Конденсатоотводчики для пара высокого давления. Конденсатоотводчик паровой

Конденсатоотводчик - это автоматический клапан, назначение которого пропускать конденсат и не пропускать пар. В английском языке термин "конденсатоотводчик" звучит как "steam trap", что можно перевести как "ловушка пара"; по-испански "purgador de condensado" переводится как "очиститель от конденсата". Оба иностранных названия не менее точно отражают смысл назначения устройства, как и в русской интерпретации, однако термин steam trap уже в названии характеризует подход к проблеме, определяя, что основным назначением конденсатоотводчика является экономия пара. До сих пор можно услышать устаревший термин "конденсатный горшок", скорее отражающий внешний вид устройства и конструкцию, нежели функциональное назначение прибора.

Применение конденсатоотводчиков

Принципиально можно выделить два типа применения конденсатоотводчиков:

• отвод конденсата от теплообменного оборудования (змеевики, калориферы, скоростные и емкостные подогреватели, стерилизаторы, пароспутники и пр.);
• отвод конденсата от паропроводов (основные и вспомогательные паропроводы, паровые коллекторы, сепараторы пара).

При отводе конденсата от теплообменников, необходимо, чтобы пар, сконденсировавшись и таким образом, передав нагреваемой среде скрытую теплоту парообразования, был удален из теплообменника. Если не использовать конденсатоотводчик на выходе теплообменного аппарата, то часть пара, не успевшая сконденсироваться, выйдет из теплообменника в виде так называемого пролетного пара и может быть безвозвратно потеряна. Если пролетный пар не использовать, то процесс нагрева является крайне неэффективным, потому что потери пролетного пара порой могут достигать 20% и более. Таким образом, конденсатоотводчик способствует энергосбережению. Пролетный пар провоцирует гидроудары в конденсатных линиях. Работа конденсатоотводчика заключается в гидравлическом разделении паровой и конденсатной сторон.

Отвод конденсата из паропроводов необходим для эффективной и безопасной транспортировки пара. Конденсат в паропроводах с насыщенным паром неизбежно присутствует, он образуется за счет теплопотерь на стенках трубы. Наличие большого количества конденсата в паропроводе вызывает гидравлические удары, ограничивает пропускную способность паропровода и ускоряет коррозию и эрозию. Если не применять конденсатоотводчики, а дренировать конденсат другими способами (например, приоткрытым вентилем), то в большинстве случаев подобные способы снижают эффективность эксплуатации паропроводов, так как часть пара безвозвратно теряется, выходя вместе с конденсатом.

Конденсатоотводчик является чрезвычайно ответственным устройством, от качества его работы зависит не только эффективность работы пароконденсатной системы, но также и ее безопасная эксплуатация. Именно поэтому требования, предъявляемые к конденсатоотводчику, традиционно высоки. Часто конденсатоотводчики работают в крайне неблагоприятных для трубопроводной арматуры условиях, среди которых: переменный расход, высокий перепад давления, высокая температура, наличие загрязнений в рабочей среде, работа сразу с несколькоми средами (пар, конденсат, воздух). Для сохранения работоспособности в течение длительного времени, конденсатоотводчик должен обладать выдающимися характеристиками. Многообразие технических условий в тепловых процессах, требующих применения конденсатоотводчиков, обусловило необходимость использования нескольких типов конденсатоотводчиков в зависимости от конкретного приложения. Именно поэтому не существует универсального конденсатоотводчика, одинаково подходящего для всех процессов. На рисунке ниже приведены лишь некоторые модели из довольно большого многообразия конденсатоотводчиков, предлагаемых на рынке трубопроводной арматуры. Здесь приведены некоторые типовые заблуждения , касающиеся подхода к выбору конденсатоотводчиков.

Т. Гуцуляк, А. Кирилюк

Из-за постоянного удорожания энергоресурсов все промышленные отрасли заняты поиском альтернативных источников повышения энергоэффективности. Водяной пар, как одно из средств передачи тепловой энергии, становится всё более популярным

Важную роль в эффективном отборе тепла от пара, помимо теплообменников, играют конденсатоотводчики. Их главная задача - отбор от водяного пара как можно большего количества тепла - довольно непроста и зависит не только от наличия самих конденсатоотводчиков в системе, но также и от того, насколько правильно они подобраны. Чтобы правильно выбрать конденсатоотводчик для конкретного производственного процесса, необходимо хорошо знать и понимать принципы его работы и специфику применения пара в данном процессе.

