Нужен ли паровой конденсатоотводчик? Конденсатоотводчики - общий сравнительный обзор.

Конденсатоотводчик в переводе с английского языка «Steam trap» означает ловушка для пара. Основная функция его заключается в непрерывном удалении конденсата водяного пара из системы трубопроводов и теплотехнического (теплообменного) оборудования, использующего пар. Конденсат может образовываться при потере паром тепла в теплообменниках или в процессе нагрева системы трубопроводов и установок, когда часть пара осаждается на внутренних стенках системы, превращаясь в воду. Присутствие конденсата в системах пароснабжения приводит к гидроударам, потери тепловой мощности и понижению качества пара.
От качества работы конденсатоотводчика зависит не только бесперебойная работа пароконденсатной системы, но и ее безопасная эксплуатация. Подбор конденсатоотводчика основывается на рабочей температуре и давлении в системе, а также на количестве образующегося конденсата.

Основные требования к конденсатоотводчикам, следующие из их предназначения:

Бесперебойное и надежное отведение конденсата без потерь свежего пара.
. Своевременное отведение воздуха и газов в момент ввода в эксплуатацию паровой установки.
. Компактность.
. Стойкость к воздействию среды с абразивными включениями.
. Стойкость к гидроударам и долгий срок службы.
. Большая производительность при небольших перепадах давлений (например, дренаж паропровода при пусковых режимах).
. Отведение небольшого количества конденсата без потерь пара при большом перепаде давлений (например, дренаж паропровода в нормальных условиях эксплуатации).

Чтобы соответствовать таким многообразным требованиям существуют несколько типов конденсатоотводчиков, отличающихся по принципу работы:

Поплавковые (механические) конденсатоотводчики, которые управляются уровнем конденсата;
. термические конденсатоотводчики, которые управляются температурой конденсата;
. термодинамические конденсатоотводчики, включающиеся в работу в зависимости от состояния среды.

Механические (поплавковые) конденсатоотводчики.

Применяются для отведения конденсата из теплообменников, в также в системах, где требуется быстрое опорожнение от конденсата. Принцип работы механических конденсатоотводчиков основывается на разной плотности пара и конденсата, а также на усилии закрытия от поплавка.

Конденсат, наполняя внутреннюю камеру конденсатоотводчика, поднимает поплавок, открывая при этом выпускной клапан. При поступлении пара в конденсатоотводчик, уровень конденсата снижается, и выпускной клапан закрывается. осуществляют непрерывное отведение конденсата практически при температуре насыщения пара. Этот тип конденсатоотводчиков целесообразен для теплообменных аппаратов с большой поверхностью теплообмена и интенсивным образованием больших объемов конденсата.

Преимущества поплавковых конденсатоотводчиков:

Непрерывный вывод конденсата из системы при температуре насыщения.
. Отвод больших объемов конденсата без потери пара.
. Автоматический отвод воздуха и неконденсированный газов при пусковых и нормальных режимах работы.
. Отвод конденсата при малых и больших перепадах давлений, нестабильных значениях перепада давлений и расхода.
. Быстрое опорожнение системы.
. Ремонтопригодность. Замена регулятора на другой (с другим сечением) без демонтажа конденсатоотводчика.

Недостатки поплавковых конденсатоотводчиков:

Подвержены замерзанию при установке на улице (при отрицательных температурах).
. Большие габаритные размеры.
. Слабая устойчивость к гидроударам.

Термические конденсатоотводчики.

Принцип управления этого конденсатоотводчика основан на изменении температуры конденсата. Если температура внутри клапана становится ниже на несколько градусов температуры насыщенного пара, клапан - открывается; как только температура приближается к значению для соответствующего давления пара - закрывается. Характер работы термического конденсатоотводчика - дискретный (периодический). При выборе его исполнения и настроек можно варьировать значениями температуры открытия и закрытия клапана.
К этой группе конденсатоотводчиков относятся биметаллические и мембранно-капсульные конденсатоотводчики.

