslleeeevvee iiss ssuusscceeppttiibbllee ttoo hhiigghh vveelloocciittyy ffllooww aanndd tthhee pplluugg wwiillll ffrreeqquueennttllyy ssttiicckk iinn aann iinntteerrmmeeddiiaattee
ppoossiittiioonn.. TThhee ttrraapp sseeiizzeess iinn aa ffiixxeedd ppoossiittiioonn aanndd wwiillll eeiitthheerr ppaassss sstteeaamm oorr ccoonnddeennssaattee ddeeppeennddiinngg
oonn tthhee rraattee ooff ccoonnddeennssaattiioonn..
TThhee ffiixxeedd oorriiffiiccee ddeevviiccee iiss lleeaasstt ssuuiitteedd ttoo ddiirrttyy ccoonnddiittiioonnss.. TThhee hhoollee iiss iinnhheerreennttllyy ssmmaallll aanndd
ffrreeqquueennttllyy bblloocckkss.. EEnnllaarrggiinngg tthhee hhoollee ((aass iiss ssoommeettiimmeess ddoonnee iinn ddeessppeerraattiioonn)) ddeessttrrooyyss tthhee
ccoonncceepptt ooff ssiizziinngg oonn aa ffiixxeedd oorriiffiiccee.. IItt iiss wwaasstteeffuull aanndd iinn ssoommee ccaasseess mmeerreellyy ddeellaayyss tthhee ttiimmee
uunnttiill bblloocckkaaggee rree--ooccccuurrss.. AA ssttrraaiinneerr iiss oofftteenn ssuupppplliieedd aanndd ffiitttteedd bbuutt tthhiiss hhaass ttoo bbee eexxttrreemmeellyy
ffiinnee ttoo bbee eeffffeeccttiivvee..
TThhiiss ssiimmppllyy ttrraannssffeerrss tthhee bblloocckkaaggee ffrroomm tthhee oorriiffiiccee ttrraapp ttoo tthhee ssttrraaiinneerr,, wwhhiicchh,, iinn ttuurrnn,,
rreeqquuiirreess rreegguullaarr ddoowwnnttiimmee ffoorr cclleeaanniinngg..
SSttrraaiinneerrss
TThheessee ddeevviicceess aarree ffrreeqquueennttllyy ffoorrggootttteenn aabboouutt iinn sstteeaamm ssyysstteemmss,, oofftteenn,, iitt sseeeemmss,, iinn aann
eeffffoorrtt ttoo rreedduuccee iinnssttaallllaattiioonn ccoossttss..
PPiippee ssccaallee aanndd ddiirrtt ccaann aaffffeecctt ccoonnttrrooll vvaallvveess aanndd sstteeaamm ttrraappss,, aanndd rreedduuccee hheeaatt ttrraannssffeerr
rraatteess..
IItt iiss eexxttrreemmeellyy eeaassyy aanndd iinneexxppeennssiivvee ttoo ffiitt aa ssttrraaiinneerr iinn aa ppiippee,, aanndd tthhee llooww ccoosstt ooff ddooiinngg
ssoo wwiillll ppaayy ddiivviiddeennddss tthhrroouugghhoouutt tthhee lliiffee ooff tthhee iinnssttaallllaattiioonn.. SSccaallee aanndd ddiirrtt aarree aarrrreesstteedd,,
aanndd mmaaiinntteennaannccee iiss uussuuaallllyy rreedduucceedd aass aa rreessuulltt..
SS
tthh
DD
TThhee ffiinnee
eeaassiieerr aann
SS
TT
sstt
II
II
TT
ttrr
SS
TT
ffoo
Seelleeccttiioonn iiss ss
hhee ssyysstteemm pprr
DDiiffffeerreenntt ffiillttee
eerr tthhee ffiilltteerr,,
ndd cchheeaappeerr ttoo
Stteeaamm lloocckkiinn
TThhee ppoossssiibbiillii
tteeaamm ttrraappss..
IItt ccaann ooccccuurr ww
IItt ccaann bbeeccoomm
TThhee sstteeaamm pprr
rraapp aanndd aawwaayy
Stteeaamm eenntteerrss
TThhee ttrraapp iiss tt
oorrmmaattiioonn ooff m
ssiimmppllee.. TThhee
rreessssuurree uupp ttoo
eerr ssccrreeeenn ssiizze
tthhee mmoorree ooff
oo bbuuyy aanndd mmaa
FFiigguu
nngg
ittyy ooff sstteeaamm
wwhheenneevveerr aa
mmee aaccuuttee wwhhee
rreessssuurree iiss ssuuff
yy..
tthhee ssyypphhoonn p
tteemmppoorraarriillyy
mmoorree ccoonnddeenn
ssttrraaiinneerr mmaatt
oo wwhhiicchh iitt iiss e
eess mmaayy bbee ccoo
fftteenn iitt mmaayy nn
aaiinnttaaiinn tthhaann
uurree 7722 ttyyppiiccaa
lloocckkiinngg ccaann
sstteeaamm ttrraapp iiss
eenn ccoonnddeennssaatt
ffffiicciieenntt ttoo lliif
ppiippee aanndd ccaauu
''sstteeaamm lloocckk
nnssaattee wwhhiicchh,,
teerriiaall iiss sseelleecc
eexxppeecctteedd ttoo
oonnssiiddeerreedd ffoo
nneeeedd cclleeaanniinn
ccoonnttrrooll vvaallvv
aall YY--ttyyppee sstt
nn ssoommeettiimmeess
ss ffiitttteedd rreemmoo
ttee iiss rreemmoovveedd
fftt ccoonnddeennssaatt
uusseess tthhee sstteeaa
kkeedd''.. HHeeaatt lloo
,, aass aa rreessuulltt,,
cctteedd ttoo mmaattcc
ooppeerraattee..