Назначение конденсатоотводчиков

Конденсатоотводчик должен препятствовать уменьшению коэффициента теплопередачи. Уменьшение происходит за счет образования конденсата у потребителя пара, либо в паропроводе. Задача данного оборудования - отводить конденсат, не допуская при этом «пролет» и выпуск пара.

Пар, теряя тепло, необходимое для теплообменных процессов, отдает его стенкам трубопровода, превращаясь в конденсат. Если его не отводить - ухудшается «качество» пара, возникают кавитация и гидроудары. Наилучший вариант, когда конденсатоотводчик способен отводить конденсат, а также воздух и другие неконденсированные газы.

Не существует универсального конденсатоотводчика, подходящего для всех задач и условий применения. Все типы конденсатоотводчиков отличаются по принципу работы, при этом имея свои недостатки и преимущества. Всегда существует лучшее решение для конкретного применения в пароконденсатной системе. Выбор конденсатоотводчика зависит от
температуры, давления и количества образуемого конденсата.

Рис. 1. Основные типы:
а) - механический (поплавковый); б) - термодинамический; в) - термостатический

Существует три принципиально разных типа: механические, термостатические и термодинамические.

Принцип действия механических основан на разнице плотности пара и конденсата. Клапан приводится в действие шаровым поплавком или поплавком в виде перевернутого стакана. Механические конденсатоотводчики обеспечивают непрерывный отвод конденсата при температуре пара, поэтому этот тип устройств хорошо подходит для теплообменных аппаратов с большими поверхностями теплообмена и интенсивным образованием больших объемов конденсата.

Термостатические конденсатоотводчики определяют разницу температуры пара и конденсата. Чувствительный элемент и исполнительный механизм в данном случае - термостат. Прежде чем конденсат будет отведен, он должен быть охлажден до температуры ниже температуры сухого насыщенного пара.

В основе принципа действия термодинамического конденсатоотводчика лежит разница скоростей прохождения пара и конденсата в зазоре между диском и седлом. При прохождении конденсата из-за низкой скорости диск поднимается и пропускает конденсат. При поступлении пара в термодинамический конденсатоотводчик скорость увеличивается, приводя к падению статического давления, и диск опускается на седло. Пар, находящийся над диском, благодаря большей площади контакта, удерживает диск в закрытом положении. По мере конденсации пара давление над диском падает, и диск снова начинает подниматься, пропуская конденсат.

Таблица 1. Типы конденсатоотводчиков

Таблица 2. Сравнение конденсатоотводчиков и их типов

Выбор конденсатоотводчика

Для правильного подбора условного диаметра конденсатоотводчика нужно сначала определить входное давление, см. рис. 3.

Если конденсатоотводчик установлен после паропотребляющей установки, входное давление на 15% ниже давления на входе в установку.

Для примерного расчета противодавления, принимаем, что каждый метр подъема трубопровода составляет 0,11 бар противодавления.

Перепад давления = Входное давление - Противодавление.

Рассчитать количество конденсата можно, используя техническую документацию производителя паропотребляющего оборудования с учетом коэффициента запаса по расходу конденсата. На основных паропроводах, в теплообменниках и подобном оборудовании запас пропускной способности нужно установить в 2,5 - 3 раза больше расчетного. В других случаях запас больше в 1,5 - 2 раза.

После расчета коэффициента запаса по расходу конденсата, диаметр конденсатоотводчика выбирается по диаграмме
пропускной способности (см. рис.2), которую предоставляет завод-производитель.

Ниже в качестве примера приведены диаграммы пропускной способности AYVAZ SK-51 (данные и рекомендации предоставлены компанией «АЙВАЗ УКРАИНА»).

Рис. 2. Диаграмма пропускной способности SK-51 (1/2”-3/4”-1”)

Пример использования диаграммы (см. рис. 2): для конденсатоотводчика задан расход по конденсату 180 кг/час.

Конденсат отводится от теплообменника при давлении 6 бар и противодавлении 0,2 бар. Перепад давления 6 - 0,2 = 5,8 бар.
Расход по конденсату 180 х 3 = 540 кг/час.
Коэффициент запаса: 3.

