Для чего нужен конденсатоотводчик
Конденсатоотводчики: что это такое и зачем они нужны?
Конденсатоотводчик – это обязательный элемент любой пароконденсатной системы или технологического трубопровода, транспортирующего перегретый водяной пар или сжатый воздух.
Правильная организация отвода конденсата – это одно из основных условий для надежного функционирования оборудования и трубопроводных систем. Автоматический дренаж паропроводов необходим для того, чтобы:
Установка конденсатоотводчика также позволяет продлить срок эксплуатации оборудования и уменьшить расходы на его обслуживание и текущий ремонт. Наличие в системе устройства для конденсации горячего влажного пара тормозит коррозионные процессы в трубопроводах и уменьшает риск выхода из строя запорно-регулирующей арматуры.
Универсальных конденсатоотводичков, подходящих для всех, без исключения, систем, не существует. Выбор наиболее подходящего устройства осуществляется на основании анализа множества параметров, включающих индивидуальные особенности участка трубопровода или теплообменника, на котором будет смонтирован конденсатоотводчик, и характеристик сети (давления, температуры, расхода пара и др.).
На практике используются несколько основных видов конденсатоотводчиков, отличающихся друг от друга по конструкции и принципу действия.
Конденсатоотводчики повсеместно используются в промышленных системах и технологических трубопроводах – начиная от небольших прачечных и мини-котельных и заканчивая крупными химическими и нефтеперерабатывающими комплексами. Эти недорогие устройства быстро окупают свою стоимость за счет повышения качества пара, уменьшения расхода топлива, необходимого для его подогрева, и стабилизации тепловых режимов работы оборудования. В условиях отечественных предприятий окупаемость затрат на покупку и установку конденсатоотводчика достигается в среднем за 1–6 месяцев.
Для чего нужен конденсатоотводчик
Водопровод и канализация
Насосные станции и очистные сооружения
Канализационные
Водопроводные
Пожарные
Завод Адмирал производит комплектные насосные станции для нужд водоснабжения, пожаротушения и канализации.
Сайт завода Адмирал: admiral-omsk.ru
Принцип работы конденсатоотводчика
Процесс выпадения конденсата встречается довольно часто в самых различных сферах. Зачастую он становится причиной появления коррозии на металле, а также грибков и многих других проблем. Именно поэтому инженеры при проектировании различных систем и конструкций предусматривают включение специального элемента, который будет отвечать за отвод конденсата. В теплообменниках, как правило, устанавливают конденсатоотводчик. Рассмотрим все его особенности подробнее.
Содержание
Что такое конденсатоотводчик
Конденсатоотводчик – специальная промышленная труба, предназначение которой связано с отводом конденсата водяного пара в автоматическом режиме. Процесс образования конденсата может быть связан с потерей тепла в теплообменнике и различных нагревательных устройств.
Зачем этот элемент необходим в различных системах? Все достаточно просто – образующийся конденсат может стать причиной появления гидроударов. В свою очередь гидроудары становятся причиной потери тепловой мощности и ухудшения качества создаваемого пара.
Основные критерии выбора подобного устройства следующие:
Кроме этого можно выделить классификацию устройства по принципу действия. Выделяют три основные группы:
В продаже можно встретить и комбинированные варианты исполнения, которые в последнее время пользуются весьма большой популярностью.
Термодинамические конденсатоотводчики
Большое распространение получили термодинамические конденсатоотводчики. Принцип их работы заключается в нижеприведенных моментах:
Особенности данной конструкции определяют ее простоту и надежность. Поэтому ее многие устанавливают в системе подачи пара.
Преимущества и недостатки рассматриваемого типа конденсатоотводчиков
При подаче пара сила давления может достигать весьма больших показателей. Кроме этого не стоит забывать о том, что пар нагревается до весьма высокой температуры. Преимуществами подобной конструкции назовем нижеприведенные моменты:
Большинство вариантов исполнения обладают высокой надежностью в эксплуатации, и они просты в обслуживании, а также не чувствительны к гидравлическим ударам, что часто возникает в случае выпадения большого количества конденсата.
Однако есть и несколько основных недостатков:
Поэтому при выборе рассматриваемого термодинамического конденсатоотводчика следует учесть его достоинства и недостатки.
Механический поплавковый конденсатоотводчик
Кроме этого можно провести установку конденсатоотводчика механического типа. Его принцип действия следующий:
При образовании большого количества конденсата уровень поплавка повышается, который затем открывает отводящее отверстие. Для того чтобы поплавок не стал причиной повышения давления в системе в верхней части разместили воздухоотводчик.
