Конденсатоотводчик паровой — общее название устройств, которые приспособлены для безопасного выведения водных остатков из рабочей системы. Конденсат оказывает негативное влияние на множество устройств, если скапливается в их полостях. Для регулировки его накопления и своевременного удаления создали ряд конструкций, которые используются в определенных условиях.

В домашних условиях чаще всего конденсат образуется в дымоходе, а также в газоотводной системе котлов. Влага оказывает разрушающее действие на стенки каналов, поэтому необходимо ознакомиться с устройствами, которые способны предотвратить их повреждение.

Конденсация водяного пара — процесс довольно интересный и, на первый взгляд, весьма безобидный. При контакте горячего пара с холодными стенками на поверхности образуются капли — конденсат. Все очень просто, но какую опасность он представляет для систем? На установки, которые используются в производстве различных товаров, влага оказывает разрушающее действие, так как нарушает тепловой баланс системы.

В домашних котлах, печках и бойлерах конденсат является не меньшей угрозой и приводит к сбоям в работе нагревающих устройств. Чтобы предотвратить образование конденсата внутри важных частей системы, был разработан конденсатоотводчик, который устанавливается в местах, где существует разница температур. Влага образуется внутри устройства, а затем выводится из системы. Так достаточно легко защитить все системы, которые могут образовать водный пар.

Назначение конденсатоотводчика

Практически во всех видах дымоходов влага может оседать на стенки конструкции. Устранить в дымоходе конденсат позволяет специальный конденсатоотводчик. По сравнению с чистым водяным паром, который бывает в большинстве нагревательных устройств, камины и печи имеют вероятность добавления в водную массу еще и сажи. В результате образуется вязкая темная жидкость, больше напоминающая смолу. Продукты горения смешиваются с паром и оседают на стенках труб.

Конденсат в дымоходе имеет более опасную природу, поскольку способен разрушить даже сталь. Он довольно быстро заполняет стенки трубы, уменьшая пропускные способности канала, попутно разъедая покрытие, на которое осел. Такое возможно из-за нескольких причин:

• температура стенок конструкции ниже температуры, при которой вода имеет жидкое состояние;
• малая тяга, что не позволяет пару быстро покинуть пределы дымохода;
• осадки;
• выходное отверстие дымохода не перекрыто;
• использование влажного топлива.

Образование едкого налета можно предотвратить, если устранить конденсат в дымоходе. Тогда влага будет образовываться в полости устройства, а потом через систему труб. Не каждое устройство можно применить при этом.

Виды устройств

Для отвода конденсата в домашних условиях лучше всего использовать самый надежный вид кондсенсатоотводчика — термодинамический. Он имеет самую простую конструкцию, небольшие размеры и стоит дешевле остальных аналогов. В конструкцию входят впускной и выпускной каналы и клапан для отвода влаги. Внутри подвижная пластина реагирует на попадание влаги или газа. Газ прижимает пластинку и спокойно проходит в выпускной канал. Влага, которая образуется в системе, не оказывает воздействия на деталь, а попадает в проход за ней — отводной канал.
Все остальные виды в большинстве случаев используются в производствах и нерентабельны для установки на домашние устройства.

Альтернативные решения

Для газового котла, печей, каминов и бойлеров различных конструкций, работающих на жидком или твердом топливе, есть несколько правил. Они помогут бороться с образованием конденсата:

1. Стоит использовать только сухое топливо. Если в нем не будет влаги, в процессе горения станет выделяться минимум водяной пары.
2. Система газоотвода должна быть герметична. Различные щели и трещины способствуют тому, что появляется конденсат в трубе. Кроме того, стоит позаботиться о максимальной защите основного канала от осадков.
3. Надо утеплить трубы, чтобы они сохраняли температуру выше точки росы. Кроме того, высокая температура станет отличным оружием против образований внутри, поскольку они не будут примерзать и густеть.
4. Оснастить систему вывода поддувом, что не позволит пару замедляться на выходе.