Биметаллические конденсатоотводчики.

Применяются в системах отопления и горячего водоснабжения.

Работа термодинамического конденсатоотводчика основана на аэродинамическом эффекте и термодинамических свойствах воды. Так как в потоке среды сумма статического давления (потенциальная энергия) и динамическое давление напора (кинетическая энергия) всегда величина постоянная, при снижении статического (манометрического) давления, динамическое давление возрастает и наоборот. Во время пуска системы когда корпус конденсатоотводчика наполняется холодным конденсатом, диск клапана прижимается вверх, что дает возможность конденсату беспрепятственно проходить через выпускные отверстия. По мере разогрева системы, температура конденсата возрастает и статическое давление, соответственно, повышается. В свою очередь, часть статического давления преобразуется в скорость в зазоре между седлом и диском, что приводит к опусканию диска и закрытию выпускных отверстий.

Преимущества термодинамических конденсатоотводчиков:

Компактность, простота конструкции и небольшой вес.
. Возможность применения в системах с перегретым паром.
. Монтаж в любом положении.
. Устойчивость к гидроударам, вибрации, коррозии и размораживанию.

Недостатки этого типа:

. «Пролетный пар» при срабатывании.
. Противодавление не должно превышать 60 % от давления в системе.
. Плохое отведение воздуха.
. Требуется периодическое обслуживание: открывать конденсатоотводчик для образования новой паровой подушки над пластиной клапана.
. При изменении погодных условий (ветер, дождь, снег и тд) увеличивается частота циклов срабатывания, соответственно уменьшается срок эксплуатации.

Итак, существенно отличаются по принципу работы и, соответственно, имеют применение в разных системах и условиях эксплуатации. Выбор оптимального типа зависит от таких рабочих параметров системы, как: химический состав, температура и давление рабочей среды, температура окружающей среды, пропускная способность системы и тд. Все эти параметры обозначены в опросном листе, который необходимо заполнить при заявке на подбор конденсатоотводчика специалистами нашей компании.

Грамотный подбор конденсатоотводчика обеспечивает не только бесперебойное и беспроблемное функционирование системы, но и оптимизации затрат в результате повышения энергоэффективности системы. Неправильный же подбор приводит к некорректной работе системы в целом и, соответственно, дополнительным расходам материальных средств.

Для корректной работы системы и правильности подбора (определения типа) можно обратиться к специалистам нашей компании, которые имеют большой опыт в применении конденсатоотводчиков в пароконденсатных системах и регулярно проходят обучение у ведущих производителей данного оборудования.

Будем рады ответить на вопросы любым удобным для вас способом!

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)

Пар - один из наиболее эффективных теплоносителей, который моментально передает всю тепловую энергию потребителю при соприкосновении с теплопередатчиком. Кроме того, газообразной фазе легко придать требуемые характеристики - необходимую температуру и давление.

Но при взаимодействии пара и оборудования образуется большое количество конденсата, что приводит к гидроударам, снижению тепловой мощности и ухудшению качеств газообразной фазы. Для борьбы с выпадающими на поверхности труб капельками воды необходимо использовать паровой конденсатоотводчик. На зарубежных предприятиях подобную арматуру именуют «ловушкой для пара», что полностью отражает функциональное назначение прибора.

Ловушки для пара

Конденсатоотводчики представляют собой одну из разновидностей промышленной трубопроводной арматуры, которая предназначена для предотвращения выпадения конденсата при использовании пара и более эффективного использования его тепловой энергии.

В результате серии опытов было доказано, что внедрение конденсатоотводчика в комплекс оборудования сохраняет до 20 % полезной энергии острого пара.

Виды конденсатоотводчиков

В зависимости от конструкции и реализованного принципа работы, трубопроводная арматура может быть механической, термодинамической или термостатической. Любой тип паровых конденсатоотводчиков должен отвечать двум основным требованиям:

• отведение конденсата без потерь острой газообразной фазы;
• автоматический отвод воздуха из системы.