Достоинства и недостатки поплавкового конденсатотводчика
К достоинствам конденсатоотводчика механического типа с поплавком можно отнести:
Однако есть и несколько недостатков. Основным можно назвать то, что клапан может быстро засорятся при попадании даже небольшого количества мусора. Если поплавковый элемент выйдет из строя, то конденсатоотводчик будет постоянно находится в закрытом состоянии. Подобная проблема может привести к разрыву трубопровода.
Термостатический конденсатоотводчик биметаллического типа
Работа некоторых конденсатоотводчиков основана на воздействии температуры на различные материалы. К особенностям термостатических устройств можно отнести нижеприведенные моменты:
Так при снижении температуры происходит открытие отводящего клапана, когда количество конденсата снижается, происходит его закрытие.
Достоинства и недостатки термостатического устройства
У рассматриваемого устройства есть достоинства и недостатки. К достоинствам отнесем следующие моменты:
Однако есть и существенные недостатки. К ним отнесем:
При выборе подобного устройства следует уделить внимание на то, какой материал используется при их изготовлении. Постоянный контакт с паром становится причиной образования коррозии на материале, который не имеет специальной защиты.
В заключение отметим, что в продаже есть большое количество различных вариантов исполнения конденсатоотводчика. Выбор проводится согласно тому, какими характеристиками обладает система.
Конденсатоотводчик: типы и принцип работы
Конденсатороотводчики — специальные устройства, предназначенные для автоматического отвода конденсата из паропроводов, когда пар переходит в жидкое состояние из-за охлаждения.
Выпадение конденсата способно ухудшить качество теплопередачи, снизить производительность паропровода и вывести из строя всю систему. Чтобы этого избежать, устанавливаются специальные конденсатоотводчики, своевременно удаляющие жидкость из нагревательной камеры, снижающие расход пара и предотвращающие гидроудары.
Типы конденсатоотводчиков и принцип их действия
По конструкции различают три вида конденсатоотводчиков:
Их принцип работы основывается на удалении пара из неконденсируемых сред для эффективного применения тепловой энергии. Отделенный конденсат протекает через специальный канал и устраняется через пропускное отверстие. Использование этих устройств помогает существенно сэкономить энергетические ресурсы и увеличить КПД оборудования. Их монтируют на магистральных трубопроводах за калориферами и нагревателями.
Термодинамические конденсатоотводчики: особенности и принцип действия
Главным элементом данных устройств является диск. Принцип их работы основывается на выделяемой при закипании конденсата энергии. Диск, расположенный в камере давления, открывает и перекрывает пропускное отверстие. Конденсат поступает по специальному входному каналу, затвор открывается и выпускает жидкость. Когда закипает вода, образуется пар, что приводит к увеличению скорости истечения между седлом и подвижным диском. Из-за этого снижается давление под запорным элементом, и пар возвращает прижимную пластину в исходное состояние. Когда давление приходит в норму, цикл повторяется.
Термодинамические конденсатоотводчики также отличаются малыми тепловыми потерями и низкой ценой. Однако, имеются и недостатки. Устройства подобного типа недостаточно устойчиво работают при низком давлении на входе и при высоком противодавлении. Они чувствительны к загрязнению, требовательны к скоростной работе системы (входное давление должно быть как минимум в два раза больше, чем противодавление) и не пропускают неконденсируемые газы.
Особенности поплавковых конденсатоотводчиков
Этот механический тип конденсатоотводчиков появился еще в начале XX века. Он отличается простотой конструкции и основывается на разнице в плотности пара и выпадающего конденсата. У поплавковых конденсатоотводчиков имеется специальный закрытый поплавок, выступающий в качестве силового элемента. Он выталкивается за счет силы Архимеда и открывает седло для отвода скопившегося конденсата.
Чтобы отвод конденсата не был заблокирован неконденсируемыми газами, и не образовывалась угольная кислота, конденсатоотводчики этого типа оснащаются специальным воздушным клапаном. Он располагается в верхней части крышки и открывается при охлаждении конденсатом и газами.
Когда устройство заполняется конденсатом, поплавок поднимается, открывая седло в нижней части прибора. Пар, попадая в конденсатоотводчик, закрывает термостатический воздушный клапан, поплавок опускается и перекрывает выпускное отверстие.
Изделия устойчиво эксплуатируются при небольших нагрузках без изменений в работе при переменных нагрузках и изменения давления.
При монтаже поплавковых конденсатоотводчиков требуется учитывать особенности его конструкции. В изделиях с перевернутым стаканом необходимо всегда иметь воду для гидрозатвора, чтобы пар не выходил через открытый клапан. При работе на установках, подверженных колебанию давления, необходимо установить на входе в конденсатоотводчик обратный клапан.