oorr ddiiffffeerriinngg dd
nngg.. OOnnee tthhiinn
vveess oorr sstteeaamm
ttrraaiinneerr ((ccuutt
ss bbee aa ddeecciiddii
ootteellyy ffrroomm tthh
dd tthhrroouugghh aa s
ttee uupp tthhee ssyypp
aamm ttrraapp ((iinn tthh
oossss ffrroomm tthhee
iiss uunnaabbllee ttoo
cchh tthhee ttyyppee oo
ddeeggrreeeess ooff pprr
nngg iiss cceerrttaaiinn,
ttrraappss..
sseeccttiioonn))
iinngg ffaaccttoorr iinn
hhee ppllaanntt bbeeiinn
ssyypphhoonn oorr ddii
pphhoonn ppiippee,, tthh
hhiiss ccaassee aa fflloo
ee ccyylliinnddeerr ww
o rreeaacchh tthhee ttrr
ooff iinnssttaallllaattiioonn
rrootteeccttiioonn..
,, ssttrraaiinneerrss aarr
nn tthhee sseelleeccttiio
nngg ddrraaiinneedd..
iipp ppiippee..
hhrroouugghh tthhee ss
ooaatt ttyyppee)) ttoo cc
wwiillll rreessuulltt iin
raapp..
nn aanndd
rree ffaarr
oonn ooff
sstteeaamm
cclloossee..
inn tthhee
FF
rree
ttuu
IInn
mm
TT
TT
bb
TT
rroo
BB
cca
TT
Fiigguurree 1111..55..22
eessuulltt iinn aa rreedd
uurrnn tthhee ccyylliinn
nn eexxttrreemmee ccaa
mmeecchhaanniiccaall oo
TToo rreelliieevvee tthhii
TThhiiss iiss aann iinntt
lleedd aawwaayy ppaa
TThhee ffllooaatt ttrraa
oottaattiinngg mmaacchh
BBeeccaauussee tthhee
aappaacciittyy ttoo vvee
TTrraappss ooff tthhiiss
22 ((iiiiii)) sshhooww
dduucceedd ddrryyiinngg
nnddeerr..
aasseess tthhee ccyylliinn
ovveerrllooaadd..
iiss pprroobblleemm aa
tteerrnnaall nneeeeddllee
asstt tthhee mmaaiinn vv
aapp iiss tthhee oonn
hhiinneerryy ssuucchh aa
nneeeeddllee vvaallvv
eenntt aaiirr..
ttyyppee aarree ooffttee
wwss tthhee ccyylliinndd
gg rraattee ffrroomm tt
nnddeerr mmaayy ffiill
FFiigguur
a ttrraapp iiss nneeeedd
ee vvaallvvee wwhhiicc
vvaallvvee..
nnllyy ttyyppee ooff t
aass ddrryyiinngg ccyyl
vee iiss jjuusstt oopp
eenn pprroovviiddeedd
ddeerr bbeeccoommiinn
tthhee ccyylliinnddeerr
llll ttoo tthhee cceenntt
rree 7722 SStteeaamm
ddeedd wwiitthh aa ''sstt
cchh aalllloowwss tthh
ttrraapp wwiitthh tthh
lliinnddeerrss..
eenn eennoouugghh tt
wwiitthh ccoommbbiinn
nngg iinnccrreeaassiinn
aanndd aann iinnccrree
ttrree lliinnee aanndd dd
mm lloocckkiinngg
tteeaamm lloocckk rree
hhee sstteeaamm lloocckk
hhiiss ffaacciilliittyy aa
ttoo aavvooiidd ssttee
nneedd aaiirr vveennttss
nnggllyy wwaatteerrlloo
eeaassee iinn tthhee pp
ddaammaaggee mmaayy
elleeaassee'' vvaallvvee..
kkeedd iinn tthhee ss
aanndd iiss tthhee cc
eeaamm wwaassttaaggee
ss aanndd sstteeaamm ll
ooggggeedd wwhhiicchh
ppoowweerr rreeqquuiirr
yy tthheenn rreessuulltt
..
syypphhoonn ppiippee
ccoorrrreecctt cchhooiicc
ee iitt hhaass aa lliimm
lloocckk rreelleeaassee
hh wwiillll
rreedd ttoo
ffrroomm
ttoo bbee
ccee oonn
mmiitteedd
TT
aauu
OO
ddr
ppr
GG
GG
sshh
ww
TThhee hhiigghh
ccoonnddeennssaa
wwaatteerrlloogg
DD
ttoo
TThhee mmaannuuaallll
uuttoommaattiicc aaiirr
OOtthheerr ttyyppeess
drraaiinnaaggee aanndd
rroocceessss ppllaanntt
GGrroouupp ttrraapppp
GGrroouupp ttrraappppiinn
hhoowwss ttwwoo bb
wwiitthh tthhee ddrraaiinn
hheerr pprreessssuurree
aattee bbeeiinngg ddiiss
aanndd wwiillll ssuuff
DDiiffffuusseerrss WWiit
oo sseeee tthhee ddiisscc
llyy ooppeerraatteedd
vveenntt aaccttiioonn..