Устройство конденсатоотводчика

Установка отводчика является последней мерой, поскольку монтаж устройства обойдется недешево.

Конденсат, который остается после пара от сжигания топлива, может стать причиной поломки нагревательного котла.

Конденсат способен изменить температурный режим канала, а затем нарушить целостность его стенок из-за разницы температур.

Смольный конденсат является самым опасным вариантом, поскольку довольно быстро портит стенки каналов вывода продуктов горения. Чтобы предотвратить разрушительные последствия от накопления влаги на стенках, следует установить в системе отвод конденсата, который поможет справиться с проблемой.

(окончание, начало в № 3 "2001)

Свен Иверс, фирма «Gestra GmbH»

6. Структура расположения конденсатоотводчиков

6.1. Как правило, каждый теплообменник должен быть оборудован собственным конденсатоотводчиком (индивидуальный дренаж). Только таким образом обеспечивается безупречный дренаж каждого теплообменника. Если через один конденсатоотводчик (одновременное удаление влаги) будет осуществляться дренаж нескольких теплообменников, могут произойти сбои, поскольку из-за различия в размерах, длины трубопровода, нагрузки и т. д. возникает неодинаковое сопротивление. Это приводит в отдельных теплообменниках к большому или малому скоплению конденсата, а следовательно - к неравномерному нагреву (рис.1.).

Совершенно неправильно подключать конденсатоотводчики последовательно. На практике довольно часто встречается, когда отдельные конденсатоотводчики на теплообменнике неисправны и пропускают пар или, по ошибке, расширенный пар принимают за острый, в надежде удержать этот пар, дополнительно подключают еще один конденсатоотводчик в конденсатный сборно-распределительный трубопровод. В таком случае происходят сбои, ведущие к полной поломке агрегата.

У теплообменников с несколькими нагревательными регистрами или - как у многоярусного пресса - с несколькими нагревательными панелями, каждая панель должна обезвоживаться в отдельности. Тем самым предотвращается неравномерный нагрев прессуемого материала.

В случае, если индивидуальный дренаж не осуществим из-за дефицита площади или из-за высокой стоимости, лучше две или три пластины расположить серийно и такой ряд обслуживать одним конденсатоотводчиком. Рис. 2

6.2 Если в конденсатном трубопроводе предусмотрен байпас к отводчику, например, если теплообменник нельзя остановить, поскольку запуск идет через обводной канал, рекомендуется подключить отводчик в байпас, а не напрямую (рис. 3).

На левом рисунке разнообразного рода загрязнения попали в конденсатоотводчик. Его необходимо соответственно достаточно часто очищать.

На среднем изображении крупные примеси собираются перед вентилем и его можно время от времени очищать. Конденсатоотводчик загрязняется не так быстро.

То же самое касается правого рисунка. Здесь примеси выдуваются наружу и таким образом удаляются из агрегата. Незакрытый или негерметичный вентиль тотчас заметен из-за утечки пара на месте свободного выхода. При обезвоживании через вентиль, вентиль можно открыть на глаз на столько, сколько необходимо для процедуры дренажа.

6.3. В принципе, конденсатоотводчики располагаются таким образом, чтобы конденсат поступал к ним под уклоном и за конденсатоотводчиками под уклоном стекал. Если же конденсат должен быть поднят, на этот случай есть две альтернативы применения конденсатоотводчиков:

1. Установка конденсатоотводчиков в более низкой позиции.

