Для чего нужен конденсатоотводчик на паропроводе
Конденсатоотводчики для пара: типы и принцип их действия
А вы знаете, что в английском языке нет прямого перевода слова конденсатоотводчик? Там этот элемент пароконденсатной системы называется «паровой ловушкой». Эти названия отлично характеризуют различие подходов российских и англоговорящих инженеров к проблеме образования конденсата. Если отечественные специалисты преимущественно совершенствуют системы его отвода, то зарубежные стремятся снизить потери пара при конденсации.
Интересный факт — доля пролетного пара составляет в среднем около 25-30% от общего объема. Это очень большие потери, которые приводят не только к увеличению производственных затрат на получение и химподготовку питательной воды для котла, но и становятся причиной ускоренного старения оборудования и трубопроводов.
В любом случае каждая пароконденсатная система оснащается конденсатоотводчиками, автоматически отводящими конденсат из паровой области. По сути, эти элементы выполняют функцию дренажа паропровода. Удаляют избыток конденсата из системы, чтобы решить сразу несколько проблем — предупредить чрезмерное падение давления из-за уменьшения сечения паропровода перед потребителем, уменьшить риск возникновение гидравлического удара и поддержать теплосодержание пара на всем пути до теплообменного оборудования.
Сегодня производители предлагают большой выбор конденсатоотводчиков, различающихся по принципу своего действия. Чем различаются основные типы, рассказывает Андрей Шахтарин, директор компании КВиП.
Что представляет собой конденсатоотводчик
Конденсатоотводчик представляет собой автономный клапан, который автоматически выводит скопившийся конденсат из системы теплообмена без потерь пара и его эффективности. Это обеспечивается разделением всего составляющего на пар и конденсат в арматуре трубопроводного типа. Этот фактор очень важен для предприятий, на которых пар в дальнейшей цепи используется как производственная сила для движущихся механизмов.
Принцип работы некоторых видов конденсатоотводчиков предполагает возможность регулировать расход пара.
Вид агрегата конденсатоотводчика определяется принципом его действия. Они могут функционировать благодаря изменению циклов, скорости и температур, а также поддаваясь механическому воздействию.
Термодинамические конденсатоотводчики
Это самый распространенный тип конденсатоотводчиков, идеально подходящий для систем с малым и средним расходом пара. Они просты, надежны и долговечны. Отличаются компактными размерами и доступной ценой. Удобны в обслуживании и ремонте, нечувствительны к гидроударам. Работают благодаря разнице в скоростях перемещения пара и конденсата.
Когда через термодинамический конденсатоотводчик проходит на высокой скорости пар, диск, установленный в элементе, находится в опущенном состоянии. Его просто придавливает к седлу паром за счет большой площади контакта. По мере накапливания конденсата давление над диском падает. Одновременно на него начинает действовать статическое давление скопившейся жидкости и он начинает подниматься, пропуская образовавшийся конденсат. После чего процесс происходит заново.
Преимущество этого типа приборов является возможность использовать их в вертикальном и горизонтальном положении. К термодинамическому типу можно отнести две классификации:
Дисковый конденсатоотводчик. Пар поднимается по более узкому пространству и создает давление, поднимая клапан. При выходе, он расходится на всю площадь и позволяет диску захлопнуть ловушку, опустившись на седло. Оно представлено в виде внешнего и внутреннего кольца. Это предотвращает перетек пара и контролирует его утечку;
Термостатические конденсатоотводчики
Поплавковые
Принцип работы механического типа конденсатоотводчика отличается преимуществами в сравнении с термодинамическим и термостатическим типом оборудования. На процесс выведения конденсата никак не влияет окружающая среда, погодные условия и другие негативные факторы.
При относительно примитивном устройстве, конденсатоотводчик обеспечивает возможность регулировать необходимое количество конденсата для сброса, их называют поплавковыми конденсатоотводчиками. Как понятно из названия, здесь действует принцип действия поплавка, который при наличии конденсата поднимается, при снижении его уровня опускается, перекрывая выпускной клапан. Принцип действия системы основан на разнице плотности сред.
Поплавковые конденсатоотводчики обеспечивают непрерывный отвод конденсата из теплообменного оборудования, работают на всех типах паропотребляющего оборудования и показывают высокую эффективность в любых режимах. Устойчивы к воздушным пробкам.
Во время пуска системы из холодного состояния в конденсатоотводчик сначала поступает воздух и другие неконденсируемые газы. Они удаляются в конденсатную ветку через встроенный термостатический клапан.
