Mehanske parne zapore delujejo tako, da upoštevajo razliko v gostoti med paro in kondenzatom. Neprekinjeno prehajajo skozi velike količine kondenzata in so primerni za širok spekter procesnih aplikacij. Vrste vključujejo parne zapore s plavajočo in obrnjeno vedro.

Parne zapore s krogličnim plovcem (mehanske parne zapore)

Plavajoči sifoni delujejo tako, da zaznavajo razliko v gostoti med paro in kondenzatom. V primeru lovilca, prikazanega na sliki na desni (lovnik s plovcem z zračnim ventilom), kondenzat, ki doseže lovilnik, povzroči, da se plovec dvigne, dvigne ventil s sedeža in povzroči izpraznitev.

Sodobne pasti uporabljajo regulacijske zračnike, kot je prikazano na fotografiji na desni (plavajoče pasti z regulacijskimi zračniki). To omogoča prehajanje začetnega zraka, medtem ko se lovilec ukvarja tudi s kondenzatom.

Samodejni odzračevalnik uporablja sklop mehurja z uravnoteženim tlakom, podoben regulatorju parne zapore, nameščen v območju pare nad nivojem kondenzata.

Ko je začetni zrak izpuščen, ostane zaprt, dokler se med običajnim delovanjem ne naberejo zrak ali drugi plini, ki ne kondenzirajo, in se odprejo z znižanjem temperature mešanice zrak/para.

Odprtina regulatorja zagotavlja dodatno prednost, saj znatno izboljša kapaciteto kondenzacije med hladnimi zagoni.

V preteklosti, če je prišlo do vodnega udara v sistemu, je imela odzračevalna odprtina regulatorja določeno stopnjo šibkosti. Če je vodni udar močan, se lahko zlomi celo žoga. Vendar pa je v sodobnih plovnih pasteh lahko odprtina kompaktna, zelo močna kapsula iz nerjavečega jekla, sodobne tehnike varjenja, ki se uporabljajo na krogli, pa naredijo celoten plovec zelo močan in zanesljiv v situacijah vodnega kladiva.

V nekaterih pogledih je termostatska zapora s plovcem najbližje popolni parni zapornici. Ne glede na to, kako se spreminja tlak pare, bo ta izpuščena čim prej po nastanku kondenzata.

Prednosti plavajočih termostatskih parnih zapore

Zapora neprekinjeno odvaja kondenzat pri temperaturi pare. Zaradi tega je glavna izbira za aplikacije, kjer je stopnja prenosa toplote zagotovljene ogrevane površine visoka.

Enako dobro prenaša velike ali majhne obremenitve kondenzata in nanj ne vplivajo široka in nepričakovana nihanja tlaka ali pretoka.

Dokler je nameščen avtomatski odzračevalnik, lahko sifon prosto odvaja zrak.

Za njegovo velikost je to prevelika zmogljivost.

Različica z ventilom za sprostitev parne zapore je edina zapora, ki je popolnoma primerna za vsako parno zaporo, ki je odporna na vodni udar.

Slabosti plavajočih termostatskih parnih zapore

Čeprav niso tako dovzetni kot sifoni z obrnjenimi vedri, se plavajoči sifoni lahko poškodujejo zaradi silovitih faznih sprememb, in če jih nameravate namestiti na izpostavljeno mesto, mora glavno telo zaostajati in/ali ga dopolniti z majhnim sekundarnim sifonom za prilagajanje odtoka.

Kot vse mehanske pasti je za delovanje v spremenljivem območju tlaka potrebna popolnoma drugačna notranja struktura. Pasti, zasnovane za delovanje pri višjih diferenčnih tlakih, imajo manjše odprtine za uravnoteženje vzgona plovca. Če je sifon izpostavljen višjemu diferenčnemu tlaku od pričakovanega, se bo zaprl in ne bo prepuščal kondenzata.

Parne zapore z obrnjeno vedro (mehanske parne zapore)

(i) Cev se povesi in potegne ventil s sedeža. Kondenzat teče pod dnom vedra, napolni vedro in odteče skozi izpust.