ooff ttrraappss wwiill
ppllaanntt ppeerrffoo
wwhheerree bbaattcchh
ppiinngg
nngg ddeessccrriibbeess
bbaattcchh pprroocceess
nn lliinnee ffrroomm ee
iinn ppllaanntt BB
sscchhaarrggeedd ffrroo
ffffeerr aa sseevveerree
tthh sstteeaamm ttrraap
cchhaarrggee ooff hhoo
sstteeaamm lloocckk
..
llll ooppeenn aanndd
orrmmaannccee wwiillll
hh ttiimmeess,, qquuaall
ss tthhee uussee ooff
sseess ((jjaacckkeettee
eeaacchh ccoonnnneecctt
wwiillll aallllooww
oomm ppllaanntt AA
e ddrroopp iinn ppeerrff
FFiigguurr
appss ddrraaiinniinngg
oott ccoonnddeennssaattee
kk rreelleeaassee mm
dd eevveennttuuaallllyy
ll bbee eerrrraattiicc..
lliittyy aanndd eeffffiicc
ff oonnee ttrraapp ssee
edd ppaannss)) ooppee
tteedd ttoo oonnee ssttee
ccoonnddeennssaattee
aass cchheecckk vvaa
ffoorrmmaannccee..
ee 7733 GGrroouupp
ttoo aattmmoosspphhee
ee..
mmeecchhaanniissmm ww
ccooppee wwiitthh
TThhiiss iiss cclleeaa
cciieennccyy aarree ooff
eerrvviinngg mmoorree
eerraattiinngg aatt ttww
eeaamm ttrraapp..
ffrroomm tthhiiss vv
aallvvee CC wwiillll b
p ttrraappppiinngg
eerree ffrroomm ooppee
wwoorrkkss iinnddeepp
aa sstteeaamm lloocc
aarrllyy uunnaacccceepp
ff hhiigghh iimmppoorr
tthhaann oonnee aapp
wwoo ddiiffffeerreenntt
vveesssseell ttoo ddrra
bbee hheelldd ccllooss
eenn eennddeedd ppiipp
ppeennddeennttllyy oo
cckk,, hhoowweevveerr
ppttaabbllee ttoo uussee
rrttaannccee..
pppplliiccaattiioonn.. FF
tt sstteeaamm pprreess
aaiinn bbuutt wwiillll
sseedd.. PPllaanntt AA
ppeess,, iitt iiss ppooss
off tthhee
rr,, tthhee
eerrss ooff
FFiigguurree
ssssuurreess
ll ssttoopp
AA wwiillll
ssssiibbllee
AA cceerrttaaiinn aammoouunntt ooff ffllaasshh sstteeaamm wwiillll aallssoo bbee pprreesseenntt rreellaattiivvee ttoo tthhee ccoonnddeennssaattee pprreessssuurree
bbeeffoorree tthhee ttrraapp..
TThhiiss ccaann pprreesseenntt aa hhaazzaarrdd ttoo ppaasssseerrssbbyy,, bbuutt tthhee rriisskkss ccaann bbee mmiinniimmiisseedd bbyy rreedduucciinngg tthhee sseevveerriittyy ooff
tthhee ddiisscchhaarrggee.. TThhiiss mmaayy bbee aacchhiieevveedd bbyy ffiittttiinngg aa ssiimmppllee ddiiffffuusseerr ttoo tthhee eenndd ooff tthhee ppiippee wwhhiicchh
rreedduucceess tthhee ffeerroocciittyy ooff ddiisscchhaarrggee aanndd ssoouunndd.. TTyyppiiccaallllyy,, ssoouunndd lleevveellss ccaann bbee rreedduucceedd bbyy uupp ttoo
8800%%..
TTeessttiinngg aanndd MMaaiinntteennaannccee ooff SStteeaamm TTrraappss
TTeessttiinngg ooff SStteeaamm TTrraappss
TTrraaddiittiioonnaall aanndd ccoonntteemmppoorraarryy mmeetthhooddss IInnddiissccrriimmiinnaattee mmaaiinntteennaannccee ooff sstteeaamm ttrraappss ccoossttss
mmoonneeyy.. SStteeaamm ttrraappss wwiillll eeiitthheerr bbee::
IInn ggoooodd wwoorrkkiinngg oorrddeerr..
LLeeaakkiinngg sstteeaamm..
BBlloocckkiinngg ffllooww..
AA mmaajjoorr pprroobblleemm hhaass aallwwaayyss bbeeeenn tthhee aaccccuurraattee iiddeennttiiffiiccaattiioonn ooff ffaauullttyy ttrraappss.. WWrroonngg ddiiaaggnnoossiiss
ccaann aallllooww ffaauullttyy ttrraappss ttoo rreemmaaiinn ttrroouubblleessoommee,, aanndd ppeerrffeeccttllyy ssoouunndd ttrraappss ttoo bbee rreeppllaacceedd
uunnnneecceessssaarriillyy.. AAccccuurraattee ddiiaaggnnoossiiss iiss tthheerreeffoorree iimmppoorrttaanntt ttoo aannyy mmaaiinntteennaannccee pprrooggrraammmmee..