К недостаткам устройства можно отнести:
Поплавковые конденсатоотводчики обладают гидростатической связью уровня расположения поплавка к закрытию прохода, которая препятствует возникновению пролетного газа.
Принцип работы термостатического конденсатоотводчика для пара
Этот тип устройств работает за счет определения разницы между температуры пара и конденсата. В зависимости от конструктивного исполнения и механизма скорости изменения проходного сечения выделяют три типа термостатических конденсатоотводчиков: сбалансированный по давлению, терможидкостной и биметаллический.
Термостатические клапаны состоят из мембраны, сильфона и золотника. В сильфонной капсуле скапливается жидкость, испаряемая при изменении температуры. При попадании горячего воздуха в конденсатоотводчик происходит нагрев сильфона, за счет чего повышается внутреннее давление. Мембрана растягивается, прижимая золотник к седлу до открытия выходного канала.
Из недостатков выделяется ограниченный срок эксплуатации сильфона, чувствительность к гидравлическим ударам, колебаниям давления. Также термостатические конденсатоотводчики не работают при перегретом паре.
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.
Конденсатоотводчики: типы и принцип действия
Содержание
Конденсатоотводчик — это устройство для автоматического отвода конденсата из паропровода. При охлаждении пар переходит в жидкое состояние, качество теплопередачи ухудшается. В результате потерь на нагрев продукта внутри оборудования накапливается жидкость. Производительность паропровода падает, если своевременно не удалять излишки воды из нагревательной камеры. Установка клапанов снижает расход пара и защищает систему от гидравлических ударов.
Виды устройств для устранения конденсированной жидкости:
Принцип работы арматуры основан на отделении пара от неконденсируемых сред. Главная цель — эффективное использование тепловой энергии. Механизм спуска избыточной влаги срабатывает при заполнении свободного объема внутри элемента. Конденсат проходит по отдельному каналу, затем стекает через пропускное отверстие. После этого затвор возвращается в исходное положение до следующего поступления остатков рабочей среды. В зависимости от типа конструкции отвод веществ протекает циклически либо непрерывно.
Преимущества автоматических систем:
Применение конденсатоотводчиков позволяет экономить энергоресурсы паровых трубопроводов. Фильтрация лишних компонентов на 20% увеличивает полезную работу оборудования. Приборы устанавливают на протяжении всей магистральной линии сразу за калориферами и нагревателями.
Термодинамический конденсатоотводчик
Схема термодинамического конденсатоотводчика
Принцип действия основан на энергии, которая возникает при закипании конденсата. В камере давления расположен подвижный диск, который открывает и запирает пропускные отверстия. Конденсированная жидкость поступает по входному каналу, приподнимает затвор и свободно покидает систему через выпускное устройство. По мере закипания воды в камере образуется пар, скорость истечения между седлом и диском увеличивается. Давление под запорным элементом падает, а накопленный сверху пар возвращает прижимную пластину в первоначальное состояние. Цикл возобновляется, когда давление на входе снова возрастает.
Поплавковый конденсатоотводчик
Схема поплавкового конденсатоотводчика
Трубопроводная арматура с закрытым поплавком сочетает механический и термостатический принципы действия. Шарообразный поплавок реагирует на плотность жидкости. При повышении уровня воды, рычаг поднимает шар и открывает выпускной клапан. После удаления конденсата поплавок опускается, прекращая сброс. Процесс идет без остановки, это необходимо в теплообменных аппаратах с высокой интенсивностью конденсации. Сбросом воздуха управляет термостатический элемент в верхней части камеры. При температуре горячего пара он закрыт. Как только температура над поверхностью конденсированного вещества снижается, деталь открывает затвор и высвобождает паровоздушную смесь. Термоэлемент периодически выпускает наружу неконденсируемые газы.
Термостатический конденсатоотводчик
Схема термостатического конденсатоотводчика
Устройство мембрано-капсульного типа состоит из мембраны, сильфона, золотника. Запирающий механизм срабатывает при изменении температуры. В сильфонной капсуле находится жидкость, которая испаряется при температуре насыщения пара. Во время запуска системы клапан открыт, отводу воды и воздуха ничего не мешает. Но при попадании в конденсатоотводчик горячего пара, наполнитель в сильфоне начинает нагреваться. При его испарении повышается внутреннее давление. Упругая мембрана растягивается и прижимает золотник к седлу. Когда конденсат накопится в достаточном количестве, управляющий механизм сожмется и откроет выходной канал для слива.