Для отвода 540 кг/час конденсата при перепаде 5,8 бар, по синей линии на диаграмме, помеченной цифрой 10 (пропускная способность в данном случае составляет 700 кг/час), выбираем конденсатоотводчик диаметром 1” (Ду25). Цифра 10 обозначает размер отверстия выпускного клапана. Как видно из диаграммы (рис. 2) конденсатоотводчики диаметром 1/2” и 3/4” выбирать в данном случае нельзя, т.к. их пропускная способность по конденсату ниже требуемой.

Использование энергии пара вторичного вскипания

Во время нагрева воды при постоянном давлении её температура и теплосодержание растет. Это продолжается до тех пор, пока вода не закипит. Достигая точки кипения, температура воды не изменяется до тех пор, пока вода полностью не превратится в пар. И поскольку требуется максимально использовать тепловую энергию пара, используются конденсатоотводчики, см. рис 3.

Рис. 3. Использование конденсата и пара вторичного вскипания для теплообмена

Конденсат имеет ту же температуру при заданном давлении, что и пар. Когда конденсат после конденсатоотводчика попадает в зону атмосферного давления, он моментально вскипает и часть его испаряется, т.к. температура конденсата выше температуры кипения воды при атмосферном давлении.

Пар, который образуется при вскипании конденсата, называют паром вторичного вскипания.

Т.е. это пар, который образуется в результате попадания конденсата в атмосферу или среду с низким давлением и температурой.

Расчет количества пара вторичного вскипания:

где:
Эк : Энтальпия конденсата при попадании в конденсатоотводчик при заданном давлении (кДж/кг).
Эв : Энтальпия конденсата после конденсатоотводчика при атмосферном давлении, либо при текущем давлении в конденсатной линии (кДж/кг).
Ст : Скрытая теплота парообразования при атмосферном давлении, либо при текущем давлении в конденсатной линии (кДж/кг) трубопровода составляет 0,11 бар противодавления.

Как видно, чем больше разница давлений, тем большее количество пара вторичного вскипания образуется. Тип используемого конденсатоотводчика так же влияет на количество образуемого конденсата. Механические отводят конденсат с температурой близкой к температуре насыщения пара. В то время как термостатические - отводят конденсат с температурой значительно ниже температуры насыщения, при этом количество пара вторичного вскипания уменьшается.

При отборе пара вторичного вскипания нужно учесть, что:

1. Для получения даже малого количества пара вторичного вскипания потребуется большое количество конденсата. Необходимо обратить особое внимание на пропускную способность конденсатоотводчика. Так же нужно учитывать, после регулирующих клапанов давление как правило низкое.
2. Сфера применения должна соответствовать таковой для использования пара вторичного вскипания. Количество пара вторичного вскипания должно равняться или его должно быть немного больше, чем требуется для обеспечения технического процесса.
3. Участок использования пара вторичного вскипания не должен располагаться далеко от оборудования, от которого отводится высокотемпературный конденсат.

Пример расчет количества пара вторичного вскипания в системе, где конденсат отводится сразу после его образования см. ниже.

Возьмем данные из таблицы насыщенного пара: при давлении 8 бар, 170,5°С, энтальпия конденсата = 720,94 кДж/кг. При атмосферном давлении, 100°С, энтальпия конденсата = 419,00 кДж/кг. Разница энтальпий составляет 301.94 кДж/кг. Скрытая теплота парообразования при атмосферном давлении = 2 258 кДж/кг. Тогда количество пара вторичного вскипания составит:

Таким образом, если расход пара в системе равен 1000 кг, то количество пара вторичного вскипания составит 134 кг.

Особенности монтажа конденсатоотводчиков

При установке конденсатоотводчика, следует проследить, чтобы стрелка на его корпусе соответствовала направлению потока, см. рис 4, а).

Конденсатоотводчики поплавкового типа должны устанавливаться строго горизонтально. Некоторые, в специальном исполнении могут устанавливаться вертикально. Вход пара в такие конденсатоотводчики должен быть с нижней стороны, см. рис 4, б).

Конденсатоотводчики должны располагаться ниже подключения паровой линии к оборудованию. В противном случае, возможно подтопление оборудования. В случаях, когда установка конденсатоотводчиков таким образом невозможна, необходимо организовать принудительный отвод конденсата, см. рис 4, в).

Термодинамические конденсатоотводчики работают в любом положении. Однако, горизонтальное положение более предпочтительно при установке см. рис 4, г).