Конденсат поднимается за конденсатоотводчиком. Теоретически, согласно всем принципам работы конденсатоотводчиков, это возможно. Заднее давление возрастает лишь на 1 бар с высотой подъема каждые 7 м, что необходимо учитывать при расчете установки конденсатоотводчиков. Но поскольку позади конденсатоотводчиков почти всегда возникает расширение пара, это приводит к двухфазовому течению в ведущем трубопроводе (пар и конденсат). В подъемном трубопроводе вследствие этого могут возникать нежелательные пульсации и опасные гидравлические удары. Поэтому настоятельно рекомендуется устанавливать в конденсатопроводе или же в конденсатном сборно-распределительном трубопроводе равный или более УП 40 компенсатор на самом нижнем уровне. Компенсатор должен быть сконструирован таким образом, чтобы в верхней части образовывалась воздушная или паровая подушка, которая не улетучивается и тем самым значительно амортизирует толчки ударов и с этим связанные шумы. Компенсатор воздействует в качестве амортизатора как воздушный колпак. См. рис. 4.

На паровых горизонтально расположенных трубчатых теплообменниках при прохождении пара через трубы не рекомендуется восхождение конденсата за конденсатоотводчиками. При дросселировании парового регулятора давление в обменнике падает, т. е. перед конденсатоотводчиком. Оно падает до тех пор, пока из-за противодавления - вследствие обратного водяного столба - конденсат не будет больше извлекаться. Включен регулятор - пар течет через охлажденный конденсат, что приводит к опасным гидравлическим ударам. Рекомендовано в этом случае собрать конденсат без давления на самом нижнем уровне и выкачать его наверх.

2. Установка конденсатоотводчиков в более высокой позиции (должна производиться только тогда, если другие возможности с точки зрения эксплуатации не осуществимы).

Смотря по нагрузке в подъемном трубопроводе перед конденсатоотводчиком, можно установить двухфазовый ток. Не будем подробно останавливаться на особых проблемах двухфазового течения. Но в общем стоит отметить, что и такая установка возможна, причем термодинамические конденсатоотводчики с пластинчатым клапаном, на основании их периодического принципа работы, не рекомендуются.

Рис. 5 демонстрирует, какими способами можно улучшить подачу конденсата вверх.

Часто дренаж производится так, как показано на первом рисунке. Он едва ли является оптимальным, например, при малом количестве конденсата, как это показано выше. Конденсат собирается только в горизонтально расположенном или с небольшим наклоном отрезке трубопровода, пока не образуется водяной затвор. Он конденсирует в подъемном трубопроводе имеющийся пар. На основании возникающего перепада давления конденсат вытесняется вверх. Это приводит к пульсациям, сила которых зависит от высоты и номинального параметра трубопровода. При небольшом количестве конденсата эти пульсации в общем не опасны.

Оптимальная установка изображена на правом рисунке. Здесь конденсат поступает в приемник (компенсатор). Вход в трубопровод, ведущий вверх, расположен ниже трубопровода, ведущего в резервуар. При таком положении образуется водяной затвор в резервуаре. Все давление приходится на водяную поверхность, которое, поскольку в восходящем трубопроводе образуется падение давления, выдавливает конденсат вверх. В горизонтально расположенном отрезке трубопровода конденсат не скапливается.

Аналогичная ситуация представлена на среднем рисунке. На месте приемника в качестве водяного мешка установлено колено трубы. В этом случае также образуется водяной затвор. Во всех трех случаях подача вверх может быть улучшена за счет регулировки конденсатоотводчиков на незначительный поток пара.

7. Дренаж паропроводов и паровая сушка

Выходящий из парового котла насыщенный пар устремляется через паропровод к потребителю. При этом тепло отдается внешней среде, и насыщенный пар становится влажным паром. При перегрузке котла вместе с паром может захватываться и вода. Слишком влажный пар приводит в теплообменнике к уменьшению теплопередачи или же в паропроводе - к кавитации/эрозии. Если трубопровод перекрыт, остаточный пар конденсирует. Конденсат остается в агрегате и способствует возникновению коррозии. Если паровой вентиль снова открыт, пар с большой скоростью устремляется через находящийся в трубопроводе холодный конденсат, что влечет за собой гидравлические удары. По этим причинам паропровод необходимо обезводить. Дренаж должен производиться при прямом или же лучше находящемся под незначительным наклоном трубопроводе каждые 80-100 м, перед каждым восходящим отрезком трубопровода и перед вентилями, редуцирующими паровое давление, а также в конце трубопровода. Для этого применяются конденсатоотводчики.