Конденсат образуется из-за потерь паром тепла в теплообменниках, а также в момент прогрева установок трубопроводов, когда часть газообразной фазы превращается в воду. Выпадение большого количества влаги снижает энергоэффективность оборудования, ускоряет его износ. Поэтому так важно с ним бороться.

Механические конденсатоотводчики

Механическая арматура является наиболее надежной, и от того популярной, «ловушкой для пара». Ее принцип работы основан на разности в плотностях водяного пара и конденсата, а основным исполнительным элементом является поплавок. В зависимости от конструкции поплавка выделяют следующие виды арматуры:

• конденсатоотводчик паровой поплавковый сферический открытого или закрытого типа;
• поплавковый элемент колокольного типа, или конденсатоотводчик перевернутый закрытый.

Каждый тип арматуры работает по своей определенной схеме, обладает преимуществами и недостатками, знание которых позволит реализовать наиболее эффективную схему работы на предприятии.

Конденсатоотводчики со сферическим поплавком

Основу конструкции этого типа арматуры составляет сферический поплавок. Он расположен во внутренней полости выпускного клапана и соединен с клапаном-рычагом. Кроме того, в состав конденсатоотводчика входит

Принцип работы парового конденсатоотводчика с шаровидным поплавком можно разбить на два этапа:

1. Конденсат через патрубок поступает в прибор, заполняет внутреннюю полость и поднимает поплавок, который тянет за собой рычаг-клапан и открывает отверстие для удаления воды.
2. При поступлении в прибор горячего пара срабатывает термоклапан, пар начинает накапливаться в полости и заставляет поплавок опуститься на дно, выходное отверстие перекрывается.

Так происходит отделение конденсата от пара. Благодаря наличию в конструкции термостатического клапана происходит автоматическое удаление освободившегося газа, а также предотвращается появление воздушной пленки в полости, которая заклинивает прибор.

Преимущества и недостатки

Типичным представителем арматуры со сферическим поплавком является конденсатоотводчик паровой FT-44. Основные плюсы и минусы устройств разберем на его примере. Главное, что отмечают специалисты, - это нечувствительность прибора к переменным нагрузкам.

Устройство способно непрерывно отводить конденсат как при температуре насыщения паров, так и при больших нагрузках. Устойчивое и непрерывное отделение неконденсируемых газов - следующее преимущество арматуры. Все это в сочетании с долгим сроком службы обусловлено простой конструкцией аппарата.

Главным же недостатком прибора являются большие размеры, что повышает потери тепла на неизолированные элементы корпуса. Высокая чувствительность к гидроударам и требовательность к «чистоте пара» (возможно заиливание клапана) - еще два минуса конденсатоотводчиков этого типа.

Конденсатоотводчики колокольного типа

Как ясно из названия, главным элементом этого типа парового конденсатоотводчика является колокол, или поплавок «перевернутый стакан». Сам прибор имеет цилиндрическую форму, довольно громоздкий (больше, чем предыдущий представитель), но обладает большим набором преимуществ.

В начальном положении перевернутый поплавок находится на дне клапана и своим дном упирается в вертикальную трубку. К стакану прикреплен рычаг золотника, который расположен в крышке арматуры. Отделение пара от конденсата происходит за четыре шага:

1. Через входной патрубок вода поступает в прибор, заполняет внутреннюю полость и под давлением через открытый золотник выливается наружу.
2. Пар, поступая в систему, начинает давить на дно поплавка, заставляя его всплыть в объеме конденсата и перекрыть золотник.
3. Пар, находясь внутри стакана, начинает разлагаться на жидкую и газообразную фазу. Последняя проходит через специальный канал в донышке, поступает к золотнику и отодвигает его.
4. Конденсат и остатки газообразной фазы через отверстие в донышке покидают стакан, поплавок начинает отпускаться, вновь открывая золотник.

