Как подобрать конденсатоотводчик? Часть 1

Конденсатоотводчик - это один из важнейших элементов для построения современных паровых систем.
Зачастую инженерам сложно подобрать подходящий конденсатоотводчик из всего многообразия оборудования на рынке.

В этой статье мы ответим на следующие вопросы:

1. Что такое конденсатоотводчик и для чего он нужен? 
2. Какие задачи решает конденсатоотводчик?
3. Какие существуют типы конденсатоотводчиков и их принцип действия?     
4. Как выбрать подходящий тип конденсатоотводчика?

Что такое конденсатоотводчик

Конденсатоотводчик – устройство, предназначенное для автоматического удаления конденсата, воздуха и других газов и препятствующее утечкам пара.

Итак, конденсатоотводчик:

• Удаляет конденсат
• Удаляет воздух и газы (вот здесь у нас есть про это отдельная статья)
• Предотвращает утечку пара
   

Какие задачи решает

Рассмотрим более подробно задачи, которые решает конденсатоотводчик.
Системы, в которых применяются конденсатоотводчики, условно делятся на 2 типа в зависимости от задачи и места установки:

• отвод конденсата от паропотребляющего оборудования (за паровыми машинами и теплообменниками);
• дренаж паропровода (на ответвлениях паропровода, перед клапанами и т.д.).

Для отвода конденсата от паровых машин/теплоообменников конденсатоотводчик должен обеспечивать:

1. Мгновенное удаление конденсата

   Конденсат является побочным продуктом теплопередачи в паровой системе. Он образуется в нагревательном и технологическом оборудовании из-за неизбежного теплообмена. Как только пар конденсируется и теряет свое скрытое тепло, горячий конденсат должен быть немедленно удален. 

   Мгновенное удаление конденсата из паровых машин позволяет обеспечить эффективный теплообмен.

2. Удаление воздуха

   Воздух всегда присутствует во время запуска оборудования и в питательной воде котла.

   Пар подталкивает воздух к стенкам теплообменного оборудования, где воздух может блокировать теплообмен.

   Также, растворенный в конденсате воздух(точнее, CO2), образует угольную кислоту, которая в последствии разъедает трубопроводы и оборудование.

   Отвод воздуха и других газов из паровых машин позволяет обеспечить эффективный теплообмен, ускорить процесс запуска оборудования и продлить срок службы оборудования.

При дренаже паропроводов конденсатоотводчик должен обеспечивать:

1. Удаление конденсата

   В данном случае удаление конденсата, движущегося в нижней части паропроводов, предназначено главным образом для предупреждения гидроударов.

   При этом мгновенный отвод конденсата не требуется (при условии, что дренажный узел спроектирован верно)/ Более подробно об этом Вы можете прочитать в нашей статье  «Дренаж паропроводов».

2. Удаление воздуха

   Производится в верхних точках паропровода и решает задачи, аналогичные дренажу воздуха из теплообменников.

Какие существуют типы конденсатоотводчиков?

Различают три основных типа конденсатоотводчиков:

• механический
• термостатический
• термодинамический

Механические конденсатоотводчики

Механические конденсатоотводчики (поплавковые и с перевернутым поплавком) работают за счет разницы плотностей пара и конденсата. Клапан открывается и закрывается из-за движения поплавка вверх-вниз под действием подъемной силы.

Важным преимуществом отводчиков данного типа являются:

• моментальный отвод конденсата по мере его образования
• относительно высокая производительность
• возможность отвода воздуха за счет встроенного термостатического элемента.

Термостатические конденсатоотводчики

Термостатические конденсатоотводчики (капсульные и биметаллические) работают за счет разности температур пара и конденсата. Клапан закрывается при температуре образования пара (вскипания конденсата) и открывается при понижении температуры (конденсации пара).

Термостатические конденсатоотводчики широко применяются благодаря следующим преимуществам:

• возможность отвода воздуха
• компактность
• возможность произвольной установки в пространстве
• относительно невысокая стоимость

Термодинамические конденсатоотводчики

Принцип работы термодинамических конденсатоотводчиков основан на разнице скоростей пара и конденсата. Данные конденсатоотводчики работают прерывистыми циклами. Процесс открытия и закрытия обусловлен различием в силах, которые действуют на диск клапана. Различие силы, в свою очередь, обусловлено разницей кинетических энергий пара и конденсата (т.е. разницей скоростей пара и конденсата).

Преимущества термодинамических конденсатоотводчиков:

• компактность
• возможность произвольной установки в пространстве,
• относительно невысокая стоимость.

Как выбрать подходящий тип конденсатоотводчика?

Для выбора подходящего типа конденсатоотводчика необходимо руководствоваться соотношением условий эксплуатации и преимуществ каждого типа конденсатоотводчиков.

Рассмотрим пример и воспользуемся сводной таблицей (выберите параметры, которые наиболее важны для Вашей задачи).

Пример 1.

Задача: Необходимо подобрать конденсатоотводчик для отвода конденсата от пастеризационной установки.

Требования к конденсатоотводчику (предъявляются при подборе на основании задачи):

• моментальный отвод конденсата
• возможность отвода воздуха
• работа при малых перепадах давления
• высокая производительность

Исходя из заданных условий и таблицы выбираем поплавковый конденсатоотводчик.

Пример 2.

Задача: Необходимо подобрать конденсатоотводчик для отвода конденсата из паропровода.

Требования к конденсатоотводчику (предъявляются при подборе на основании задачи):

• возможность установки на улице
• возможность установки в вертикальном положении
• малые габариты
• относительная дешевизна

Исходя из заданных условий и таблицы выше выбираем термодинамический или термостатический конденсатоотводчик.

Во второй части мы расскажем, как выбрать конкретный конденсатоотводчик, и какие параметры  для этого понадобятся.

Если у Вас остались вопросы по подбору конденсатоотводчика, Вы можете обратиться за консультацией к инженерам Wise Engineering.