Существует два принципа механического воздействия и оба они основаны на силе выталкивания:
Конденсатоотводчик со свободным поплавком. Внутри устройства находится поплавок, который и является клапаном для спуска сконденсированной воды. При значительном скоплении пар давит на поплавок и перекрывает отверстие спуска. Как только давление пара уменьшается, а выталкивающая сила усиливается за счет увеличения уровня воды, поплавок поднимается и открывает клапан. Преимуществом является множество поверхностей поплавка, которыми он соприкасается с выходом. Это повышает его износостойкость и делает срок службы продолжительным;
Конденсатоотводчик со сферическим поплавком на рычаге. По принципу работы практически не отличаются от вида со свободноплавающим шаром. Однако, за счет фиксации, имеют постоянно одно и то же место соприкосновение. Это провоцирует износ. При этом, рычаг может попадать в область течения и вызывать некорректность в процессе;
Конденсатоотводчики с перевернутым стаканом
Этот вид конденсатоотводчика работает по принципу стакана с газом, поставленного в воду вверх дном. При наполнении паром он стремится вверх, наполненный конденсатом опускается вниз. Такой перевернутый стакан соединен с клапаном, открывающимся при его опускании и закрывающимся при подъеме. Конструкция конденсатоотводчика с перевернутым стаканом нечувствительна к гидравлическим ударам и паровым пробкам, может работать на больших перепадах давлений и позволяет обеспечивать постоянный отвод газов и воздуха. Но,
помимо этого, он не герметичен. Воздух находится среди трех стен конструкции в виде воздушной подушки. Закрытие клапана происходит, когда поплавок всплывает.
Сферические поплавки обеспечивают непрерывный сброс конденсата. Это является существенным преимуществом.
Биметаллические конденсатоотводчики
Здесь в качестве рабочего элемента выступает шток клапана, на котором закреплены биметаллические пластины с разным коэффициентом расширения.
Элементы подобраны таким образом, что в холодном состоянии пластины представляют собой плоский диск, который пропускает воздух и конденсат. При нагреве пластины неравномерно расширяются и изгибаются, перемещая шток на закрытие и препятствуя выходу пара. Благодаря чему биметаллический конденсатоотводчик может использоваться в качестве воздухоотводчика. Кроме того, этот вид подходит для установки на паропроводах перегретого пара, так как элемент конструктивно состоит из материалов, выдерживающих высокие температуры.
Покупка конденсатоотводчика
Принцип работы конденсатоотводчика на паропроводах предполагает агрессивные условия использования. Элементы оборудования постоянно контактируют с влагой и подвергаются механическому воздействию. Поэтому необходимо тщательно подбирать вид и классификацию. Только так можно обеспечить эффективную и безопасную работу паропроводных систем. В этом вам поможет наш специалист, который ориентируется в функционале всех конденсатоотводчиков и их производительных возможностях.
Приобрести любой из перечисленных типов конденсатоотводчиков, можно в нашей компании КВиП. В нашем ассортименте представлены все виды от ведущих производителей по доступным ценам.
Компания обладает сертификатами и лицензиями на всю продукцию. Купить конденсатоотводчики можно из любой точки страны. пересылка осуществляется любым удобным способом.
Чтобы уточнить способы оплаты и доставки, можно обратится к нашему представителю по номеру телефона или оставить заявку на сайте.
Подписывайтесь на наш Телеграм канал, там всегда много полезного и интересного.
Конденсатоотводчик принцип работы
Конденсатоотводчик: принцип работы
Пар – один из наиболее эффективных теплоносителей, который моментально передает всю тепловую энергию потребителю при соприкосновении с теплопередатчиком.
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.
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:
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:
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 термостатический клапан.
Принцип работы парового конденсатоотводчика с шаровидным поплавком можно разбить на два этапа:
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:
Сфера применения
Область его применения довольно широка.
Это змеевики, калориферы, пароспутники, подогреватели, стерилизаторы и другое теплообменное оснащение. Монтируют конденсатоотводчики также на паропроводах, коллекторах и сепараторах.
Работать им приходится в неблагоприятных для трубопроводной арматуры условиях.
Конденсатоотводчики: типы и разновидности
Существует три принципиально разных типа конденсатоотводчиков:
Термостатические конденсатоотводчики
Этот тип конденсатоотводчиков определяет разницу температур пара и конденсата. Чувствительным элементом и исполнительным механизмом является термостат. Прежде чем конденсат будет отведен, он должен быть охлажден до температуры ниже температуры сухого насыщенного пара.
