Выбор конденсатоотводчика
Следует различать две области использования пара и отвода конденсата:
а) магистральные паропроводы и пароспутники;
б) теплообменные аппараты.
Принципиальное отличие состоит в том, что в области а) переходные процессы отличаются существенными колебаниями потребления пара. В прогретом состоянии расход пара, особенно на спутниках, чрезвычайно мал. В области б) теплота, необходимая для прогрева оборудования, может быть сопоставима с теплотой, отбираемой на нагрев продукта.
Поэтому в областях:
а) конденсатоотводчики должны справляться с нагрузками в широкой области их изменения,
б) с регулярными (большими) нагрузками.
Пароспутники выдвигают специфические требования к конденсатоотводчикам:
- при «отказе» конденсатоотводчик должен оставаться открытым;
- конденсатоотводчик должен допускать периодические продувки охлажденных пароспутников.
Главным при выборе любого прибора остается возможность достоверно оценить ожидаемые расходы конденсата.
Конденсатоотводчик относится к классу клапанов, его пропускная способность зависит от диаметра седла и перепада давления на седле, т.е. разности между давлением пара на входе и противодавлением конденсата со стороны выхода.
Для различных областей отвода конденсата могут быть полезны следующие оценки.
| No | Наименование | Расход конденсата (кг/ч) | Коэффициент запаса |
| 1 | Магистраль | W x L x 0.48 x Δt х 60 / R х час | 2-3 |
| 2 | Коллектор | 0.1 x Qкотел макс | 1.5 |
| 3 | Калорифер | V x ρ x Csp х Δt / R | 2-3 |
| 4 | Теплообменник | V x ρ x Csp х Δt / R | 2-3 |
| 5 | Сушильный барабан | p x D x L x K | 3-4 |
| 6 | Пароспутник | < 1 кг/ч*м x М | 1 |
| 7 | Автоклав | k x F х Δt / R | 3 |
Здесь
W - погонный вес трубопровода ( кг/м)
L - длина паропровода (м)
R - скрытая теплота парообразования (кДж/кг)
Qкотел - производительность парового котла (кг/ч)
Csp - удельная теплоемкость (кДж/кг х °С) (Сталь = 0,48)
V - объемный расход нагреваемой среды (м3/ч)
ρ - плотность нагреваемой среды (кг/м3)
D - диаметр барабана (м)
К - интенсивность образования конденсата (40 кг/ч х м2)
М - длина спутника (м)
k - коэффициент теплопередачи (кДж/м2 х ч х °С)
F - площадь поверхности паровой рубашки (м2)
Противодавление конденсата определяется давлением в конденсатопроводе и высотой подъема конденсата Н, т.е. Рпротиводавления = Р конденсатопровода + Н.
Если известна паспортная мощность Ht теплового объекта (теплообменника, автоклава и т.п.), то расход конденсата оценивается прямым пересчетом значений паспортных данных в расход конденсата (кВт в кг/ч) с учетом возможных тепловых потерь.
Для оценки рабочего расхода конденсата [q] = кг/ч при известной тепловой мощности [Ht] = кВт можно использовать соотношение
Следует помнить, что конденсатоотводчик с перевернутым стаканом при перепаде давления, превышающим допустимую проектную величину, будет закрытым. Эта конструктивная особенность приборов используется при организации автоматического дренажа теплообменных аппаратов при падении нагрузки с помощью дополнительного конденсатоотводчика, когда давление пара падает и поднять конденсат в конденсатопровод не удается. При этом один конденсатоотводчик работает при рабочих условиях, когда дренажный конденсатоотводчик закрыт, а при падении нагрузки открывается дренажный конденсатоотводчик.
Сравнительная оценка эксплуатационных характеристик разных типов конденсатоотводчиков
| Наименование эксплуатационной характеристики |
Типы конденсатотводчиков и их условное обозначение |
| С перевернутым стаканом |
Поплавковый |
Термодинамический |
Термостатический |
Дифференц. регулятор |
Биметаллический |
| Характер срабатывания |
периодический |
непрерывный (1) |
периодический |
непрерывный |
непрерывный |
непрерывный |
| Срок службы |
Отл. |
Хор. |
Неуд. |
Удовл. |
Отл. |
Удовл. |
| Износостойкость |
Отл. |
Хор. |
Неуд. |
Удовл. |
Отл. |
Удовл. |
| Коррозионная стойкость |
Отл. |
Хор. |
Отл. |
Хор. |
Отл. |
Удовл. |
| Стойкость к гидроудару |
Отл. |
Неуд. |
Отл. |
Неуд. |
Отл. |
Отл. |
| Сброс воздуха и СО2 при температуре пара |
Есть |
Нет |
Нет |
Нет |
Есть |
Нет |
| Вывод воздуха при очень низком давлении (0,2 бар изб.) |
Неуд. |
Отл. |
(2) |
Хор. |
Отл. |
Хор. |
| Способность выводить пусковые расходы воздуха |
Удовл. |
Отл. |
Неуд. |
Отл. |
Отл. |
Отл. |
| Работоспособность при противодавлении |
Отл. |
Отл. |
Неуд. |
Отл. |
Отл. |
Хор. |
| Устойчивость против замораживания |
Хор. (3) |
Неуд. |
Хор. |
Хор. |
Хор. |
Хор. |
| Возможность продувки системы |
Отл. |
Удовл. |
Отл. |
Хор. |
Отл. |
Хор. |
| Работоспособность при очень малых расходах |
Отл. |
Отл. |
Неуд. |
Отл. |
Отл. |
Хор. |
| Срабатывания при залповом поступлении конденсата |
Немедленное |
Немедленное |
С задержкой |
С задержкой |
Немедленное |
С задержкой |
| Устойчивость к загрязнениям |
Отл. |
Неуд. |
Неуд. |
Удовл. |
Отл. |
Неуд. |
| Сравнительные размеры |
Большие (4) |
Большие |
Малые |
Малые |
Большие |
Большие |
| Работоспособность при образовании пара вскипания |
Удовл. |
Неуд. |
Неуд. |
Неуд. |
Отл. |
Неуд. |
| Состояние при механическом отказе (открыт – закрыт) |
Открыт |
Закрыт |
Открыт (5) |
(6) |
Открыт |
Открыт |
Примечания:
- При малых расходах возможен периодический характер срабатывания.
- Не рекомендуется для низких давлений. Давлени на входе должно быть по крайней мере в 2 раза выше противодалвения.
- Конденсатоотводчик из чугуна не применять.
- Для цельносварных конструкций из нержавеющей стали – размеры средние.
- При загрязнении может остаться в закрытом положении.
- В зависимости от конструкции сильфонного узла может быть либо открытым, либо закрытым.
Для работы при отрицательных температурах следует выбирать соответствующие материалы корпусов. Необходимо учитывать, что термостатические конденсатоотводчики отличаются широким диапазоном рабочих нагрузок, однако в установившемся режиме работают в «подтопленном» состоянии. Поэтому в климатических условиях России всегда существует угроза их размораживания при установке на улице.
|