Рис. 4. Правильный монтаж конденсатоотводчика

Конденсатоотводчики не должны устанавливаться друг за другом ни в коем случае. Иначе, второй будет создавать давление, которое негативно скажется на работе первого, который уже смонтирован, см. рис. 5, а).

Фильтры, установленные перед конденсатоотводчиками, должны быть повернуты влево или вправо. В противном случае, в нижней части фильтра будет скапливаться конденсат, что может привести к гидроударам, см. рис. 5, б).

Рис. 5. Установка конденсатоотводчика в системе

Правильный выбор и применение оборудования от производителя AYVAZ - эффективный способ повысить уровень энергосбережения в паровых системах.

Больше важных статей и новостей в Telegram-канале AW-Therm . Подписывайтесь!

Конденсатоотводчики используются для дренажа паропроводов, а так же для отвода конденсата от теплообменных устройств.

Конденсатоотводчики применяют для удаления конденсата, который образуется в паропроводе в результате тепловых потерь в окружающую атмосферу. Применение теплоизоляции частично решает проблему тепловых потерь, но полностью их не исключает. Следовательно, установка узлов отвода конденсата, на различных участках паропровода, необходима.

Узлы отвода конденсата предпочтительно устанавливать не менее чем через 30-50 м там, где паропровод имеет горизонтальные участки. Конденсатоотводчик, который установлен первым за котлом, необходимо установить с не менее чем 20 процентной пропускной способностью от производительности самого котла. Если паропровод имеет длину более 1000 м, то конденсатоотводчик должен иметь одинаковую пропускную способность с производительностью котла. Это необходимо для отвода конденсата в том случае, если имеет место унос котловой воды.

Перед всеми подъемами, на коллекторах и перед регулирующими клапанами, установка конденсатоотводчика принципиально необходима.

Осуществляется отвод конденсата при помощи карманов отстойников. Диаметры карманов равны диаметру труб вплоть до пятидесятого диаметра. Если диаметр паропровода превышает 50мм, то применяются карманы на один/два диаметра меньше. Необходимо карман-отстойник оборудовать сливным краном или заглушкой у нижней его части, для прочистки или продувки системы. Как правило, отстойники устанавливаются на некотором расстоянии от конденсатоотводчика, что бы избежать его засорения.

Узел отвода конденсата

Что бы защитить конденсатоотводчик от загрязнения, перед ним нужно поставить фильтр сетчатый, а что бы предотвратить заполнение конденсатом системы в случае прекращения подачи пара в паропровод, необходимо установить после конденсатоотводчика обратный клапан,а установленные на трубопроводе смотровые стекла, дают возможность контролировать правильную работу системы.

Удаление воздуха

Для того, что бы снизить негативное влияние воздуха, снижающего теплопередачу в теплообменных устройствах, на паропроводе устанавливают термостатические конденсатоотводчики, играющие роль автоматических воздушников. Они устанавливаются непосредственно около теплообменных устройств в верхней точке системы.

Для предотвращения образования вакуума в системе, возникающего вследствие охлаждения системы при ее отключении, наряду с термостатическими конденсатоотводчиками ("воздушниками"), осуществляют установку прерывателей вакуума. При охлаждении паропровода пар конденсируется и, разница в объемах появляющегося конденсата и пара дает эффект разрежения. Таким образом установка вакуумного прерывателя становится необходимостью, что бы не пострадали уплотнения установленного на паропроводе оборудования.

Редукционные станции

Для того, что бы получить пар необходимого давления, обязательно применение редукционных клапанов. Мы предлагаем вашему вниманию мембранные и пружинные редукционные клапаны. Отвод конденсата обязательно делать до редукционного клапана, дабы избежать гидроударов.

Фильтры

Если возраст трубопроводов достаточно приличный, то есть вероятность того, что пар, поступающий к потребителю, сильно загрязнен, м так как средняя скорость подачи пара в паропроводе составляет 15-60 м/с, то при таких скоростях, образовавшаяся грязь и окалина от котлов, может сильно повреждать как сам трубопровод, так и оборудование установленное на нем. Особенно может страдать регулирующая арматура, так как внутри клапанов, между седлом и запорным органом, скорость пара может достигать сотни метров в секунду. Поэтому, перед регулирующими клапанами просто необходима установка сетчатых фильтров и, желательно, что бы в сетке фильтра размер ячейки составлял - 0,25 мм.