Рисунок 1. Термостатический конденсатоотводчик
Главная особенность всех термостатических конденсатоотводчиков – это необходимость доохлаждения конденсата на некоторое количество градусов относительно температуры конденсации перед тем, как клапан откроется. То есть все они в большей или меньшей степени инерционны.
Особенности термостатических конденсатоотводчиков:
Механические конденсатоотводчики
Принцип действия этих конденсатоотводчиков основан на разнице плотности пара и конденсата. Клапан приводится в действие шаровым поплавком или поплавком в виде перевернутого стакана. Такие конденсатоотводчики обеспечивают непрерывный отвод конденсата при температуре пара, поэтому этот тип конденсатоотводчиков оптимально подходит для теплообменных аппаратов с большими поверхностями теплообмена и интенсивным образованием больших объемов конденсата.
Рисунок 2. Механический конденсатоотводчик
Преимущества этого типа:
При установке механических конденсатоотводчиков надо иметь в виду ряд его особенностей. Во-первых, в корпусе конденсатоотводчика с перевернутым стаканом всегда должна быть вода (гидрозатвор). Если конденсатоотводчик потеряет это водяное уплотнение, то пар будет беспрепятственно выходить через открытый клапан. Это может произойти там, где возможно резкое падение давления пара, которое приведет к вскипанию конденсата в корпусе. Если конденсатоотводчик с перевернутым стаканом используется на тех технологических установках, где возможны колебания давления, то на входе в конденсатоотводчик необходимо установить обратный клапан. Это поможет предотвратить потерю гидрозатвора. Во-вторых, поплавковый конденсатоотводчик может быть поврежден при замерзании, поэтому корпус конденсатоотводчика должен быть хорошо теплоизолирован в случае его установки на открытом воздухе.Термодинамические конденсатоотводчики
Основным элементом конденсатоотводчиков этого типа является диск. Их работа основана на разнице скоростей конденсата и пара при протекании в зазоре между седлом и диском.
Рисунок 3. Термодинамический конденсатоотводчик
Преимущества этого типа:
Следует отметить, что ни у одного из типов конденсатоотводчиков нет абсолютных преимуществ или недостатков по сравнению с другими. Есть перечисленные выше особенности, которые в совокупности со спецификой работы теплообменного оборудования и определяют выбор типа и размера конденсатоотводчика.
Конденсатоотводчики для пара: типы и принцип их действия
А вы знаете, что в английском языке нет прямого перевода слова конденсатоотводчик? Там этот элемент пароконденсатной системы называется «паровой ловушкой». Эти названия отлично характеризуют различие подходов российских и англоговорящих инженеров к проблеме образования конденсата. Если отечественные специалисты преимущественно совершенствуют системы его отвода, то зарубежные стремятся снизить потери пара при конденсации.
Интересный факт — доля пролетного пара составляет в среднем около 25-30% от общего объема. Это очень большие потери, которые приводят не только к увеличению производственных затрат на получение и химподготовку питательной воды для котла, но и становятся причиной ускоренного старения оборудования и трубопроводов.
В любом случае каждая пароконденсатная система оснащается конденсатоотводчиками, автоматически отводящими конденсат из паровой области. По сути, эти элементы выполняют функцию дренажа паропровода. Удаляют избыток конденсата из системы, чтобы решить сразу несколько проблем — предупредить чрезмерное падение давления из-за уменьшения сечения паропровода перед потребителем, уменьшить риск возникновение гидравлического удара и поддержать теплосодержание пара на всем пути до теплообменного оборудования.
Сегодня производители предлагают большой выбор конденсатоотводчиков, различающихся по принципу своего действия. Чем различаются основные типы, рассказывает Андрей Шахтарин, директор компании КВиП (бывш«ВТК-Велес»)
Конденсатоотводчик представляет собой автономный клапан, который автоматически выводит скопившийся конденсат из системы теплообмена без потерь пара и его эффективности. Это обеспечивается разделением всего составляющего на пар и конденсат в арматуре трубопроводного типа. Этот фактор очень важен для предприятий, на которых пар в дальнейшей цепи используется как производственная сила для движущихся механизмов.
Принцип работы некоторых видов конденсатоотводчиков предполагает возможность регулировать расход пара.
Вид агрегата конденсатоотводчика определяется принципом его действия. Они могут функционировать благодаря изменению циклов, скорости и температур, а также поддаваясь механическому воздействию.