Для конденсатного трубопровода обычно достаточно условного прохода 20 мм, но с тем, чтобы конденсат достиг конденсатоотводчика и чтобы из-за большой скорости пара не был отброшен через стык, должен быть предусмотрен сборный штуцер соответствующего размера. Схема на рис. 6 показывает целесообразное расположение конденсатоотводчиков; в таблице приведены размеры.

К штуцеру подсоединен конденсатоотводчик. Преимущество этого состоит в том, что посторонние вещества оседают на дне штуцера. Таким образом, инородные примеси не попадают в конденсатоотводчик, тем самым избегается быстрое загрязнение оборудования. Время от времени посторонние примеси можно продуть. Нет необходимости при этом предусматривать продувочные вентили.

Часто, практически, достаточно закрытого пробкой или фланцевой крышкой выходного отверстия. Например, один раз в год они могут быть удалены и штуцер прочищен.

Наряду с выпавшим и собирающемся на дне трубы конденсатом, в паре находятся также влага во взвешенном состоянии. Ее нельзя удалить по-

средством дренажа. Если в работе требуется очень сухой и чистый пар, поскольку он, например, необходим для прямого вдувания в продукт, необходима сушка пара и его очищение. Для этого служат аппараты, которые монтируются прямо в паропровод, «паросепаратор» и «паровая сушка». Рис. 7.

Они не обладают подвижными деталями. Единственным функциональным органом является ведущий корпус, двухходовой гребной винт. Весь пар проходит по ведущему корпусу сначала по спирали вниз и раскручивается затем на 180 градусов.

Конденсатоотводчики (КО) – это специальные клапаны, предназначенные для отвода конденсата водяного пара. Установка такого энергосберегающего устройства позволяет избежать тепловых потерь, гидроударов и преждевременного износа трубопроводов, котлов, теплообменников, нагревателей, сушилок и другого оборудования. КО применяются в системах, где рабочей средой служит пар, воздух, конденсат, нейтральные газы.

В зависимости от принципа действия конденсатоотводчики можно разделить на 3 группы:

• Поплавковые (механические). Принцип работы основан на разнице плотностей конденсата и пара.
• Термостатические. Работают за счёт разности температур конденсата и пара путем расширения тел (капсула или биметаллические пластины) от нагревания их паром. Также применяются в качестве воздухоотводчиков на паропроводах.
• Термодинамические. Принцип работы основан на применении термодинамических свойств среды и аэродинамического эффекта.

В каталоге компании «АДЛ» в Москве представлены модели КО «Стимакс» собственного производства и «Armstrong» (пр-во США). С подробными описаниями, характеристиками и ценами можно ознакомиться в данном разделе.

Почему стоит купить конденсатоотводчики в «АДЛ»?

Мы являемся заводом-производителем, поэтому предлагаем потенциальным клиентам целый комплекс преимуществ. В их числе:

• Оперативная доставка конденсатоотводчиков в любой регион России прямо с завода или складов;
• Профессиональные консультации от инженеров компании по техническим характеристикам оборудования, выбору и расчету, исходя из задач клиента;
• Ремонт и сервисное обслуживание оборудования;
• Стандартная гарантия 18 месяцев с момента покупки или 12 месяцев с момента ввода в эксплуатацию.

Чтобы купить конденсатоотводчики по выгодным ценам или получить консультацию в компании «АДЛ» в Москве, оставьте заявку на сайте или позвоните по указанным телефонам. Наши специалисты окажут квалифицированную помощь и решат поставленную задачу.