В паровых системах, в отличии от водопроводов, фильтры нужно устанавливать строго сеткой вбок, по горизонтали, во избежании образования еще одного конденсатного кармана. В этом случае конденсат, скапливающийся в фильтре увлажняет пар и возникает вероятность появления конденсатных пробок.

Сепараторы пара

Для уменьшения эрозионной устойчивости трубопроводной арматуры и самого паропровода используют сепараторы пара. Это необходимо для того, что бы выделить из сухого пара влажный пар и значительную часть грязи, которые и являются причинами эрозии. Так как конденсатоотводчик срабатывает только на готовый конденсат, то применение сепараторов пара, удаляющих не нужные взвеси, стратегически необходимо. После сепарации, потребителю, подается уже качественный и сухой пар.

Вашему рассмотрению мы представляем центробежные сепараторы.

Центробежный принцип основан на закручивании пароводяной смеси, которая попадает в сепаратор через входной патрубок.

Так как частицы влаги в паре имеют более плотную структуру и обладают массой, то, под действием центробежной силы, они оседают пленкой на боковой стенке сепаратора. После того как эта пленка достигает отбойника в верхней части сепаратора, происходит ее срыв. Затем, вода, оказавшись в нижней части сепаратора пара, выводится через специально предусмотренное дренажное отверстие. На выходном патрубке уже получается сухой пар, свободный от водяной взвеси. Отсепарированная вода поступает в узел отвода конденсата, предусмотренный для того, что бы избежать потери пара. В верхней части сепаратора пара предусмотрено технологическое отверстие для установки автоматического воздушника. Сепараторы следует устанавливать в непосредственной близости от потребителя, регулирующей арматуры и приборов контроля за расходом. Гарантированное время эксплуатации таких сепараторов. как правило, больше времени эксплуатации трубопровода.

Предохранительные клапаны

Наша Компания представляет Вашему вниманию клапан предохранительный пружинный типоразмерами от 10 до 400 мм.

Предлагаем к рассмотрению полноподъемные предохранительные клапаны (ПРЕГРАН 495/496) и пропорциональные клапаны (Prescor Flamco, ПРЕГРАН 095А/095С/095/096/097).

Представленные клапаны могут различаться по типу уплотнений и их конструктивному исполнению.

Предохранительный клапан Prescor, благодаря конструкции диафрагмы, имеет высокую герметичность по штоку.

В свою очередь, клапан ПРЕГРАН 095/097 не является герметичным, так как имеет по штоку уплотнение металл/металл.

Выбор предохранительного клапана должен основываться на принятии во внимание уплотнений клапана и на его конструкционных особенностях.

Главным аспектом требований, применительно к предохранительным клапанам, нужно считать, помимо требуемого давления срабатывания клапана, еще и правильное направление отвода среды, подлежащей сбросу.

Предохранительный клапан для воды должен иметь из выходного патрубка отвод в канализационную систему, то есть вниз. Предохранительный паровой клапан, должен на выходном патрубке иметь отвод вверх, на крышу здания или в иное безопасное для людей место. В связи с этим нужно знать, что после срабатывания клапана и сброса пара, образуется конденсат, скапливающийся затем в выходном патрубке на выходе клапана. Вследствие этого возникает дополнительное давление, которое создает препятствие последующему срабатыванию клапана и сбросу пара при запланированном сбросном давлении.

Иными словами нужно учитывать, что при настройке предохранительного клапана на давление срабатывания 0,5 МПа и выходном трубопроводе, направленном вверх, заполненном водой метров на десять, давление сброса клапана предохранительного будет в районе 0,6 Мпа. В этом контексте следует понимать, что необходимо организовать систему дренажа выходного трубопровода, иначе, при не герметичном уплотнении клапана по штоку, вода может устремиться через крышку.

Установка предохранительного клапан а

____________________________________________________________________________________________________________________

Запорная арматура

То, что пар в трубопроводе движется с высокой скоростью, необходимо всегда учитывать при выборе запорной арматуры. Рекомендации европейских производителей по выбору диаметра паропровода могут существенно отличаться от рекомендаций российских производителей. Характерно то, что когда трубопроводная арматура закрыта, то перед ней образована пробка из конденсата. Опасность гидроудара возрастает при открытии запорной арматуры. Поэтому в как запорную арматуру на паропроводе совершенно рискованно применять шаровые краны. Самый лучший выход здесь, это применить вентиль запорно регулирующий седельчатый. Применение кранов шаровых иногда оправдывают тем, что они не требуют обслуживания в процессе эксплуатации. Но эта проблема уже давно решена, за счет того, что вместо вентилей седельчатых с сальниковой набивкой (тип KV16 / KV40), действительно требующей сервиса, можно поставить вентили запорные с сильфонным уплотнением, намного более долговечным.