HHiissttoorriiccaallllyy,, ddiiaaggnnoossttiicc mmeetthhooddss hhaavvee iinncclluuddeedd lliisstteenniinngg ddeevviicceess,, ooppttiiccaall ssiigghhtt ggllaasssseess,,
tteemmppeerraattuurree mmoonniittoorriinngg,, aanndd uullttrraassoonniicc tteecchhnniiqquueess.. AAllll ooff tthheessee ccaann ggiivvee aann iinnddiiccaattiioonn ooff ffllooww,,
bbuutt bbeeccoommee iinnaaccccuurraattee aass ssyysstteemm ccoonnddiittiioonnss cchhaannggee.. NNooiissee lleevveell wwiillll vvaarryy wwiitthh ddiissttuurrbbaannccee ffrroomm
aaddjjaacceenntt ttrraappss,, aanndd ccoonnddeennssaattee llooaadd.. IInntteerrpprreettaattiioonn ooff ssiiggnnaallss iiss ddiiffffiiccuulltt eevveenn ffoorr eexxppeerriieenncceedd
ooppeerraattoorrss..
SSiigghhtt ggllaasssseess ooffffeerr aa ppaarrttiiaall ssoolluuttiioonn,, eessppeecciiaallllyy tthhee ccoommbbiinneedd ssiigghhtt//cchheecckk vvaallvvee tthhaatt ggiivveess aa
vviissuuaall iinnddiiccaattiioonn ooff ffllooww pplluuss aa nnoonn--rreettuurrnn ffaacciilliittyy,, hhoowweevveerr,, ggllaasssseess wwiillll rreeqquuiirree cchhaannggiinngg
ooccccaassiioonnaallllyy.. TThhee iinnaaddeeqquuaacciieess ooff lliisstteenniinngg ddeevviicceess hhaavvee lleedd ttoo tteemmppeerraattuurree mmoonniittoorriinngg,, bbuutt
iitt iiss ppeerrffeeccttllyy ffeeaassiibbllee ((aanndd nnoorrmmaall)) ffoorr ccoonnddeennssaattee aanndd sstteeaamm ttoo ccooeexxiisstt aatt tthhee ssaammee
tteemmppeerraattuurree iinn tthhee ssaammee ssyysstteemm,, mmaakkiinngg aaccccuurraattee ddiiaaggnnoossiiss ddiiffffiiccuulltt oonn tteemmppeerraattuurree aalloonnee..
AA mmooddeerrnn vveerrssiioonn ooff tthhee lliisstteenniinngg rroodd iiss tthhee uullttrraassoonniicc ttrraapp tteesstteerr wwhhiicchh ddeetteeccttss uullttrraassoouunndd
ggeenneerraatteedd bbyy aa lleeaakkiinngg ttrraapp.. IItt iiss,, uunnffoorrttuunnaatteellyy,, uunnaabbllee ttoo ddiiffffeerreennttiiaattee bbeettwweeeenn lliivvee sstteeaamm
aanndd ffllaasshh sstteeaamm ppaassssiinngg tthhrroouugghh tthhee ttrraapp.. IItt iiss aallssoo uunnaabbllee ttoo ddeetteecctt tthhee ssuubbttllee ddiiffffeerreenncceess
eexxppllaaiinneedd aabboovvee..
TThhee uunnrreelliiaabbiilliittyy ooff tthhee aabboovvee mmeetthhooddss hhaass pprroommpptteedd tthhee ddeevveellooppmmeenntt ooff aann iinntteeggrraatteedd
sstteeaamm ttrraapp tteessttiinngg ddeevviiccee..
MMaaiinntteennaannccee ooff sstteeaamm ttrraappss
RRoouuttiinnee mmaaiinntteennaannccee RRoouuttiinnee mmaaiinntteennaannccee ddeeppeennddss oonn tthhee ttyyppee ooff ttrraapp aanndd iittss
aapppplliiccaattiioonn..
TThhee bbaallaanncceedd pprreessssuurree sstteeaamm ttrraapp ffoorr eexxaammppllee,, hhaass aann eelleemmeenntt wwhhiicchh iiss ddeessiiggnneedd ffoorr eeaassyy
rreeppllaacceemmeenntt..
CChhaannggiinngg tthheessee oonn aa rreegguullaarr bbaassiiss,, mmaayybbee oonnccee eevveerryy tthhrreeee yyeeaarrss oorr ssoo,, mmiigghhtt sseeeemm
wwaasstteeffuull iinn ttiimmee aanndd mmaatteerriiaallss..
HHoowweevveerr,, tthhiiss pprraaccttiiccee rreedduucceess tthhee nneeeedd ffoorr ttrraapp cchheecckkiinngg aanndd sshhoouulldd eennssuurree aa ttrroouubbllee ffrreeee
ssyysstteemm wwiitthh mmiinniimmaall lloosssseess tthhrroouugghh ddeeffeeccttiivvee ttrraappss..
RRoouuttiinnee mmaaiinntteennaannccee wwhhiicchh iinnvvoollvveess cclleeaanniinngg aanndd rree--uussiinngg eexxiissttiinngg iinntteerrnnaallss uusseess jjuusstt aass
mmuucchh llaabboorr bbuutt lleeaavveess aann uunnttrruussttwwoorrtthhyy sstteeaamm ttrraapp.. IItt wwiillll hhaavvee ttoo bbee cchheecckkeedd ffrroomm ttiimmee
ttoo ttiimmee aanndd wwiillll bbee pprroonnee ttoo ffaattiigguuee.. AAnnyy rroouuttiinnee mmaaiinntteennaannccee sshhoouulldd iinncclluuddee tthhee rreenneewwaall
ooff aannyy ssuussppeecctt ppaarrttss,, iiff iitt iiss ttoo bbee ccoosstt eeffffeeccttiivvee..