Циклическим повторением описанных операций происходит полное и эффективное отделение острого пара от конденсата. Данная технология была запатентована в 1911 году, но и по сей день остается актуальной.

Достоинства и недостатки

Ярким представителем арматуры типа «перевернутый стакан» является паровой конденсатоотводчик Zamkon. Плюсы и минусы приборов этой категории разберем на его примере.

Здесь минусом также считаются большие размеры, что в значительной мере сказывается на потере тепловой энергии на неизолированных элементах. Другим недостатком специалисты называют ограниченную пропускную способность, что не дает использовать арматуру на высокопроизводительном оборудовании.

Преимуществ у конденсатоотводчика значительно больше. Во-первых, золотник не подвержен загрязнению, что увеличивает надежность прибора. Во-вторых, арматура не боится гидроударов. В-третьих, удаление конденсата возможно даже при высоких температурах.

В случае выхода из строя выпускной клапан остается открытым, что спасает от поломки комплекс оборудования. Наконец, все дополнительные узлы и агрегаты, такие как фильтры или обратные клапаны, устанавливаются непосредственно в корпус парового конденсатоотводчика. Это снижает потери тепловой энергии и снижает габариты целого комплекта устройств.

«Термическая» арматура

Термостатические и термодинамические конденсатоотводчики функционируют за счет способности различных сред расширяться и сужаться при повышении или понижении температуры. Вместе с ростом температуры, например, при поступлении пара, запорный элемент расширяется и перекрывает канал, который отводит конденсат.

Принцип работы других устройств основан на изменении давления внутри системы в результате взаимодействия плотной (холодной) и разреженной (горячей) среды. Основными элементами в таких устройствах являются На фото паровой конденсатоотводчик представлен с биметаллическим элементом.

Подобный тип оборудования имеет сложную конструкцию и на практике используется редко. Низкая популярность обусловлена также сложным, а зачастую и невозможным ремонтом. Применение оборудования данного типа оправдано только на особо ответственных промышленных установках.

Конденсатоотводчики в паровых системах предназначены для отвода конденсата, при этом не допуская утечки пролётного пара. В паровых системах всегда будет образовываться конденсат вследствие остывания пара. Сконденсировавшийся пар необходимо отводить для сохранения высокой пропускной способности системы (конденсат сужает рабочее сечение трубопровода, снижает теплоёмкость пара), во избежание гидроударов. Пар, отдавший тепло потребителю (теплообменнику), также становится конденсатом (водой) и нуждается в отводе. Для этих целей и применяются конденсатоотводчики. Они способны существенно повысить экономическую эффективность трубопровода, сэкономить деньги на топливе для нагрева воды.

Принцип работы пароконденсатной системы

Чтобы лучше понять задачу конденсатоотводчиков, нужно представлять простейшую пароконденсатную трубопроводную систему. Она состоит из:

• ёмкости с водой;
• парового котла;
• теплообменника (потребителя);
• трубопровода.

На рисунке 1 наглядно показана схема такой системы.

1. Вода из ёмкости с водой поступает в паровой котёл, где вода нагревается и превращается в пар.
2. Далее пар под действием высокого давления в котле начинает движение по трубопроводной системе к потребителю (теплообменнику).
3. В результате теплообмена с потребителем пар остывает и превращается обратно в воду (конденсат), его отводят назад в ёмкость с водой и пускают по кругу снова.

Также на пути из парового котла к потребителю некоторая часть пара неизбежно остынет и сконденсируется. Если вовремя не отводить конденсат, то он приведёт к падению давления, увеличению влажности, незапланированным сокращениям пропускной спосбоности системы, гидроударам, неисправности системы. Конденсатоотводчики – незаменимые устройства для поддержания эффективной работы такой паровой системы, которые отводят скопившуюся жидкость и воздух, при этом не допуская выход пара.

