av NICHOLAS H. DES CHAMPS, Ph. D., PE, Fellow ASHRAE
Des Champs Technologies LLC
Natural Bridge Station, VA
När du använder en toalett för att bli av med mänskligt avfall eller ett handfat för att tvätta grönsaker hamnar den kasserade produkten i samma avloppsledning före destinationen, septiktanken eller avloppsreningsanläggningen., Självklart vill du inte att gaserna från toaletterna tränger in i köket där mat förbereds så att en lufttät tätning krävs mellan apparaterna och avloppsledningen.
sedan slutet av 1800-talet har P-fällor använts framgångsrikt för detta ändamål, för varje incident strömmar tillräckligt med vatten genom fällan för att flytta avfallet från källan till avloppet medan det lämnar vatten i fällan som en tätning mot luftflödet. Det finns problem i samband med P-fällan när den används i bortskaffningssystem, såsom torr eller frysning, men fördelarna uppväger dem.,
eftersom P-fällor tätning mot luftläckage, de var den naturliga lösningen för att förhindra luft läcker i kondensat avlopp i början av 1900-talet luftkonditionering enheter. Som luftkonditionering fångats på 50-talet, P-fällor var den standard som varje entreprenör fält utformade och installerade, även om det var okänt för dem om avloppspannan var på negativt eller positivt tryck, eller ens på vilken nivå av tryck. Det är fortfarande så i dag. Luftkonditioneringsaggregat levereras från fabriken till arbetsplatsen utan kondensatavloppsfälla., AC-utrustningen är inställd på plattan, golvet eller kanten och det är den mekaniska entreprenörens jobb att installera en P-fälla. Det finns en stor skillnad mellan att använda P-fällor på sanitära applikationer och kondensat avlägsnande från en AC-enhet och det är den senare har ett tryck inom dränerings smärta.
för närvarande kräver de flesta VVS-koder användning av en P-fälla på alla apparater som är anslutna till en sanitetsavlopp., De enda kodkraven för avloppsledningar som tar bort kondensat från VVS-utrustning är:
a) för installation av en fälla i enlighet med enhetstillverkarens installations-och bruksanvisning;
b) att avloppsledningarna lutar mot den slutliga dräneringspunkten med en hastighet av 1/8 tum per fot.
den information som ingenjören eller entreprenören behöver för att korrekt utforma och installera en HVAC kondensat avlopp linje med en standard P-fälla är:
1., Drar fläkten genom kylspolen (negativt avloppspanna tryck) eller blåser genom kylspolen (positivt avloppspanna tryck)?;
2. Det maximala driftstrycket över fällan, d. v.s. dräneringsfacket till omgivningen;
3. Maximal gallon kondensat per timme, krävs för att storleken på avloppsröret;
4. Största tidsintervall som kondensat inte kommer att produceras (för att bestämma djupet av fällan för att förhindra uttorkning);
5., Tum per månad vattenavdunstningshastighet för det geografiska området;
6. Kommer avloppsröret att kräva ett ventilationsrör omedelbart nedströms kondensatfällan?;
7. Design guide för P-Fällor;
8. Djup P-fälla för att försäkra en vattentätning under hela 365 dagar.
hastighet vid vilken vatten avdunstar inom en P-fälla
tester av författaren visar att vatten kommer att avdunsta med en hastighet av cirka 2,2 inches per månad från slutet av våren till början av hösten., Det gör ingen skillnad om avloppsröret är ¾ – tum i diameter eller 1 ½ – tum, eller från en 20 ’x 40’ pool, vattnet avdunstar med en genomsnittlig hastighet av 2,2 tum i höjd per månad. Avläsningarna togs nära Roanoke, VA.
Figur 1: accepterad Design för ett negativt tryck P-Trap
om det finns en avloppslinje av avsevärd längd som har fickor av vatten kvar i linjen efter att kondensatet upphör, kan förångningshastigheten i en P-Trap vara så låg som 1,1 tum per månad., I torra områden förångningshastigheten kommer att vara högre, upp till 3 inches per månad. Till exempel, om du har en bostad i Las Vegas (Figur 4), och du är borta i sex veckor, kommer toaletten att ha torkat ut när du kommer tillbaka. I grund och botten, torra P-fällor slösa betydande energi som kommer att presenteras i följande punkter. En typisk P-Trap-design för genomdragningsutrustning visas i Figur 1., För ett system som arbetar vid 1½ inches av undertryck, J kommer att vara 1¼ inches av höjd, som med en avdunstningshastighet på 2 inches per månad tätningen kommer att gå förlorade efter bara två veckor av noncondensing Drift! Detta är goda skäl att tro att P-fällor i de flesta av landet fungerar torr över 50% av tiden.
figur 2a: inline ¾ ”fälla; och Figur 2b: gjuten ¾” fälla.