RReeppllaacceemmeenntt ooff iinntteerrnnaallss
TThhee rreenneewwaall ooff iinntteerrnnaall ppaarrttss ooff aa sstteeaamm ttrraapp mmaakkeess ggoooodd sseennssee.. TThhee bbooddyy wwiillll ggeenneerraallllyy
hhaavvee aass lloonngg aa lliiffee aass tthhee ppllaanntt ttoo wwhhiicchh iitt iiss ffiitttteedd aanndd iitt iiss oonnllyy tthhee iinntteerrnnaall ppaarrttss wwhhiicchh
wweeaarr,, ddeeppeennddiinngg oonn ssyysstteemm ccoonnddiittiioonnss..
TThheerree aarree oobbvviioouuss aaddvvaannttaaggeess iinn rreeppllaacciinngg tthheessee iinntteerrnnaallss ffrroomm ttiimmee ttoo ttiimmee.. IItt ddeeppeennddss
oonn tthhee eeaassee wwiitthh wwhhiicchh tthhee nneeww ppaarrttss ccaann bbee ffiitttteedd aanndd tthhee rreelliiaabbiilliittyy aanndd aavvaaiillaabbiilliittyy ooff
tthhee rreeffuurrbbiisshheedd ttrraapp..
TThhee eelleemmeennttss ooff tthheerrmmoossttaattiicc ttrraappss ccaann ggeenneerraallllyy bbee cchhaannggeedd bbyy rreemmoovviinngg aa ssccrreewweedd iinn
sseeaatt.. RReeppllaacceemmeenntt iiss ssiimmppllee aanndd tthhee rreemmaaddee ttrraapp wwiillll bbee rreelliiaabbllee aassssuummiinngg tthhee
mmaaiinntteennaannccee iinnssttrruuccttiioonnss aarree ccoorrrreeccttllyy ccaarrrriieedd oouutt..
IIff tthhee sseeaatt oorr ddiisscc ffaacceess ooff aa tthheerrmmooddyynnaammiicc ttrraapp bbeeccoommee ddaammaaggeedd,, tthhee ddiisscc ccaann ssiimmppllyy bbee
rreeppllaacceedd..
DDaammaaggee ttoo sseeaattiinngg ffaacceess ccaann bbee rreeccttiiffiieedd bbyy llaappppiinngg ggeennttllyy.. RReeppllaacciinngg tthhee sseeaattss ooff ssoommee
hhiigghheerr pprreessssuurree tthheerrmmooddyynnaammiicc ttrraappss iiss mmoorree ccoommpplliiccaatteedd.. TTwwoo sseeppaarraattee ggaasskkeetteedd jjooiinnttss
mmaayy hhaavvee ttoo bbee mmaaddee oorr aa ssiinnggllee ggaasskkeett mmaayy hhaavvee ttoo ccooppee wwiitthh ttwwoo oorr mmoorree
sstteeaamm//ccoonnddeennssaattee ppaassssaaggeess..
TThhee wweeaakkeesstt ppooiinntt iiss oofftteenn tthhee jjooiinntt bbeettwweeeenn ttrraapp bbooddyy aanndd sseeaatt,, ppaarrttiiccuullaarrllyy iiff tthhiiss hhaass
bbeeeenn aalllloowweedd ttoo bbllooww sstteeaamm..
AAllwwaayyss cchheecckk wwiitthh tthhee mmaannuuffaaccttuurreerr rreeggaarrddiinngg tthhee ccoorrrreecctt tteecchhnniiqquuee ffoorr aannyy mmaaiinntteennaannccee
wwoorrkk rreeqquuiirreedd oonn sstteeaamm ttrraappss..
AA rreeppuuttaabbllee mmaannuuffaaccttuurreerr wwiillll aallwwaayyss bbee aabbllee ttoo ssuuppppllyy aapppprroopprriiaattee lliitteerraattuurree,, aaddvviiccee,, aanndd
ssppaarree ppaarrttss..
RReeppllaacceemmeenntt ooff ttrraappss OOnn ooccccaassiioonnss,, iitt wwiillll bbee eeaassiieerr aanndd cchheeaappeerr ttoo rreeppllaaccee ttrraappss rraatthheerr
tthhaann rreeppaaiirr tthheemm.. IInn tthheessee ccaasseess iitt iiss eesssseennttiiaall tthhaatt tthhee ttrraappss tthheemmsseellvveess ccaann bbee cchhaannggeedd
eeaassiillyy..
FFllaannggeedd ccoonnnneeccttiioonnss pprroovviiddee oonnee ssoolluuttiioonn,, aalltthhoouugghh tthhee ffllaannggeedd ttrraapp iiss mmoorree eexxppeennssiivvee
tthhaann tthhee eeqquuiivvaalleenntt ssccrreewweedd ttrraapp.. MMaattiinngg ffllaannggeess aarree aann aaddddiittiioonnaall eexxppeennssee..
AA sswwiivveell ccoonnnneeccttoorr aalllloowwss rraappiidd eeaassyy rreemmoovvaall aanndd rreeppllaacceemmeenntt ooff tthhee sseeaalleedd ttrraapp..
IItt ccoommpprriisseess aa ppiippeelliinnee uunniitt oorr ccoonnnneeccttoorr wwhhiicchh rreemmaaiinnss iinn tthhee ppiippeelliinnee dduurriinngg tthhee
mmaaiinntteennaannccee pprroocceedduurree..
TThhee ttrraapp ccaann bbee rreeppllaacceedd ssiimmppllyy bbyy aatttteennddiinngg ttoo ttwwoo bboollttss..