Принцип работы конденсатоотводчика можно лучше понять, посмотрев видео

Где скапливается конденсат в системе?

Пар остывает и конденсируется по всей поверхности трубы на протяжении всего трубопровода, и под действием гравитации оседает в нижней части трубы. Но больше всего конденсат скапливается в:

• местах провисания трубопровода;
• местах, где трубопровод уходит на подъём;
• регулирующих клапанах;
• фильтрах;
• различных заужениях трубопроводной системы.

Где устанавливаются конденсатоотводчики?

Логично, что конденсатоотводчики устанавливают как раз в этих самых местах скопления. Плюс некоторые другие, а именно:

• провисания трубопровода;
• подъёмы;
• узлы редуцирования;
• регулирующие клапаны;
• запорная арматура;
• гибкие соединения в трубопроводе;
• расходометры.

Какие бывают конденсатоотводчики: основные виды

Принцип действия каждого вида подробно описан на соответствующих страницах. Если Вам нужно больше информации, пожалуйста, перейдите по ссылкам выше.

Что нужно знать для правильного выбора конденсатоотводчика

Для подбора конденсатоотводчика для вашей системы лучше всего обратиться к нашим специалистам, мы с радостью вам поможем! Ведь не существует универсального конденсатоотводчика, идеального для любой системы. Если не уверены в своих знаниях, смело обращайтесь по телефону 8 800 707 16 86 или эл.почте . Но в целом есть несколько основных параметров, по коротым нужно делать выбор:

1. G – пропускная способность. измеряется в кг/ч или в тонн/ч.

Важна пропускная способность именно по массе, а не по объему (м³/ч). Ведь объем пара зависит от давления в системе: чем выше давление, тем меньше объем, и наоборот.

2. ΔP – перепад давления на конденсатоотводчике.

ΔP измеряется разницей межу давлением подачи пара (P1) и противодавлением в линии возврата конденсата (P2). Получаем формулу:

ΔP = P1 – P2.

3. Типоразмер конденсатоотводчика.

Типоразмер обозначается буквами DN. Здесь вам нужно руководствоваться типоразмерами вашей системы, либо необходимой пропускной способностью и перепадом давления.

Где купить современные, качественные конденсатоотводчики?

Работаем как с физическими, так и с юридическими лицами!

Принимаем оплату наличными или безналичными деньгами. Предоставим весь комплект документов. Можно оплатить картой при самовывозе!

Остались вопросы? Возможно, ответ уже есть в разделе . А если нет, то спросите нас:

• по телефонам 8 800 707 16 86 , 8 985 570 35 05 ;
• по электронной почте .

Работать с нами удобно, убедитесь сами!

Конденсатоотводчик является неотъемлемой частью системы подачи воды. Механизм играют важную роль в поддержании производительности и эффективности водопровода и отопительных систем.

Конденсатоотводчик — автоматический сливной клапан, который различает пар и конденсат. Устройство удерживает конденсат пара и выпускает его при различных давлениях или нагрузках. Приборы должны иметь хорошую способность быстро выпускать воздух и другие неконденсируемые газы, удерживая при этом живой пар.

Почему используются

Пар, образуемый котлом, содержит тепловую энергию, которая используется для нагрева продукта. Когда пар теряет энергию, нагревая продукт, образуется конденсат. Кроме того, часть энергии, содержащейся в паре, теряется за счет потерь излучения от труб и фитингов. Потеряв это тепло, пар превращается в конденсат. Если этот конденсат сразу не сливается, как только он образуется, это может снизить эффективность работы системы за счет замедления передачи тепла в систему. Наличие конденсата в трубопроводе также может привести к физическому повреждению из-за водяного удара или коррозии.

Влага накапливается в нижней части горизонтальной трубы с проходящим через нее паром. По мере накопления конденсата может образовываться сплошной пучок несжимаемой воды, движущейся с большими скоростями. Когда влага внезапно останавливается изгибом трубы, фитингом или клапаном, это может привести к механическому повреждению устройств.