(ii) Prihod pare plava sod, ki se nato dvigne in zapre izhod.

(iii) Sifon ostane zaprt, dokler se para v vedru ne kondenzira ali mehurči skozi odzračevalno luknjo na vrh telesa lovilca. Nato se potopi in potegne večji del ventila s sedeža. Nabrani kondenzat se odvaja in cikel je neprekinjen.

V (ii) bo zrak, ki ob zagonu doseže lovilnik, zagotovil vzgon vedra in zaprl ventil. Odzračevalna odprtina vedra je pomembna, da omogoči uhajanje zraka na vrh lovilca za morebitno praznjenje skozi večino sedežev ventilov. Z majhnimi luknjami in majhnimi razlikami v tlaku so pasti relativno počasne pri odvajanju zraka. Hkrati mora skozi (in s tem izgubiti) določeno količino pare, da zapora deluje, ko se zrak očisti. Vzporedni zračniki, nameščeni zunaj sifona, zmanjšajo čas zagona.

PrednostiParne zapore z obrnjeno vedro

Parna zapora z obrnjenim vedrom je bila ustvarjena za odpornost na visok pritisk.

Podobno kot plavajoča termostatska parna vaba je zelo tolerantna na pogoje vodnega udara.

Uporablja se lahko na napeljavi za pregreto paro z dodajanjem povratnega ventila na utor.

Način napake je včasih odprt, zato je varnejši za aplikacije, ki zahtevajo to funkcijo, kot je drenaža turbine.

Slabosti parnih zapore z obrnjeno vedro

Majhna odprtina na vrhu vedra pomeni, da bo ta past zelo počasi odzračevala zrak. Odprtine ni mogoče povečati, saj bo med običajnim delovanjem para prehitro prehajala skozi.

V telesu pasti mora biti dovolj vode, da deluje kot tesnilo okoli roba vedra. Če sifon izgubi vodno tesnilo, se para odvaja skozi izpustni ventil. To se lahko pogosto zgodi pri aplikacijah, kjer pride do nenadnega padca tlaka pare, zaradi česar nekaj kondenzata v telesu lovilca "zbrusi" v paro. Cev izgubi plovnost in se potopi, kar omogoča, da sveža para prehaja skozi luknje. Šele ko pride dovolj kondenzata do parne zapore, jo je mogoče ponovno zapreti z vodo, da se prepreči izguba pare.

Če se sifon z obrnjeno vedro uporablja v aplikaciji, kjer se pričakujejo nihanja tlaka v obratu, je treba v dovodni vod pred sifonom namestiti protipovratni ventil. Para in voda lahko prosto tečeta v označeni smeri, medtem ko je povratni tok nemogoč, ker je protipovratni ventil pritisnjen na svoj sedež.

Visoka temperatura pregrete pare lahko povzroči, da sifon z obrnjeno vedro izgubi vodno tesnilo. V takšnih primerih je povratni ventil pred sifonom nepogrešljiv. Zelo malo lovilcev z obrnjeno vedro je standardno izdelanih z vgrajenim "povratnim ventilom".

Če obrnjeni sifon ostane izpostavljen blizu temperature pod ničlo, se lahko poškoduje zaradi spremembe faze. Tako kot pri različnih vrstah mehanskih pasti bo ustrezna izolacija odpravila to pomanjkljivost, če pogoji niso pretežki. Če so pričakovane okoljske razmere precej pod ničlo, potem obstaja veliko močnih pasti, ki jih je treba skrbno preučiti, da bodo opravile svoje delo. V primeru glavnega odtoka bi bila primarna izbira termodinamični sifon.

Tako kot plavajoči sifon je odprtina sifona z obrnjeno vedro zasnovana tako, da sprejme največjo tlačno razliko. Če je sifon izpostavljen višjemu diferenčnemu tlaku od pričakovanega, se bo zaprl in ne bo prepuščal kondenzata. Na voljo v različnih velikostih odprtin za pokrivanje širokega razpona tlakov.