TThhiiss ttyyppee ooff ttrraapp ccaann bbee mmaattcchheedd ttoo tthhee ssaammee ccoonnnneeccttoorr pprroovviiddiinngg fflleexxiibbiilliittyy ooff cchhooiiccee
aanndd rraattiioonnaalliizzaattiioonn ooff ssppaarreess..
CCoonnnneeccttoorrss aarree aallssoo aavvaaiillaabbllee wwiitthh iinntteeggrraall ppiissttoonn iissoollaattiioonn vvaallvveess eennssuurriinngg ddoowwnnttiimmee iiss kkeepptt ttoo aa
mmiinniimmuumm..
EEnneerrggyy LLoosssseess iinn SStteeaamm TTrraappss
AA llaarrggee aammoouunntt hhaass bbeeeenn wwrriitttteenn aabboouutt tthhiiss ssuubbjjeecctt,, mmuucchh ooff wwhhiicchh hhaass bbeeeenn iinnaaccccuurraattee oorr
ddeelliibbeerraatteellyy mmiisslleeaaddiinngg iinn oorrddeerr ttoo mmaakkee tthhee ccaassee ffoorr uussiinngg vvaarriioouuss mmaannuuffaaccttuurreerrss'' ttrraappss..
AAnn aarrgguummeenntt iiss mmaaddee iinn ffaavvoorr ooff rreeppllaacciinngg oonnee ttyyppee ooff ttrraapp wwiitthh aannootthheerr aanndd ccllaaiimmiinngg aa
sstteeaamm ssaavviinngg wwhhiicchh mmaayy bbee rreeaall oorr iimmaaggiinnaarryy..
TThhee ttrruutthh iiss tthhaatt rreeppllaacciinngg aannyy ggrroouupp ooff ttrraappss wwiitthh nneeww oonneess wwiillll iinneevviittaabbllyy rreedduuccee sstteeaamm
ccoonnssuummppttiioonn bbeeccaauussee aannyy lleeaakkiinngg ttrraappss aarree tthheerreebbyy eelliimmiinnaatteedd..
TThhiiss ssaayyss nnootthhiinngg aabboouutt tthhee oolldd oorr nneeww ttrraappss..
IInn ootthheerr ccaasseess,, tteessttss hhaavvee bbeeeenn ccaarrrriieedd oouutt ttoo eessttaabblliisshh ''sstteeaamm wwaassttaaggee''.. SSoommee tteessttss aarree
ccaarrrriieedd oouutt uunnddeerr uunnrreeaalliissttiicc nnoo--llooaadd ccoonnddiittiioonnss aanndd aatttteemmpptt ttoo oovveerrvvaalluuee aanndd ccoonnffuussee tthhee
aammoouunntt ooff eenneerrggyy lloosstt tthhrroouugghh tthhee ttrraapp..
EEnneerrggyy lloossss ffrroomm tthhee ttrraapp dduuee ttoo rraaddiiaattiioonn,, wwhhiicchh wwiillll aallssoo iinnccrreeaassee ccoonnddeennssaattee llooaadd,, iiss
ccoonnvveenniieennttllyy iiggnnoorreedd.. HHoowweevveerr,, tthheessee lloosssseess wwiillll ooccccuurr aatt aallll ttiimmeess aanndd aarree ddiirreeccttllyy
rreellaatteedd ttoo tthhee ssiizzee aanndd sshhaappee ooff tthhee bbooddyy..
SStteeaamm ttrraapp uusseerrss aarree oofftteenn ccoonnffuusseedd bbyy ssuubbjjeeccttiivvee iinnffoorrmmaattiioonn wwhhiicchh iiss iinntteennddeedd pprriimmaarriillyy ttoo
ccrreeaattee iinntteerreesstt iinn aa pprroodduucctt.. IItt iiss tthheerreeffoorree wwoorrtthh ggooiinngg bbaacckk ttoo oobbjjeeccttiivvee pprriinncciipplleess aanndd
ccoonnssiiddeerriinngg tthhee iinnhheerreenntt eenneerrggyy rreeqquuiirreemmeennttss ooff tthhee mmaaiinn ttyyppeess..
TThheerrmmoossttaattiicc sstteeaamm ttrraappss
UUnnddeerr nnoorrmmaall ooppeerraattiinngg ccoonnddiittiioonnss,, tthhee tthheerrmmoossttaattiicc ttrraapp hhoollddss bbaacckk ccoonnddeennssaattee uunnttiill iitt
hhaass ccoooolleedd ttoo aa cceerrttaaiinn tteemmppeerraattuurree..
SStteeaamm ddooeess nnoott rreeaacchh tthhee mmaaiinn vvaallvvee ssoo tthheerree iiss nnoo aappppaarreenntt sstteeaamm wwaassttaaggee..
HHoowweevveerr,, wwaatteerrllooggggiinngg ooff ppllaanntt ccaann lleeaadd ttoo rreedduucceedd oouuttppuutt.. OOppeerraattiinngg ttiimmeess mmaayy bbee
eexxtteennddeedd oorr aaddddiittiioonnaall hheeaatteerrss oorr hheeaattiinngg ssuurrffaacceess mmaayy bbee rreeqquuiirreedd..
MMoorree sstteeaamm mmaayy bbee rreeqquuiirreedd aalltthhoouugghh tthhiiss wwiillll nnoott aappppeeaarr aass aann eenneerrggyy rreeqquuiirreemmeenntt
aattttrriibbuuttaabbllee ttoo tthhee sstteeaamm ttrraapp..
IInn ssoommee ccaasseess aa ccoooolliinngg lleegg mmaayy bbee iinnccoorrppoorraatteedd ssoo tthhaatt tthhee sstteeaamm ssppaaccee iiss kkeepptt cclleeaarr ooff
ccoonnddeennssaattee..
