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.

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.