Это самый распространенный тип конденсатоотводчиков, идеально подходящий для систем с малым и средним расходом пара. Они просты, надежны и долговечны. Отличаются компактными размерами и доступной ценой. Удобны в обслуживании и ремонте, нечувствительны к гидроударам. Работают благодаря разнице в скоростях перемещения пара и конденсата.
Когда через термодинамический конденсатоотводчик проходит на высокой скорости пар, диск, установленный в элементе, находится в опущенном состоянии. Его просто придавливает к седлу паром за счет большой площади контакта. По мере накапливания конденсата давление над диском падает. Одновременно на него начинает действовать статическое давление скопившейся жидкости и он начинает подниматься, пропуская образовавшийся конденсат. После чего процесс происходит заново.
Преимущество этого типа приборов является возможность использовать их в вертикальном и горизонтальном положении. К термодинамическому типу можно отнести две классификации:
Имеют в чем-то похожую конструкцию, как у предыдущего вида, но принцип действия основан на разности температур пара и конденсата. Здесь за открытие/закрытие отводящего клапана отвечает капсула с специальным составом, реагирующая на нагревание.
В холодном состоянии между диском капсулы и седлом есть зазор, через который выходят конденсат, воздух и неконденсируемые газы. При нагреве паром состав в капсуле расширяется, опуская диск на седло и препятствуя выходу пара. Такая конструкция элемента позволяет использовать термостатический конденсатоотводчик не только для отвода конденсата, но и в качестве воздухоотводчика. Классификация термостатических конденсатоотводов позволяет выбрать материал капсулы:
Принцип работы механического типа конденсатоотводчика отличается преимуществами в сравнении с термодинамическим и термостатическим типом оборудования. На процесс выведения конденсата никак не влияет окружающая среда, погодные условия и другие негативные факторы.
При относительно примитивном устройстве, конденсатоотводчик обеспечивает возможность регулировать необходимое количество конденсата для сброса, их называют поплавковыми конденсатоотводчиками. Как понятно из названия, здесь действует принцип действия поплавка, который при наличии конденсата поднимается, при снижении его уровня опускается, перекрывая выпускной клапан. Принцип действия системы основан на разнице плотности сред.
Поплавковые конденсатоотводчики обеспечивают непрерывный отвод конденсата из теплообменного оборудования, работают на всех типах паропотребляющего оборудования и показывают высокую эффективность в любых режимах. Устойчивы к воздушным пробкам.
Во время пуска системы из холодного состояния в конденсатоотводчик сначала поступает воздух и другие неконденсируемые газы. Они удаляются в конденсатную ветку через встроенный термостатический клапан.
Существует два принципа механического воздействия и оба они основаны на силе выталкивания:
Этот вид конденсатоотводчика работает по принципу стакана с газом, поставленного в воду вверх дном. При наполнении паром он стремится вверх, наполненный конденсатом опускается вниз. Такой перевернутый стакан соединен с клапаном, открывающимся при его опускании и закрывающимся при подъеме. Конструкция конденсатоотводчика с перевернутым стаканом нечувствительна к гидравлическим ударам и паровым пробкам, может работать на больших перепадах давлений и позволяет обеспечивать постоянный отвод газов и воздуха.
Но,помимо этого, он не герметичен. Воздух находится среди трех стен конструкции в виде воздушной подушки. Закрытие клапана происходит, когда поплавок всплывает.
Сферические поплавки обеспечивают непрерывный сброс конденсата. Это является существенным преимуществом.
Здесь в качестве рабочего элемента выступает шток клапана, на котором закреплены биметаллические пластины с разным коэффициентом расширения.
Элементы подобраны таким образом, что в холодном состоянии пластины представляют собой плоский диск, который пропускает воздух и конденсат. При нагреве пластины неравномерно расширяются и изгибаются, перемещая шток на закрытие и препятствуя выходу пара. Благодаря чему биметаллический конденсатоотводчик может использоваться в качестве воздухоотводчика. Кроме того, этот вид подходит для установки на паропроводах перегретого пара, так как элемент конструктивно состоит из материалов, выдерживающих высокие температуры.
Принцип работы конденсатоотводчика на паропроводах предполагает агрессивные условия использования. Элементы оборудования постоянно контактируют с влагой и подвергаются механическому воздействию. Поэтому необходимо тщательно подбирать вид и классификацию. Только так можно обеспечить эффективную и безопасную работу паропроводных систем. В этом вам поможет наш специалист, который ориентируется в функционале всех конденсатоотводчиков и их производительных возможностях.