Популярные категории:

• Конденсатоотводчики нержавеющие
• Конденсатоотводчики стальные
• Конденсатоотводчики чугунные
• Резьбовые конденсатоотводчики
• Фланцевые конденсатоотводчики

Тестирование конденсатоотводчиков

Даже самые надежные конденсатоотводчики требуют своевременной ревизии и замены с целью поддержания высокого уровня энергоэффективности паровых и прочих инженерных систем промышленных предприятий. В связи с этим компания АДЛ предлагает следующие услуги:

• тестирование конденсатоотводчиков инструментальным методом с целью выявления неисправностей и проверки корректности их работы;
• обследование пароконденсатных систем с предоставлением заказчику подробного отчета с описанием необходимых мероприятий, направленных как на экономию энергоресурсов, так и на повышение надежности и безопасности работы системы.

Пар - один из наиболее эффективных теплоносителей, который моментально передает всю тепловую энергию потребителю при соприкосновении с теплопередатчиком. Кроме того, газообразной фазе легко придать требуемые характеристики - необходимую температуру и давление.

Но при взаимодействии пара и оборудования образуется большое количество конденсата, что приводит к гидроударам, снижению тепловой мощности и ухудшению качеств газообразной фазы. Для борьбы с выпадающими на поверхности труб капельками воды необходимо использовать паровой конденсатоотводчик. На зарубежных предприятиях подобную арматуру именуют «ловушкой для пара», что полностью отражает функциональное назначение прибора.

Ловушки для пара

Конденсатоотводчики представляют собой одну из разновидностей промышленной трубопроводной арматуры, которая предназначена для предотвращения выпадения конденсата при использовании пара и более эффективного использования его тепловой энергии.

В результате серии опытов было доказано, что внедрение конденсатоотводчика в комплекс оборудования сохраняет до 20 % полезной энергии острого пара.

Виды конденсатоотводчиков

В зависимости от конструкции и реализованного принципа работы, трубопроводная арматура может быть механической, термодинамической или термостатической. Любой тип паровых конденсатоотводчиков должен отвечать двум основным требованиям:

• отведение конденсата без потерь острой газообразной фазы;
• автоматический отвод воздуха из системы.

Конденсат образуется из-за потерь паром тепла в теплообменниках, а также в момент прогрева установок трубопроводов, когда часть газообразной фазы превращается в воду. Выпадение большого количества влаги снижает энергоэффективность оборудования, ускоряет его износ. Поэтому так важно с ним бороться.

Механические конденсатоотводчики

Механическая арматура является наиболее надежной, и от того популярной, «ловушкой для пара». Ее принцип работы основан на разности в плотностях водяного пара и конденсата, а основным исполнительным элементом является поплавок. В зависимости от конструкции поплавка выделяют следующие виды арматуры:

• конденсатоотводчик паровой поплавковый сферический открытого или закрытого типа;
• поплавковый элемент колокольного типа, или конденсатоотводчик перевернутый закрытый.

Каждый тип арматуры работает по своей определенной схеме, обладает преимуществами и недостатками, знание которых позволит реализовать наиболее эффективную схему работы на предприятии.

Конденсатоотводчики со сферическим поплавком

Основу конструкции этого типа арматуры составляет сферический поплавок. Он расположен во внутренней полости выпускного клапана и соединен с клапаном-рычагом. Кроме того, в состав конденсатоотводчика входит

Принцип работы парового конденсатоотводчика с шаровидным поплавком можно разбить на два этапа:

1. Конденсат через патрубок поступает в прибор, заполняет внутреннюю полость и поднимает поплавок, который тянет за собой рычаг-клапан и открывает отверстие для удаления воды.
2. При поступлении в прибор горячего пара срабатывает термоклапан, пар начинает накапливаться в полости и заставляет поплавок опуститься на дно, выходное отверстие перекрывается.

Так происходит отделение конденсата от пара. Благодаря наличию в конструкции термостатического клапана происходит автоматическое удаление освободившегося газа, а также предотвращается появление воздушной пленки в полости, которая заклинивает прибор.

