Одной из проблем, с которой сталкиваются при работе с паровыми теплообменниками, является подтопление аппаратов конденсатом.
О том, какие причины подтопления существуют, расскажем в этой статье.
Стоит отметить, что в некоторых случаях подтопление теплообменника может быть предусмотрено технологической схемой и определяется способом регулирования парового теплообменника.
Какие типы регулирования паровых теплообменников существуют?
Конденсатное регулирование.
У данного типа регулирования есть ряд особенностей:
- регулирующий клапан устанавливается НА ВЫХОДЕ из ТО
- давление пара в теплообменнике НЕ МЕНЯЕТСЯ в зависимости от нагрузки
- температура конденсата ниже температуры насыщения, таким образом исключена возможность образования пара вторичного вскипания
- необходимо использовать специальные теплообменники с большим объемом по паровой стороне
- реакция на изменение нагрузки медленная
- подтопление допускается
Таким образом, данные системы могут обеспечить более полное использование теплоты, содержащейся в паре и конденсате, но для них необходимы специальные теплообменники.
Также, такие системы не могут применяться на системах с быстро изменяющейся нагрузкой из-за их медленной реакции на изменение нагрузки.
Регулирование по паровой стороне.
Данный тип регулирования распространен в большей степени на предприятиях нашей страны, и также имеет свои особенности:
- регулирующий клапан установлен на входе в ТО
- давление пара в теплообменнике (= давлению пара после регулирующего клапана) меняется в зависимости от нагрузки и степени открытия регулирующего клапана.
- реакция на изменение нагрузки быстрая
- при нормальной (без подтопления) работе оборудования конденсат отводится при температуре насыщения (температура конденсата равна или немного ниже температуры пара).
- подтопление не рекомендуется
Таким образом, данные системы при работе без подтопления могут обеспечить использование только теплоты, содержащейся в паре (без охлаждения конденсата).
Однако, такие системы могут применяться на системах с быстро изменяющейся нагрузкой из-за их быстрой реакции на изменение нагрузки.
Какие причины подтопления в теплообменниках, которые регулируются по паровой стороне, можно выделить?
- установлен конденсатоотводчик неправильно типа действия или недостаточной пропускной способности.
О том, как правильно выбрать тип конденстоотводчика и как подбирается конденсатоотводчик мы писали ранее
- возникновение "точки застоя".
Что такое "точка застоя"?
Это явление, при котором происходит замедление или полное прекращение отвода конденсата от теплообменника, возникающее, когда давление в теплообменнике (за регулирующим клапаном) становится равно или меньше суммарного противодавления за конденсатоотводчиком.
Как определить, что при работе теплообменника возникла точка застоя?
Основными симптомами являются:
- охлаждение конденсатоотводчика
- неустойчивая работа регулирующего клапана
- колебания температуры нагреваемой среды на выходе из теплообменника
- наличие значительного градиента температур по высоте теплообменника
- гидравлические удары
- ухудшение качества и порча нагреваемого продукта.
Если с симптомами понятно, то какие причины наступления "точки застоя"?
А причины следующие:
- теплообменник подобран с большим запасом (мы дополнительно писали про это в статье "Размер имеет значение?")
- работа теплообменника при малой тепловой нагрузке
- нагрев среды с невысокими начальными и конечными температурами
В этих случаях степень открытия регулирующего клапана будет низкой, что влечет за собой снижение давления за клапаном (в теплообменнике).
Низкое давление в теплообменнике снижает перепад давления на конденсатоотводчике и его пропускную способность (вплоть до нулевой).
Таким образом, причиной подтопления теплообменников является не только "неправильный" конденсатоотводчик, но и возникновение "точки застоя".
Чтобы минимизировать вероятность ее возникновения необходимо помнить о причинах возникновения "точки застоя", а в случае возникновения знать симптомы, чтобы начать "лечить" систему.
Если у Вас остались вопросы о "точке застоя", а также причинах ее возникновения и симптомах, Вы можете обратиться к инженерам Wise Engineering за консультацией