EEnneerrggyy iiss tthheerreebbyy lloosstt dduuee ttoo rraaddiiaattiioonn ffrroomm tthhee ccoooolliinngg lleegg aanndd ffrroomm tthhee ttrraapp bbooddyy.. TThhiiss
iinn iittsseellff ccrreeaatteess aann aaddddiittiioonnaall ccoonnddeennssaattee llooaadd,, bbuutt tthheerree iiss nnoo ppaassssaaggee ooff lliivvee sstteeaamm
tthhrroouugghh tthhee ttrraapp..
TThhee ssiittuuaattiioonn ccaann cchhaannggee uunnddeerr nnoo--llooaadd ccoonnddiittiioonnss.. HHeeaatt lloossss ffrroomm tthhee ttrraapp bbooddyy ccoooollss tthhee
ccoonnddeennssaattee ssuurrrroouunnddiinngg tthhee eelleemmeenntt wwhhiicchh tthheenn ooppeennss..
TThhee mmiinniimmaall aammoouunntt ooff ccoonnddeennssaattee iinnvvoollvveedd iiss ddiisscchhaarrggeedd aanndd iiss tthheenn rreeppllaacceedd bbyy sstteeaamm..
HHoowweevveerr,, hhyysstteerreessiiss mmeeaannss tthhaatt tthhee eelleemmeenntt hhaass yyeett ttoo rreessppoonndd aanndd lliivvee sstteeaamm iiss lloosstt..
LLaabboorraattoorryy tteessttss iinnddiiccaattee ttyyppiiccaall lloosssseess uupp ttoo 00..55 kkgg//hh.. IIrroonniiccaallllyy,, uunnddeerr ccoolldd oouuttddoooorr
ccoonnddiittiioonnss tthheerree wwiillll bbee iinnccrreeaasseedd hheeaatt lloossss ffrroomm tthhee ttrraapp aanndd sstteeaamm lloossss tthhrroouugghh tthhee ttrraapp
iiss lleessss lliikkeellyy.. AAnnyy aatttteemmpptt ttoo llaagg aa tthheerrmmoossttaattiicc ttrraapp wwiillll rreessuulltt iinn aa sseerriioouuss ddeellaayy iinn tthhee
ooppeenniinngg ooff tthhee ttrraapp..
SSeevveerree wwaatteerr llooggggiinngg wwiillll rreessuulltt aanndd hheennccee llaaggggiinngg iiss nnoott rreeccoommmmeennddeedd ffoorr tthheerrmmoossttaattiicc ttrraappss..
MMeecchhaanniiccaall sstteeaamm ttrraappss
TThhee ffllooaatt--tthheerrmmoossttaattiicc ttrraapp iiss aannootthheerr eexxaammppllee wwhheerree tthhee vvaallvvee aanndd sseeaatt aarree nnoorrmmaallllyy
ffllooooddeedd aanndd tthheerree iiss nnoo sstteeaamm lloossss tthhrroouugghh tthhee ttrraapp..
CCoonnvveerrsseellyy,, tthhee ffllooaatt--tthheerrmmoossttaattiicc ttrraapp iiss rreellaattiivveellyy llaarrggee iinn ssiizzee,, aanndd tthheerree mmaayy bbee aa
nnoottiicceeaabbllee lloossss ffrroomm tthhee ttrraapp ccaauusseedd bbyy rraaddiiaattiioonn.. MMeennttiioonn sshhoouulldd bbee mmaaddee ooff tthhee
tthheerrmmoossttaattiicc aaiirr vveenntt ffiitttteedd iinn tthhiiss ttyyppee ooff ttrraapp..
TThhiiss wwiillll bbee ssiittuuaatteedd iinn tthhee sstteeaamm ssppaaccee aabboovvee tthhee wwaatteerr lleevveell iinn tthhee ttrraapp.. OOnnccee iinniittiiaall aaiirr
hhaass bbeeeenn cclleeaarreedd tthhiiss wwiillll nnoorrmmaallllyy rreemmaaiinn ttiigghhtt sshhuutt aanndd tthheerree wwiillll bbee nnoo lloossss ffrroomm tthhiiss
ssoouurrccee..
TThhee ffllooaatt--tthheerrmmoossttaattiicc ttrraapp ccaann bbee llaaggggeedd ttoo rreedduuccee hheeaatt lloosssseess aanndd tthhiiss wwiillll nnoott aaffffeecctt iittss
ooppeerraattiioonn.. LLaaggggiinngg iiss nnoorrmmaallllyy rreeccoommmmeennddeedd oonn oouuttddoooorr aapppplliiccaattiioonnss ttoo mmiinniimmiizzee tthhee
ddaannggeerr ooff ddaammaaggee dduuee ttoo ffrreeeezziinngg wwhheenn sstteeaamm mmiigghhtt bbee ttuurrnneedd ooffff..
TThhee iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttrraapp hhaass ssuurrpprriissiinnggllyy lliittttllee iinn ccoommmmoonn wwiitthh tthhee ffllooaatt ttyyppee ttrraapp.. TThhee
ttrraapp cclloosseess wwhheenn sstteeaamm eenntteerrss aanndd bbuubbbblleess tthhrroouugghh iinnttoo tthhee bbuucckkeett ttoo mmaakkee iitt bbuuooyyaanntt..
IItt wwiillll nnoott ooppeenn uunnttiill tthhee sstteeaamm hhaass bbeeeenn ddiissssiippaatteedd..
