Приспособление представляет собой вид трубопроводной арматуры, автоматически осуществляющий отвод конденсата, который образуется в результате тепловых потерь пара в теплообменном оборудовании или при прогреве трубопровода. Жидкость, появляющаяся при конденсации, в некоторых случаях становится причиной гидравлических ударов, снижения мощности и качества транспортируемого теплоносителя. Поэтому возникает необходимость ее ликвидации.
Конденсатоотводчики используют для удаления лишней влаги от:
- теплообменников: скоростных и емкостных подогревателей, калориферов, змеевиков и пр.;
- паропроводов: основных и вспомогательных, коллекторов, сепараторов.
В первом случае прибор осуществляет гидравлическое разделение паровой и конденсатной сторон. Снижает энергетические потери в системе, увеличивает эффективность ее работы. Пар, сконденсировавшись, передает тепло нагреваемой среде. Если он выходит из устройства, не успев сконденсироваться (тогда его называют «пролетным»), то количество теплопотерь увеличивается, может составлять более 15%.
Во втором случае аппарат защищает трубопровод от коррозионных, эрозионных процессов, повышает его пропускную способность. Выведение ненужной жидкости из паропровода другими способами, например, с помощью запорно-регулирующей арматуры типа вентилей содействует дополнительным потерям тепла. Поэтому клапаны в этой роли практически никогда не используют.
Конструкция
По своему строению различают три основных типа устройства.
Поплавковый (механический):
- с перевернутым стаканом ‒ расположение седла наверху изделия предотвращает его загрязнение, при повреждениях оно остается в открытом состоянии, конденсат отводится при температуре насыщения. Аппарат устойчив к высоким нагрузкам и температурным значениям, непригоден для работы на перегретом паре;
- с открытым поплавком ‒ отводит воздух и неконденсируемые газы при повышенных нагрузках, имеет простое строение, отсутствуют трущиеся элементы;
- с закрытым поплавком ‒ влага удаляется в непрерывном режиме, не обладает чувствительностью к переменным нагрузкам, во время эксплуатации может образоваться воздушная пробка.
Термодинамический ‒ принцип действия основан на разности скоростей пара и конденсата. Для эффективной работы входное давление должно превосходить противодавление, как минимум, в два раза. Прибор не требует регулировки, устойчив к полному размораживанию.
Термостатический ‒ в качестве рабочего элемента выступает капсула, внизу которой находится седло, являющееся запирающей деталью. Выполняет функцию воздухоотводчика. Бывает:
- биметаллический ‒ рабочий орган представляет собой набор пластин, каждая из которых состоит из двух металлических слоев;
- сбалансированный по давлению ‒ действие зависит от разницы температур кипения термостатируемой жидкости и воды при рабочей нагрузки пара;
- с терможидкостью ‒ особенность изделия в том, что температурные значения, действующие на термоэлемент, определяют пропускную способность.
Монтаж оборудования
Конденсатоотводчики позволяют дренировать магистральные трубопроводы, транспортирующие пар критических и сверхкритических параметров, выводить излишнюю влагу от теплообменников.
Система пароснабжения предрасположена к образованию гидравлических ударов, причинами которых, в большинстве случаев, являются предельное количество конденсата, высокая скорость теплоносителя.
Чтобы исключить гидроудары в паропроводе, устройства ставят на горизонтальных линиях, непосредственно за паропотребителями, на протяжении всей магистрали через расстояние примерно 30‒50 метров на прямых трубных участках.
Пропускная способность первого аппарата за паровым котлом должна составлять более 20% производительности котла. Если протяженность трассы превышает 1 км, то этот показатель должен быть равен 100%.
Приборы устанавливают перед всеми подъемами, вентилями, на коллекторах. Для лучшего дренирования паропровода применяют агрегаты с дренажными карманами, соответствующей обвязкой.
Узел отвода конденсата дополнительно укомплектовывают смотровым стеклом, обратным клапаном, запорным вентилем, осуществляющим плавное перекрытие трубного просвета. Ввиду чувствительности конденсатоотводчиков к загрязнениям, качества и «возраста» котлов и трубопроводов необходимо использовать сетчатый фильтр. Он защищает оборудование от попадания частиц окалины, грязи, посторонних предметов.
Монтаж воздухоотводчиков (термостатических устройств) осуществляют в верхних точках системы близко к теплообменникам. Вместе с ними ставят прерыватели вакуума.