Подписывайтесь на наш Телеграм канал, там всегда много полезного и интересного.
Правильная установка конденсатоотводчиков на паропровод
Конденсатоотводчик выполняет две основные функции: удаляет конденсат так быстро, как только он образуется, и предотвращает выброс пара. Существуют определенные недостатки установки, которые негативно влияют на способность конденсатоотводчиков выполнять эти функции.
Высокий процент отказов конденсатоотводчиков происходит из-за неправильной установки. Правильная установка должна обеспечить шесть лет необслуживаемой эксплуатации. Ниже приведены рекомендации по установке конденсатоотводчиков, способствующие функционированию паропровода.
При установке конденсатоотводчика всегда следует помнить о некоторых моментах. Перед каждым конденсатоотводчиком должен быть установлен фильтр. В термодинамических конденсатоотводчиках имеется встроенный фильтр, который исключает необходимость установки отдельного фильтра. С другой стороны, поплавковые конденсатоотводчики не имеют встроенного фильтра и, следовательно, необходимо установить фильтр выше по течению, чтобы избежать засорений и повреждений внутренних частей.
Точно так же необходимо предусмотреть возможность обхода конденсатоотводчика для быстрого технического обслуживания. Если конденсатоотводчик выпускается под некоторым противодавлением, то после конденсатоотводчика следует установить обратный клапан (дисковый обратный клапан), чтобы избежать заболачивания воды из-за отрицательной разности давлений на конденсатоотводчике.
В этой статье объясняется правильная процедура установки различных типов конденсатоотводчиков.
Примечание: Конденсат не следует сливать через небольшое трубное соединение в нижней части магистрали.
Конденсатоотводчики можно разделить на три основные группы:
1. Механический: где конденсатоотводчик работает из-за разницы в плотности пара.
3. Термодинамический: где конденсатоотводчик работает из-за разницы в скорости пара и воды. Термодинамические конденсатоотводчики используют для работы разность скоростей между паром и конденсатом. Конденсат, поступающий в корпус конденсатоотводчика, движется относительно медленно по сравнению с паром и свободно выпускается через клапан (свободно плавающий диск). Когда пар достигает нижней стороны диска, его скорость намного выше, чем у конденсата, создавая перепад давления, который закрывает головку клапана. Клапан остается закрытым до тех пор, пока давление пара над диском не упадет, позволяя клапану открыться и цикл нагнетания повториться. На рис. показана схема термодинамического конденсатоотводчика.
Более подробную информацию про типы конденсатоотводчиков можно прочитать в нашей статье здесь
Конденсатоотводчики и вентиляционные отверстия должны работать в различных условиях, включая переменное давление пара, переменную нагрузку пара, ограниченное пространство (что затрудняет техническое обслуживание) и открытое наружное положение, где может возникнуть опасность повреждения от мороза.
Не рекомендуется устанавливать конденсатоотводчик на выходе какого-либо объекта установки без включения одного или нескольких элементов сопутствующего оборудования, то есть фильтров (если они еще не встроены в сам конденсатоотводчик), смотровых стекол и обратных клапанов.
Фильтр.
Поскольку конденсатоотводчик установлен в самой нижней точке любого пробега, он может стать сбором грязи, накипи труб и других посторонних веществ, которые могут негативно повлиять на его работу, и поэтому перед конденсатоотводчиком должен быть установлен фильтр для перехвата таких материалов. Фильтр потребует частой и регулярной очистки.
Смотровое стекло.
Для обеспечения работы конденсатоотводчика и отвода конденсата обычно устанавливают смотровое стекло на расстоянии около 1 м от выхода конденсатоотводчика. Это позволяет проводить визуальную проверку в любое время.
Обратные клапаны.
В тех случаях, когда конденсат поднимается в верхнюю конденсатную магистраль, после смотрового стекла и перед восходящей линией следует установить обратный клапан. Это предотвратит любой обратный поток в конденсатоотводчик.
Существует опасность, что при установке конденсатоотводчиков на открытом воздухе зимой может произойти замерзание, если выключить пар. Термодинамические или биметаллические типы конденсатоотводчиков не подвержены замерзанию. Однако если используются термостатические конденсатоотводчики, то их можно защитить теплоизоляцией, и в этих случаях следует проконсультироваться с производителем конденсатоотводчиков.