Вентиль сильфонный стальной или чугунный (KV45/234A), подобно шаровому крану, в процессе эксплуатации не обслуживается, но при том, что открытие его может происходить плавно, значительно уменьшает вероятность возникновения гидроударов. Но есть технологические процессы, в которых важна резкая подача пара. Для таких случаев можно рассматривать шаровые краны BV16, BV17 или шаровые PEKOS типа Р0 (SSS). Ну и, естественно, перед тем как регулирующая или запорная арматура будет установлена, трубопровод, обязательно, должен быть продут и прощичен, для того, что бы не были повреждены рабочие органы оборудования шлаком или окалиной.

Регулирующие клапаны

Наша Компания предлагает Вам ознакомиться с достаточно большим выбором регулирующих клапанов.

Регулирующие клапаны имеют унифицированное присоединение, и на них могут быть установлены термостаты (регулятор температуры прямого действия), электроприводы (данный вариант может поставляться в комплекте с контроллером и датчиками для погодозависимого и ПИД-регулирования) или пневмоприводы (возможна установка пневмо- или электропневмопозиционеров, контроллеров, пневмошкафов). Более подробную информацию спрашивайте у инженеров нашей компании.

Конденсатоотводчик паровой — общее название устройств, которые приспособлены для безопасного выведения водных остатков из рабочей системы. Конденсат оказывает негативное влияние на множество устройств, если скапливается в их полостях. Для регулировки его накопления и своевременного удаления создали ряд конструкций, которые используются в определенных условиях.

В домашних условиях чаще всего конденсат образуется в дымоходе, а также в газоотводной системе котлов. Влага оказывает разрушающее действие на стенки каналов, поэтому необходимо ознакомиться с устройствами, которые способны предотвратить их повреждение.

Конденсация водяного пара — процесс довольно интересный и, на первый взгляд, весьма безобидный. При контакте горячего пара с холодными стенками на поверхности образуются капли — конденсат. Все очень просто, но какую опасность он представляет для систем? На установки, которые используются в производстве различных товаров, влага оказывает разрушающее действие, так как нарушает тепловой баланс системы.

В домашних котлах, печках и бойлерах конденсат является не меньшей угрозой и приводит к сбоям в работе нагревающих устройств. Чтобы предотвратить образование конденсата внутри важных частей системы, был разработан конденсатоотводчик, который устанавливается в местах, где существует разница температур. Влага образуется внутри устройства, а затем выводится из системы. Так достаточно легко защитить все системы, которые могут образовать водный пар.

Назначение конденсатоотводчика

Практически во всех видах дымоходов влага может оседать на стенки конструкции. Устранить в дымоходе конденсат позволяет специальный конденсатоотводчик. По сравнению с чистым водяным паром, который бывает в большинстве нагревательных устройств, камины и печи имеют вероятность добавления в водную массу еще и сажи. В результате образуется вязкая темная жидкость, больше напоминающая смолу. Продукты горения смешиваются с паром и оседают на стенках труб.

Конденсат в дымоходе имеет более опасную природу, поскольку способен разрушить даже сталь. Он довольно быстро заполняет стенки трубы, уменьшая пропускные способности канала, попутно разъедая покрытие, на которое осел. Такое возможно из-за нескольких причин:

• температура стенок конструкции ниже температуры, при которой вода имеет жидкое состояние;
• малая тяга, что не позволяет пару быстро покинуть пределы дымохода;
• осадки;
• выходное отверстие дымохода не перекрыто;
• использование влажного топлива.

Образование едкого налета можно предотвратить, если устранить конденсат в дымоходе. Тогда влага будет образовываться в полости устройства, а потом через систему труб. Не каждое устройство можно применить при этом.

Виды устройств

Для отвода конденсата в домашних условиях лучше всего использовать самый надежный вид кондсенсатоотводчика — термодинамический. Он имеет самую простую конструкцию, небольшие размеры и стоит дешевле остальных аналогов. В конструкцию входят впускной и выпускной каналы и клапан для отвода влаги. Внутри подвижная пластина реагирует на попадание влаги или газа. Газ прижимает пластинку и спокойно проходит в выпускной канал. Влага, которая образуется в системе, не оказывает воздействия на деталь, а попадает в проход за ней — отводной канал.
Все остальные виды в большинстве случаев используются в производствах и нерентабельны для установки на домашние устройства.