Преимущества и недостатки

Типичным представителем арматуры со сферическим поплавком является конденсатоотводчик паровой FT-44. Основные плюсы и минусы устройств разберем на его примере. Главное, что отмечают специалисты, - это нечувствительность прибора к переменным нагрузкам.

Устройство способно непрерывно отводить конденсат как при температуре насыщения паров, так и при больших нагрузках. Устойчивое и непрерывное отделение неконденсируемых газов - следующее преимущество арматуры. Все это в сочетании с долгим сроком службы обусловлено простой конструкцией аппарата.

Главным же недостатком прибора являются большие размеры, что повышает потери тепла на неизолированные элементы корпуса. Высокая чувствительность к гидроударам и требовательность к «чистоте пара» (возможно заиливание клапана) - еще два минуса конденсатоотводчиков этого типа.

Конденсатоотводчики колокольного типа

Как ясно из названия, главным элементом этого типа парового конденсатоотводчика является колокол, или поплавок «перевернутый стакан». Сам прибор имеет цилиндрическую форму, довольно громоздкий (больше, чем предыдущий представитель), но обладает большим набором преимуществ.

В начальном положении перевернутый поплавок находится на дне клапана и своим дном упирается в вертикальную трубку. К стакану прикреплен рычаг золотника, который расположен в крышке арматуры. Отделение пара от конденсата происходит за четыре шага:

1. Через входной патрубок вода поступает в прибор, заполняет внутреннюю полость и под давлением через открытый золотник выливается наружу.
2. Пар, поступая в систему, начинает давить на дно поплавка, заставляя его всплыть в объеме конденсата и перекрыть золотник.
3. Пар, находясь внутри стакана, начинает разлагаться на жидкую и газообразную фазу. Последняя проходит через специальный канал в донышке, поступает к золотнику и отодвигает его.
4. Конденсат и остатки газообразной фазы через отверстие в донышке покидают стакан, поплавок начинает отпускаться, вновь открывая золотник.

Циклическим повторением описанных операций происходит полное и эффективное отделение острого пара от конденсата. Данная технология была запатентована в 1911 году, но и по сей день остается актуальной.

Достоинства и недостатки

Ярким представителем арматуры типа «перевернутый стакан» является паровой конденсатоотводчик Zamkon. Плюсы и минусы приборов этой категории разберем на его примере.

Здесь минусом также считаются большие размеры, что в значительной мере сказывается на потере тепловой энергии на неизолированных элементах. Другим недостатком специалисты называют ограниченную пропускную способность, что не дает использовать арматуру на высокопроизводительном оборудовании.

Преимуществ у конденсатоотводчика значительно больше. Во-первых, золотник не подвержен загрязнению, что увеличивает надежность прибора. Во-вторых, арматура не боится гидроударов. В-третьих, удаление конденсата возможно даже при высоких температурах.

В случае выхода из строя выпускной клапан остается открытым, что спасает от поломки комплекс оборудования. Наконец, все дополнительные узлы и агрегаты, такие как фильтры или обратные клапаны, устанавливаются непосредственно в корпус парового конденсатоотводчика. Это снижает потери тепловой энергии и снижает габариты целого комплекта устройств.

«Термическая» арматура

Термостатические и термодинамические конденсатоотводчики функционируют за счет способности различных сред расширяться и сужаться при повышении или понижении температуры. Вместе с ростом температуры, например, при поступлении пара, запорный элемент расширяется и перекрывает канал, который отводит конденсат.

Принцип работы других устройств основан на изменении давления внутри системы в результате взаимодействия плотной (холодной) и разреженной (горячей) среды. Основными элементами в таких устройствах являются На фото паровой конденсатоотводчик представлен с биметаллическим элементом.

Подобный тип оборудования имеет сложную конструкцию и на практике используется редко. Низкая популярность обусловлена также сложным, а зачастую и невозможным ремонтом. Применение оборудования данного типа оправдано только на особо ответственных промышленных установках.