TThhiiss wwiillll ooccccuurr aass tthhee sstteeaamm lleeaakkss aawwaayy tthhrroouugghh tthhee hhoollee iinn tthhee bbuucckkeett wwhhiicchh sseerrvveess aass aann aaiirr
vveenntt.. TThhee sstteeaamm wwiillll ccoolllleecctt iinn tthhee ttoopp ooff tthhee ttrraapp iittsseellff aanndd wwhheenn tthhee mmaaiinn vvaallvvee ooppeennss,, tthhiiss
sstteeaamm iiss vveenntteedd..
TThheerrmmooddyynnaammiicc sstteeaamm ttrraappss
TThhiiss ttyyppee ooff ttrraapp hhaass aattttrraacctteedd mmoosstt aatttteennttiioonn uunnddeerr tthhee hheeaaddiinngg ooff sstteeaamm wwaassttaaggee..
TThhee ooppeerraattiioonn ddeeppeennddss oonn ccoonnddeennssaattee aapppprrooaacchhiinngg sstteeaamm tteemmppeerraattuurree,, pprroodduucciinngg ffllaasshh
sstteeaamm aatt tthhee oorriiffiiccee aanndd ccaauussiinngg tthhee ttrraapp ttoo cclloossee.. IItt ddooeess tthhiiss wwiitthh ccoonnddeennssaattee oonn tthhee
uuppssttrreeaamm ssiiddee aanndd aaggaaiinn tthhee ffllooooddeedd vvaallvvee mmeeaannss tthhaatt tthheerree ccaann bbee nnoo lloossss tthhrroouugghh tthhee
ttrraapp.. HHoowweevveerr tthhee ttrraapp wwiillll ooppeenn ppeerriiooddiiccaallllyy aass hheeaatt iiss lloosstt ffrroomm tthhee ccaapp..
UUnnddeerr nnoo--llooaadd ccoonnddiittiioonnss,, ii..ee.. wwhheenn ccoonnddeennssaattee iiss bbeeiinngg pprroodduucceedd oonnllyy bbyy hheeaatt lloossss ffrroomm
tthhee uuppssttrreeaamm ppiippeelliinnee,, tthhee ccoonnddeennssaattee oonn tthhee uuppssttrreeaamm ssiiddee mmaayy eexxhhaauusstt aanndd tthhee ttrraapp wwiillll
tthheenn rreeqquuiirree aa ssmmaallll aammoouunntt ooff lliivvee sstteeaamm ttoo ccaauussee iitt ttoo cclloossee.. MMuucchh wwiillll ddeeppeenndd oonn
aammbbiieenntt ccoonnddiittiioonnss bbuutt tthhee lloossss wwiillll ggeenneerraallllyy bbee aarroouunndd 00..55 kkgg//hh aanndd tthhiiss ccoouulldd bbee
ddoouubblleedd iinn sseevveerree wweeaatthheerr.. CCoonnvveerrsseellyy,, ssuucchh lloosssseess ccaann bbee hhaallvveedd bbyy ssiimmppllyy ffiittttiinngg aann
iinnssuullaattiinngg ccoovveerr oovveerr tthhee ttoopp ccaapp..
IItt iiss iimmppoorrttaanntt ttoo rreemmeemmbbeerr tthhaatt tthheessee lloosssseess ddiissaappppeeaarr aass tthhee ccoonnddeennssaattee llooaadd iinnccrreeaasseess
wwhhiillee tthhee rraaddiiaattiioonn lloosssseess ffrroomm tthhee ttrraapp aarree mmiinniimmaall dduuee ttoo iittss ssmmaallll ssiizzee.. IInnddeeppeennddeenntt
tteessttss hhaavvee sshhoowwnn tthhaatt rraaddiiaattiioonn lloosssseess aarree nnoott mmoorree tthhaann 00..2255 kkgg//hh wwhhiicchh iiss aatt lleeaasstt aa
qquuaarrtteerr ooff tthhaatt eexxppeerriieenncceedd bbyy eeqquuaall ssiizzeedd iinnvveerrtteedd bbuucckkeett ttrraappss..
MMeennttiioonn sshhoouulldd bbee mmaaddee ooff mmiisslleeaaddiinngg ffiigguurreess qquuootteedd bbyy ssoommee ssoouurrcceess.. TThheessee hhaavvee tthheeiirr
oorriiggiinnss iinn tteessttss ccaarrrriieedd oouutt ssiimmuullttaanneeoouussllyy oonn aa llaarrggee nnuummbbeerr ooff tthheerrmmooddyynnaammiicc ttrraappss..
SSoommee tteessttss wweerree ccaarrrriieedd oouutt aatt mmiinnuuss 4455°°CC wwiitthh tthhee ccuummuullaattiivvee sstteeaamm lloossss bbeeiinngg
mmeeaassuurreedd.. TThhee eeffffeecctt ooff tteessttiinngg aatt uunnuussuuaallllyy llooww tteemmppeerraattuurreess aanndd uunnddeerr nnoo--llooaadd
ccoonnddiittiioonnss wwaass ttoo pprroodduuccee aann aacccceelleerraatteedd lliiffee tteesstt.. TThhee lloossss tthhrroouugghh aa ssmmaallll nnuummbbeerr ooff
ddeeffeeccttss aavveerraaggeess oouutt ttoo pprroodduuccee aa ccuurrvvee sshhoowwiinngg lloosssseess iinnccrreeaassiinngg wwiitthh ttiimmee..