Альтернативные решения

Для газового котла, печей, каминов и бойлеров различных конструкций, работающих на жидком или твердом топливе, есть несколько правил. Они помогут бороться с образованием конденсата:

1. Стоит использовать только сухое топливо. Если в нем не будет влаги, в процессе горения станет выделяться минимум водяной пары.
2. Система газоотвода должна быть герметична. Различные щели и трещины способствуют тому, что появляется конденсат в трубе. Кроме того, стоит позаботиться о максимальной защите основного канала от осадков.
3. Надо утеплить трубы, чтобы они сохраняли температуру выше точки росы. Кроме того, высокая температура станет отличным оружием против образований внутри, поскольку они не будут примерзать и густеть.
4. Оснастить систему вывода поддувом, что не позволит пару замедляться на выходе.

Устройство конденсатоотводчика

Установка отводчика является последней мерой, поскольку монтаж устройства обойдется недешево.

Конденсат, который остается после пара от сжигания топлива, может стать причиной поломки нагревательного котла.

Конденсат способен изменить температурный режим канала, а затем нарушить целостность его стенок из-за разницы температур.

Смольный конденсат является самым опасным вариантом, поскольку довольно быстро портит стенки каналов вывода продуктов горения. Чтобы предотвратить разрушительные последствия от накопления влаги на стенках, следует установить в системе отвод конденсата, который поможет справиться с проблемой.

Министерство Образования Российской ФеАерации

Московская государственная академия ТОНКОЙ химической технологии им. М. В. Ломоносова

«Процессы И аппараты

химической технологии»

В. М. N/ясоеденков

ПОДБОР КОНДЕНСАТООТВОДЧИКОВ

Учебно-меmОдUЧвское пособие

Москва, 2000

www.mitht.ru/e-library

Рецензент Алексеев П.Г.

Мясоеденков В.М. Подбор KoндeHcaTO~OB. -

М.: МИТХТ. 2000 г.,23 с.

МеТО,4ические указания по подбору конденсатоотводчиков являются необходимым дополнением к методическим указ~ни·

ям по расчету и проектированию различных технологических

установок с использованием в качестве теплоносителя водяного греющего пара.

В указаниях содержатся необходимые сведения о конст· рукции И принципе действия конденсатоотводчиков, выпускае.

мых промышленностью. Методика подбора конденсатоотводчи·

ков позволяет правильно выбрать тип устройства и его номер.

Указания предназначены для студентов 4 ro курса всех cnе·

циальностеЙ.

www.mitht.ru/e-library

ВВЕДЕНИЕ

Для отвода конденсата, образующегося при работе тепло­ обменных аппаратов, в зависимости от давления пара, приме­

няют различные виды устройств.

При давлении на входе не менее 0,1 МПа (1 Krc/cr.i) и про­

тиводавлении не более 50% давления на входе устойчиво рабо­

тают термодинамические конденсатоотводчики. (Здесь и в по­

следующем речь идет об избыточном давлении пара).

При начальном давлении не менее 0,06 МПа рекоменду­

ется устанавливать конденсатоотводчики поплавковые муфто­

вые, которые надежно работают при перепаде давления более 0,05 МПа при постоянном и переменных режимах расходования

При Ар от 0,03 до1,3 МПа для автоматического удаления

конденсата из различных пароприемников пригодны конденса­

ционные горшки с открытым поплавком.

При давлении пара до 0,03 МПа для отвола конденсата могут применяться гидравлические затворы (петли).

1. КОНДЕНСАТООТВОДЧИКИ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ

Термодинамические конденсатоотводчики применяются

для отвода непереохла~енного конденсата.

Принцип действия конденсатоотводчика заключается в следующем. При поступлении конденсата тарелка (рис.1) под

действием рабочего давления отжимается от седла, открывая

проход конденсату через кольцевую камеру корпуса к выходно­

му отверстию. При поступлении пара в конденсатоотводчик в

щели Me~y тарелкой и седлом течет пар с большей скоростью,

нежели конденсат. Происходит понижение статистического дав­ ления под тарелкой. Тарелка под действием разности давлений прижимается к седлу, оставляя незначительный зазор. Часть пара через зазор поступает в камеру над тарелкой. За счет разности действующих сил (разность площадей тарелки и входного отв~рстия) тарелка плотно прижимается к седлу и

прекращает проход пара.

www.mitht.ru/e-library

В настоящее время отечественная промышленность вы­ пускает 5 моделей термодинамических конденсатоотводчиков.

