Трубопроводная арматура для конденсата и пара

armaturaПомимо того, что паровые котельные установки используются на электростанциях для того, чтобы вырабатывать электрическую энергию, пар также успешно применяется и во множестве других промышленных процессов, включая и отопление промышленных помещений. Во время проектирования установок такого типа должна быть предусмотрена установка специальной, регламентированной нормативной документацией трубопроводной арматуры, так физические свойства, присущие жидкости и пару, имеют различия.

Так как температура пара, особенно в тех случаях, когда он является перегретым, может существенно превышать температуру воды, то вся запорная арматура, которая используется в таких случаях, должна отвечать требованиям эксплуатации в агрессивных условиях. В большей части случаев на линиях конденсата и газопроводах эксплуатируются многооборотные вентили. В этом типе арматуры уплотнение рабочего клапана сделано по типу «металл по металлу». Однако также могут использоваться и вентили, в которых используется мягкое уплотнение.

Подвижная часть вентиля герметизируется от наружного пространства при помощи сильфона или сальника, а на трубопроводных системах малого диаметра с низким уровнем давления пара разрешены к эксплуатации шаровые краны. В трубопроводных системах большого диаметра целесообразными являются дисковые заслонки с металлическим уплотнением.

В водяных системах работа осуществляется только с жидкостью, поэтому выбор устройств существенно проще. А вот для систем, где используется пар, нужно решать такую проблему, как возникновение конденсата, то есть – пароводяной смеси. Кроме того, часто бывает так, что там могут также встречаться и другие газы, которые могут образоваться в процессе подогрева, или же воздух. В виду того, что снова же температура конденсата является довольно высокой, то использование простых электрических насосов может стать весьма проблематичным. Для перекачки используются специальные механические конденсатные насосы с приводом от другого типа среды. Обычно это пар, азот или сжатый воздух.

В паровой системе одним из наиболее важных элементов является конденсатоотводчик – устройство, которое контролирует выход из системы частиц воздуха, жидкости, а также других газов. При этом конденсатоотводчик не позволяет пару выходить до его полной конденсации.

Некорректная работа или неисправность конденсатоотводчика может привести к тому, что начнутся потери пара, появление коррозии и гидравлические удары. В зависимости о того, каким является технологический процесс, в паровой котельной могут также эксплуатироваться сепараторы воздуха и пара, различные виды клапанов, охладители пара, в случаях, если имеется необходимость регулировать его температуру, а также многие другие виды трубопроводной арматуры.

Рассмотрим несколько видов конденсатоотводчиков.

Термостатические (капсульные) конденсатоотводчики

Термостатический конденсатоотводчик

Термостатический конденсатоотводчик

Как уже понятно из самого названия, срабатывание конденсатоотводчика термостатического типа осуществляется за счет разности температур конденсата и пара. В конденсатоотводчиках этого типа в качестве рабочего органа используется капсюль (мембрана), который, в зависимости от того, какой является температура в конденсатоотводчике, переходит в положение «закрыто» или «открыто».

Термодинамические конденсатоотводчики

Термодинамический конденсатоотводчик

Термодинамический конденсатоотводчик

В своей работе термодинамический конденсатоотводчик использует разность скоростей, с которыми конденсат и пар проходят зазор между седлом и клапанным диском.

Во время того, как проходит конденсат, диск находится в открытом положении, и беспрепятственно пропускает его за пределы системы. В момент же поступления пара скорость потока становится более высокой, давление снижается, и клапан закрывается, тем самым не давая пару возможности вырваться в окружающее пространство. По мере конденсации пара скорость, с которой двигается отток, снижается, уровень давления возрастает, и клапан снова открывается.

Поплавковые конденсатоотводчики

Конденсатоотводчики с шаровым поплавком

Конденсатоотводчики с шаровым поплавком

Срабатывание поплавкового конденсатоотводчика осуществляется за счет разности плотности конденсата и пара.

В процессе работы поступающий в поплавковую камеру конденсат постепенно поднимает поплавок, который связан с клапаном при помощи рычажного механизма. Когда в камере находится конденсат, клапан находится в положении «открыто», а когда поступает имеющий меньшую плотность пар, поплавок опускается, тем самым закрывая клапан.

Во время запуска системы в конденсатоотводчике находится воздух, который позже устраняется из системы благодаря термостатическому клапану.

Биметаллические конденсатоотводчики

Биметаллический конденсатоотводчик

Биметаллический конденсатоотводчик

Принцип работы биметаллического конденсатоотводчика основывается на разности температур конденсата и пара.

В биметаллическом конденсатоотводчике в качестве рабочего органа применяется шток, на котором установлены биметаллические пластины. Данный узел собирается из пар металлических пластин, имеющих разный коэффициент расширения, которые скрепляются отдельно. Подбор данных пластин осуществляется таким образом, что в своем нормальном, холодном состоянии, они представляют собой плоский диск. Когда температура повышается, пластины начинают неравномерно расширяться, вследствие чего деформируются. Именно данная деформация приводит к тому, что пластины изгибаются, тем самым перемещая шток на длину, достаточную для того, чтобы произвести закрытие рабочего органа. То есть, конденсат и воздух беспрепятственно проходят через конденсатоотводчик, тогда как пар при попадании на рабочий орган, его нагревает, и остается внутри корпуса конденсатоотводчика.

