Роль и место конденсатоотводчика
Наличие, и особенно накопление конденсата в трубопроводных паровых и воздушных контурах имеет ряд негативных последствий, которые обуславливают необходимость организации его удаления (отвода):
- повышенное коррозионное воздействие на узлы и детали трубопроводной арматуры;
- уменьшение проходных диаметров (пропускной способности) труб и каналов;
- увеличение динамического сопротивления трубопроводов (увеличение энергетических затрат на прокачку среды);
- риск возникновения гидроударов, способных повредить трубопроводную арматуру, паровые (пневматические) машины и механизмы.
Одним из ключевых элементов подсистем отведения конденсата являются конденсатоотводчики, как разновидность трубопроводной арматуры, которые предназначены для автоматизированного отведения жидкого конденсата из трубопроводной системы с газовой рабочей средой. Конденсатоотводчик может устанавливаться:
- самостоятельно – как правило, в системах с малыми объемами отвода конденсата;
- совместно с дренажными (паровыми) сепараторами и конденсатным насосом – как правило, в системах с большими объемами отвода конденсата.
Разновидности конденсатоотводчиков, принципы их работы
Механические конденсатоотводчики. В основе их конструкции находится разные варианты поплавковых механизмов (классический со сферическим поплавком и вариант «перевернутый стакан»), которые управляют открыванием и закрыванием впускного и выпускного клапанов. Принцип их работы основан на разности плотности газообразной среды и жидкого конденсата.
В классическом поплавковом конденсатоотводчике при минимальном уровне конденсата в поплавковой камере поплавок находится в крайнем нижнем положении, при этом впускной клапан открыт, выпускной – закрыт. Газоконденсатная смесь попадает через впускной патрубок в корпус конденсатоотводчика, при этом конденсат, отделяясь от газообразного пара (воздуха), стекает вниз в поплавковую камеру, постепенно накапливаясь. С повышением уровня конденсата в поплавковой камере поплавок поднимается вверх, при определенном уровне закрывая впускной клапан, и открывая клапан выпускной. При открытом выпускном клапане конденсат сливается в дренажную магистраль, его уровень в поплавковой камере падает до минимального уровня, начинается следующий рабочий цикл конденсатоотводчика.
. Кротовые дренажные системы выполняются с применением «кротового плуга».
Конденсатоотводчик «перевернутый стакан» при открытом выпускном клапане (поплавок – стакан находится в нижнем положении) работает на перепуск большого объема жидкого конденсата в дренажную магистраль. Если количество перепускаемого конденсата уменьшается, в корпус конденсатоотводчика начинает поступать горячий пар, который попадает под колоколообразный стакан, приподнимает его вверх, закрывая при этом выпускной клапан. Поступление конденсата в дренаж (и вместе с ним и пара из системы) перекрывается. При возобновлении поступления больших объемов жидкого конденсата, подвод пара к конденсатоотводчику перекрывается. Та часть пара, которая оказалась под стаканом, охлаждается и конденсируется, приводя к опусканию поплавка-стакана. При этом выпускной клапан открывается, перетекание конденсата в дренаж возобновляется.
Мелиоративные преимущества
Термодинамические конденсатоотводчики в своей работе используют термодинамические законы перехода конденсата в пар. Конструкция их достаточно проста, в ее основе находится свободная пластина-диск, которая одновременно служит запирающим элементом (тарельчатым золотником) для седла выпускного клапана. При поступлении относительно холодного конденсата через впускной патрубок конденсатоотводчика его поток поднимает дискообразную пластину вверх, тем самым открывая выпускной клапан для перетекания конденсата в дренаж. При поступлении в конденсатоотводчик слишком горячего конденсата, он, попадая под подвижный диск, в зону пониженного давления, мгновенно вскипает, образуя вторичный пар. Давлением пара дисковая пластина прижимается к седлу клапана, перекрывая поступление потока горячего конденсата с паром в дренаж. При поступлении в конденсатоотводчик более холодного конденсата, процесс его перепуска в дренаж возобновляется.
Термостатические конденсатоотводчики в своей работе используют разницу температур рабочего пара и водяного конденсата. При этом управляющим элементом, определяющим моменты открывания и закрывания выпускного клапана, служит узел термостата. В основе термостата, как правило, находятся термочувствительный капсюль или биметаллические пластины из металлического сплава с высоким коэффициентом температурного расширения. Термостат изменяет свои геометрические размеры в зависимости от температуры среды, тем самым регулируя величину передвижения штока выпускного клапана, закрывая его при повышенной температуре проходящей среды (пара), и открывая при пониженной температуре (конденсата).***
Загрузка...