Базовой моделью является конденсатоотводчик термоди­

намический муфтовый ЧУ"Унный 45ч12нж (первые две цифры

обозначают тип арматуры; буквы за ним - материал корпуса;

цифры после букв - конструктивные особенности изделия в

пределах данного типа и вид привода; последние буквы обозна­

чают материал уплотнительной поверхности). Конденсатоотвод­ чик 45ч12нж предназначен для автоматического отвода из паро­ приемников конденсата водяного пара рабочей температуры до

200 ОС.

Конденсатоотводчик 45ч15нж отличается от базового на­ личием специального устройства - обвода - для принудительно­

го открытия и продувки системы.

Конденсатоотводчики с патрубками под приварку сталь­ ные 45с13нж и 45нж13нж предназначены для автоматического

отвода конденсата водяного пара рабочей температурой до 300

ос из пароприемников.

Конденсатоотводчик Uffуцерно - торцевой стальной

45с16нж предназначен для автоматического отвода конденсата

Рис. 1. Схема конденсатоотводчика термодинамическогомуфтового ЧУ"Унного 45ч12нж: 1 - корпус; 2 - про­ кладка;3 - седло;4 - тарелка;5 - крышка.

www.mitht.ru/e-library

водяного пара рабочей температурой до 250 ОС.

Конденсатоотводчик термодинамический штуцерно - тор­

цевой стальной 45с22нж предназначен для отвода конденсата водяного пара рабочей температурой до 250 ОС.

В рамках этой работы рассмотрены подробно две первые

модели конденсатоотводчика.

Схема подбора термодинамического конденсатоотводчика

где Gмакс.расч.- максимальный расчетный расход пара, т/ч.

2. Оценивается давление пара перед конденсатоотводчи­ ком Р1. Если конденсатоотводчик устанавливается в не­

посредственной близости от теплопотребляющего аппа­

рата, тогда

если конденсат выдавливается (например: конденсат перетекает из греющей камеры первого корпуса в грею­ щую камеру второго корпуса).

При свободном сливе конденсата давление на выхо­

4. Рассчитывается условная пропускная способность КV y в

где АР - перепад давления на конденсатоотводчике, кгс/см2 ;

G - расчетное количество конденсата, т/ч;

www.mitht.ru/e-library

А-коэффициент, учитывающий температуру конденсата и перепад давлений на конденсатоотводчике (рис.2).

"- "" r--...

Рис. 2. Зависимость коэффициента А от перепада давления на

конденсатоотводчике для температуры конденсата,

меньшей на 5 или1 О ос температуры насыщения пара:tK - температура конденсата, ОС;

tM - температура насыщения пара, ОС.

5. По соответствующей таблице выбирают конкретный кон­

денсатоотводчик в зависимости от найденной величины

условной пропускной способности.

ПОДОбрать конденсатоотводчик к 1-му корпусу З-корпусной

выпарной установки. Если расход греющего пара составляет

1500 кгlч, а его давление5 ата. Конденсатоотводчик устанавли­

вается в непосредственной близости от выпарного аппарата.

Давление в трубопроводе после конденсатоотводчика составля­

ет 50% от давления пара послеBblhapHoro аппарата.

Расчетное количество конденсата после выпарного аппа-

G = 1,2·5= 1,8т/ч.

Давление пара перед конденсатоотводчиком

~ = 0,95 . 4= 3,88ТН.

www.mitht.ru/e-library

Давление пара после конденсатоотводчика

Р2 = 0,5 . 3,8= 1,9ати.

Условная пропускная способность

KV y = 1,~== 2,33 т/ч.

По табл. 2 выбираем термодинамический конденсатоот­

водчик в зависимости от условной пропускной способности. Ближайшее большее значение пропускной способности по табл.

2 составляет2,5 т/ч. ДИаметр условного проходаD y будет ра-

www.mitht.ru/e-library

Продолжение

Таблица 3

Размер... конденсатоотводчика термодинамического собводом 45ч16нж (рис. 3)