ännu värre är vad som nästan har blivit standard för P-fällor i bostäder, en ¾ ” böjd PVC-rör som visas i Figur 2a., Med fällan inställd nivå och fylld med vatten ett test kördes för att se på vilket tryck fällan skulle upphöra att försegla mot luftflödet. Trycket minskade gradvis från noll till den punkt där vattnet började gurgla i fällan. För inline – fällan orsakade ett tryck av – ” WC luftförseglingen att bryta. För fällan som visas i Figur 2B tog det 2 dagar av avdunstning innan förseglingen bröt i – ” WC. Båda testerna kördes vid 75 ° F och 50% RH.,
standarddesignen för en P-fälla, som visas i Figur 2, tar inte helt hänsyn till förångningen av vatten från fällan över tiden. Som redan nämnts måste en fälla försegla mot luftläckage hela året. För att göra det måste två saker beaktas: för det första måste den vara konstruerad med en vattenbehållare som är tillräckligt djup eller stor för att säkerställa att vattentätningen inte förångas bort. För det andra måste vattenbehållaren skyddas mot frysning., I stället för att H är lika med 1″ för varje tum av maximalt negativt statiskt tryck plus 1″, bör det därför vara 1 ”för varje tum av maximalt negativt statiskt tryck plus 1” + (N x E), där n = antal månader utan att kondensat bildas och E = Den genomsnittliga förångningshastigheten för vatten i tum per månad under icke-kondenseringsperioden.
Fig. 3
som ett exempel, ta en AC-enhet i Roanoke, VA, som arbetar vid 1-tums undertryck och med en ¾ diameter rör, som typiskt kylning från maj till September, eller fem månader av året., Det är sju månader utan kondensatbildning. Med hänvisning till Figur 3, från oktober till April är den genomsnittliga förångningshastigheten för kondensatet cirka 1,5 tum per månad. Använda den reviderade formeln:
H = 1 + 1 =2
j = ½ H + avdunstning = 1 + 7 x 1.5 = 10.5
därför höjden på fällan L = H + J + rördiameter + isolering, eller …
L = 2 + 10.5 +1 + 0 = 13.5 tum
även vid 1 tum per månad avdunstning, fällan skulle kräva en L av 10 inches.,
detta kan verka orealistiskt så du kanske vill kontrollera en bostadsfälla i slutet av April före kylsäsongen, var som helst utom i Florida, och se om den har en vattentätning.
Fig., 4
läckage av luft genom ett kondensat avlopp linje med en torr P-fälla
v = hastighet av luft inom dräneringsledning, ft/SEK
p = tryckförlust på grund av flöde genom rören, uns/in2
d = innerdiameter av kondensat avloppsrör, i
l = längd av kondensat avloppsrör i fötter, ft
Qi = volymetrisk flöde per fälla, i ft3/min
25,000 = Enhetsomvandlingsfaktor
för P = 2 inches wc, d = 1,5 inches, och L = 10, fötter CFM förlorade för miljön är 48.4 CFM.,
läckage av luft genom samma avloppsledning som ovan men med en fälla som utformats speciellt för VVS-utrustning som visas i Figur 5
Läckagehastigheten är 0,060 CFM. Denna läckagehastighet finns när som helst under året som fansen är i drift.
Fig. 5
sluta slösa energi
energi som slösas bort av P-fällor uppskattas av författaren att vara i storleksordningen $3 miljarder per år i USA ensam. Tätning av detta läckage bör allvarligt övervägas av energimedvetna ägare, specificera ingenjörer, installera entreprenörer och regeringstjänstemän., Det snabbaste, enklaste och mest kostnadseffektiva sättet att minska den bortkastade energin är att ersätta de installerade P-fällorna med fällor som inte kräver vatten som tätningsmedel mot luftläckage, dvs. en fälla som förseglar med lufttryck.
inte bara skulle HVAC Air-Trap spara ” ton ” på energi, men skulle i huvudsak eliminera de åtta problem som är förknippade med P-fällor:
1. Frysning och brytning;
2. P-Fällan Torr-outs;
3. Slambildning i botten av” U ” – böjningen;
4., Gejser effekten av luft rusar in i avloppspanna och sprutning vatten eller orsakar spill av avloppspanna;
5. Mögel, mögel och oönskade bakterier som bildas i kylspolfacket;
6. Luftläckage;
7. Höjdkrav för fällan att fungera korrekt
(Luftfällan är mindre än ½ höjden);
8. Felaktigt utformad och installerad.,
ägarna skulle verkligen uppskatta att spara energi och inte hantera de åtta frågorna som härrör från P-fällor samt konsekvenserna av funktionsfel, särskilt vatten som rinner ner sina väggar när AC-enheterna startar på våren,som författaren har bevittnat vid många tillfällen före uppfinningen av Luftfällan 2014.
Fig. 6
VVS-fällor finns i alla storlekar och former för att täcka i huvudsak alla kondensat krav., P och N-serien för kommersiella applikationer, RLC för bostäder och lätta kommersiella, FCN-serien för bostäder, hotell, lägenhetshus och PLP för positivt tryck ansökan där tryck upp till 40 inches WC eller mer kan rymmas i en höjd av mindre än 3 inches.
besök gärna www.deschampstechnologies.com för mer information om lufttryck aktiverade kondensat fällor.