Не менее важно удалить воздух и другие неконденсируемые газы из водопровода по четырем причинам:

• При запуске пар поступает в систему только так быстро, как воздух вентилируется.
• Воздушно-паровая смесь имеет температуру значительно ниже температуры воды, понижая переданную теплоту.
• Воздух является изолятором и прилипает к поверхности труб, что вызывает медленную и неравномерную передачу тепла.
• Растворяется в конденсате, неконденсирующихся газах из кислоты, которая разъедает систему.

Конденсатоотводчики используются в системах отопления, где создается скрытая теплота и транспортируется к определенному продукту (например, нагревают сырую нефть и делают ее менее вязкой). Когда скрытая энергия передается в продукт, пар образует конденсат. Если эта влага не удаляется эффективно из процесса передачи, эффективность системы будет страдать.

Типы конденсатоотводчиков: по принципу работы

Разработаны различные типы конденсатоотводчиков для различных целей. Существенным свойством устройства является возможность различать пар и конденсат. Различные виды механизмов используют разного рода принципа работы и механизмы для отделения пара, влаги и воздуха. При классификации конденсатоотводчика в соответствии с этими принципами работы каждая конструкция имеет преимущества и ограничения, которые необходимо учитывать при выборе конденсатоотводчика для конкретного применения.

Как правило, на основе принципа, используемого для различения пара и конденсата, конденсатоотводчики классифицируются следующим образом:

• механические (поплавковые) — различают пар и конденсат в зависимости от разницы в их плотностях. Пар всегда легче и, следовательно, имеет плотность намного ниже, чем конденсат. Механический тип конденсатоотводчика позволит выгружать только тяжелый конденсат и удерживать пар. Быстрое удаление воздуха и других неконденсирующихся газов имеет важное значение для надлежащего функционирования систем отопления и подачи горячей воды. Поплавковые ловушки поставляются с дополнительным вентиляционным отверстием, которое быстро удаляет воздух и другие газы во время пуска.
• термостатические
• термодинамические

Виды и принцип действия механических конденсатоотводчиков

Механические конденсатоотводчики понимают разницу в плотности между паром и конденсатом. Конденсат от этого типа механизма постоянно разряжается, в результате чего никто не мешает процессу. Эти типы устройств наиболее распространены сегодня в системах, требующих больших разрядных мощностей, которые включают в себя большинство технологических процессов.

Существуют два основных типа механических паровых ловушек, которые обычно используются

1. сферический
2. поплавковый колокольного типа (перевернутый открытый).

Поплавковый конденсатоотводчик со сферическим поплавком

Сферический поплавок – конденсатоотводчик идеально подходят для применения в технологическом отоплении. Устройства сконструированы таким образом, что седло конденсатоотводчика всегда погружается под воду, предотвращая потерю пара. Разряд непрерывный и модулируется со скоростью конденсации. На него не влияют изменения входного давления. Отдельное термостатическое вентиляционное отверстие независимо продувает воздух, обеспечивая быстрый запуск.

Принцип действия

Влага, попавшая в конденсатоотводчик, сразу же выпускается через дополнительный вентилятор большой мощности. Когда конденсат попадает в корпус механизма, поплавок шара полый, плавает над конденсатом. По мере увеличения уровня конденсата конденсатоотводчик заставляет поплавок шара подниматься и помещать модулирующий выпускной клапан в положение, которое будет непрерывно пропускать конденсат, когда он попадает в оборудование. Уровень конденсата в корпусе конденсатоотводчика поддерживается над выпускным клапаном, чтобы обеспечить уплотнение от потери пара.