Из достоинств, присущих биметаллическим конденсатоотводчикам, стоит отметить следующие:

  • При необходимости их можно переналадить для эксплуатации в условиях высоких давлений и температур;
  • При эксплуатации биметаллических конденсатоотводчиков нет необходимости использовать для них дополнительные нагревательные устройства;
  • Данный тип конденсатоотводчиков отлично переносит гидравлические удары.

Однако с другой стороны, нельзя забывать о том, что биметаллические конденсатоотводчики медленно реагируют на изменения рабочих условий – расход и давление.

Какие требования следует предъявить к конденсатоотводчикам во время их выбора

В зависимости от задач, выбор следует делать по типу конденсатоотводчика, или же учесть необходимость установки вспомогательного оборудования.

Выпуск воздуха

При пуске системы следует учитывать то, что из нее будет необходимо выпускать воздух. В данном случае наиболее выгодным выбором станут термостатические конденсатоотводчики. Поплавковые конденсатоотводчики с данной задачей могут также справиться, однако только при условии, что будет дополнительно установлен специальный воздушник. Термодинамические конденсатоотводчики – это промежуточный вариант. Выпуск воздуха в данных устройствах является ограниченным, однако в отдельных случаях его хватает.

Отвод конденсата

На этапе запуска системы нужно учитывать то, насколько передача тепла должна быть срочной. Если необходима максимальная скорость передачи тепла, то в таком случае отвод конденсата должен осуществляться немедленно и при температуре пара. Также нельзя допускать затопления конденсатоотводчика. Для того чтобы его предотвратить, следует производить тщательные расчеты. Рекомендуется закладывать пропускную способность как минимум в два раза больше той, какая требуется, с учетом того, на этапе пуска конденсата наибольшее значение имеет риск того, что конденсатоотводчик будет затоплен.

Тепловая эффективность

В плане теплоотдачи наиболее эффективным является термостатический конденсатоотводчик, так как перед тем, как отвести конденсат, он отдает максимальное количество тепла. Однако, если стоит задача регулирования тепла, то выбор будет стоять между механическим и термодинамическим конденсатоотводчиками.

Параметры системы

Для того чтобы сделать корректный выбор, необходимо иметь сведения обо всех показателях системы. После того, как определен тип, нужно определить размер конденсатоотводчика, опираясь на данные о технологическом процессе.

Размер конденсатоотводчика зависит от целого ряда составляющих:

  • Гидравлического сопротивления конденсатоотводчика;
  • Температуры, а также необходимости регулирования температуры;
  • Расхода;
  • Рабочего и максимального давления пара и конденсата.

Надежность конденсатоотводчиков

На надежность конденсатоотводчиков влияет верный выбор материала, из которого изготавливается данный тип оборудования. В частности, конденсатоотводчики из нержавеющей стали в меньшей степени подвержены воздействию коррозии. Также на надежность могут оказывать влияние загрязнения в рабочей среде и наличие гидроударов в системе. Для надежной работы конденсатоотводчика перед ним рекомендуется устанавливать фильтры.

Определение того, что конденсатоотводчик подобран неправильно

Если выбрать конденсатоотводчик неправильно, это может привести к возникновению проблем. Среди главных факторов, которые указывают на неверный подбор конденсатоотводчика, являются потеря заданного теплового режима, неверные значения отдельных параметров, снижение производительности установки, гидроудары, превышение паропотребления в установке. Также может иметь место ситуация, когда вышеописанные факторы не проявляют себя. Это объясняется тем, что нагрузку неправильно подобранного конденсатоотводчика берет на себя следующая дренажная точка.

Гидроудары

В случаях неправильного проектирования системы, включая неверный подбор конденсатоотводчика, велика вероятность возникновения в ней гидроудара.

Причины возникновения гидроударов

  • Наличие в системе «точек застоя»;
  • Неправильный выбор размера, или же запирание вторичным паром, вследствие чего появляется повышенное сопротивление;

На пароотводах отсутствуют дренажи.

Если статья оказалась полезной, в качестве благодарности воспользуйтесь одной из кнопок ниже - это немного повысит рейнинг статьи. Ведь в интернете так трудно найти что-то стоящее. Спасибо!

Оставить комментарий

  

  

Ваше мнение для нас важно!

Не ругаемся, не спамим, не пустословим, стараемся писать грамотно. Не кричим (сообщения заглавными буквами). Проявляем уважение к другим участникам обсуждения, соблюдаем правила. Спасибо!

Я не робот (обязательно)

Copyright © 2009-2014 mingas.ru – Мир природного газа | на сайте Все права защищены

RATING ALL.BY Рейтинг@Mail.ru