Преимущества сферического поплавка конденсатоотводчика:

• Разгружать конденсат непрерывно так же быстро, как он образуется
• Высокая воздухоотводящая способность через вспомогательное уравновешенное воздушное вентиляционное отверстие, которое саморегулируется для изменения давления воды.
• Высокая тепловая эффективность как на легких, так и на тяжелых нагрузках. Непрерывный модулирующий разряд не создает перепада давления, которые могут влиять на управление в воздушных нагревателях, обмотках и трубах.
• Блокировка парового замка
• Встроенная впускная и выпускная система, простая установка по низкой цене. Также доступны конденсатоотводчики с вертикальными входами и выходами
• Надежная, стойкая устойчивость к водяному удару.
• Широкий выбор отверстий для давления на входе.

Ограничения

1. Нельзя использовать при высокой степени перегрева.
2. Конденсатоотводчики, подвергнутые низким температурам, должны быть защищены изоляцией
3. Водяной удар может повредить поплавок.

Поплавковый конденсатоотводчик колокольного типа (перевернутый открытый)

Как видно из названия, конденсатоотводчики имеют внутри перевернутый стакан. Механизм использует его в качестве поплавкового устройства, соединяя корпус с головкой клапана. Когда пар или воздух поступают в стакан, он приобретает плавучесть и закрывает клапан. Влага заставляет стакан терять плавучесть, открывая клапан конденсатоотводчика и позволяя удалять влагу. Это механический тип конденсатоотводчика работает по принципу плавучести.

Принцип работы:

1. Вначале стакан опускается на дно конденсатоотводчика, а седло конденсатоотводчика открыто. При пуске в воздух попадает поплавок и выгружается через отверстие для отвода воздуха.
2. Когда конденсат попадает в конденсатоотводчик, он образует водяное уплотнение внутри. Вес стакана удерживает клапан, и поэтому конденсат может течь вокруг дна. При низких нагрузках или в условиях сверхтекучести устройство может понадобиться «загрунтовать» водой перед запуском системы.
3. Когда пар входит в нижнюю часть стакана, он становится плавучим и поднимается. Это позиционирует рычаг конденсатоотводчика таким образом, что механизм закрывается.
4. Стакан потеряет свою плавучесть, поскольку часть пара конденсируется из-за радиационных потерь, а оставшийся — выходит через вентиляционное отверстие. Вес стакана вытащит клапан со своего места, и цикл повторяется.
5. Перевернутые конденсатоотводчики прерывают выпуск конденсата с перебоями и при температуре пара.

Преимущества:

• Устойчив к водяному удару

Недостатки:

• Низкие нагрузки или условия высокой температуры могут привести к потере водяного уплотнения. В таких ситуациях конденсатоотводчик будет выделять живой пар.
• Плохая вентиляция.
• Прерывистый сброс конденсата.

Особенности работы и преимущества

Иногда полагают, что нагрузка конденсата может регулироваться с помощью обычного клапана вместо конденсатоотводчика, просто регулируя открытие клапана вручную в соответствии с количеством образовавшегося конденсата.

Теоретически это возможно. Однако диапазон условий, необходимых для достижения этого, настолько ограничен, что на практике это не реалистичное решение.

Самая большая проблема с этим методом заключается в том, что при открытии клапана, чтобы выпустить фиксированное количество жидкости, невозможно компенсировать колебания нагрузки конденсата. Действительно, количество конденсата, генерируемого в системе, не является фиксированным. В случае конденсатоотводчика нагрузка конденсата при запуске отличается от нагрузки при нормальной работе. Колебания нагрузки на продукт также приводят к различию в количестве образующегося конденсата. Аналогично, в случае трубопроводов для транспортировки воды нагрузка конденсата может различаться в зависимости от температуры наружного воздуха или в результате сильного дождя или снега.

Разработаны различные типы механизмов конденсатоотводчиков для автоматического сброса неконденсируемых газов. Наиболее широко используемые механизмы — это те, которые зависят от различий в температуре, удельного веса и давления. Каждый из этих типов конденсатоотводчика имеет свои преимущества и применение.