Конденсатоотводчик является неотъемлемой частью системы подачи воды. Механизм играют важную роль в поддержании производительности и эффективности водопровода и отопительных систем.
Конденсатоотводчик — автоматический сливной клапан, который различает пар и конденсат. Устройство удерживает конденсат пара и выпускает его при различных давлениях или нагрузках. Приборы должны иметь хорошую способность быстро выпускать воздух и другие неконденсируемые газы, удерживая при этом живой пар.
Почему используются
Пар, образуемый котлом, содержит тепловую энергию, которая используется для нагрева продукта. Когда пар теряет энергию, нагревая продукт, образуется конденсат. Кроме того, часть энергии, содержащейся в паре, теряется за счет потерь излучения от труб и фитингов. Потеряв это тепло, пар превращается в конденсат. Если этот конденсат сразу не сливается, как только он образуется, это может снизить эффективность работы системы за счет замедления передачи тепла в систему. Наличие конденсата в трубопроводе также может привести к физическому повреждению из-за водяного удара или коррозии.
Влага накапливается в нижней части горизонтальной трубы с проходящим через нее паром. По мере накопления конденсата может образовываться сплошной пучок несжимаемой воды, движущейся с большими скоростями. Когда влага внезапно останавливается изгибом трубы, фитингом или клапаном, это может привести к механическому повреждению устройств.
Не менее важно удалить воздух и другие неконденсируемые газы из водопровода по четырем причинам:
- При запуске пар поступает в систему только так быстро, как воздух вентилируется.
- Воздушно-паровая смесь имеет температуру значительно ниже температуры воды, понижая переданную теплоту.
- Воздух является изолятором и прилипает к поверхности труб, что вызывает медленную и неравномерную передачу тепла.
- Растворяется в конденсате, неконденсирующихся газах из кислоты, которая разъедает систему.
Конденсатоотводчики используются в системах отопления, где создается скрытая теплота и транспортируется к определенному продукту (например, нагревают сырую нефть и делают ее менее вязкой). Когда скрытая энергия передается в продукт, пар образует конденсат. Если эта влага не удаляется эффективно из процесса передачи, эффективность системы будет страдать.
Типы конденсатоотводчиков: по принципу работы
Разработаны различные типы конденсатоотводчиков для различных целей. Существенным свойством устройства является возможность различать пар и конденсат. Различные виды механизмов используют разного рода принципа работы и механизмы для отделения пара, влаги и воздуха. При классификации конденсатоотводчика в соответствии с этими принципами работы каждая конструкция имеет преимущества и ограничения, которые необходимо учитывать при выборе конденсатоотводчика для конкретного применения.
Как правило, на основе принципа, используемого для различения пара и конденсата, конденсатоотводчики классифицируются следующим образом:
- механические (поплавковые) — различают пар и конденсат в зависимости от разницы в их плотностях. Пар всегда легче и, следовательно, имеет плотность намного ниже, чем конденсат. Механический тип конденсатоотводчика позволит выгружать только тяжелый конденсат и удерживать пар. Быстрое удаление воздуха и других неконденсирующихся газов имеет важное значение для надлежащего функционирования систем отопления и подачи горячей воды. Поплавковые ловушки поставляются с дополнительным вентиляционным отверстием, которое быстро удаляет воздух и другие газы во время пуска.
- термостатические
- термодинамические
Виды и принцип действия механических конденсатоотводчиков
Механические конденсатоотводчики понимают разницу в плотности между паром и конденсатом. Конденсат от этого типа механизма постоянно разряжается, в результате чего никто не мешает процессу. Эти типы устройств наиболее распространены сегодня в системах, требующих больших разрядных мощностей, которые включают в себя большинство технологических процессов.
Существуют два основных типа механических паровых ловушек, которые обычно используются
- сферический
- поплавковый колокольного типа (перевернутый открытый).
Поплавковый конденсатоотводчик со сферическим поплавком
Сферический поплавок – конденсатоотводчик идеально подходят для применения в технологическом отоплении. Устройства сконструированы таким образом, что седло конденсатоотводчика всегда погружается под воду, предотвращая потерю пара. Разряд непрерывный и модулируется со скоростью конденсации. На него не влияют изменения входного давления. Отдельное термостатическое вентиляционное отверстие независимо продувает воздух, обеспечивая быстрый запуск.
Принцип действия
Влага, попавшая в конденсатоотводчик, сразу же выпускается через дополнительный вентилятор большой мощности. Когда конденсат попадает в корпус механизма, поплавок шара полый, плавает над конденсатом. По мере увеличения уровня конденсата конденсатоотводчик заставляет поплавок шара подниматься и помещать модулирующий выпускной клапан в положение, которое будет непрерывно пропускать конденсат, когда он попадает в оборудование. Уровень конденсата в корпусе конденсатоотводчика поддерживается над выпускным клапаном, чтобы обеспечить уплотнение от потери пара.
Преимущества сферического поплавка конденсатоотводчика:
- Разгружать конденсат непрерывно так же быстро, как он образуется
- Высокая воздухоотводящая способность через вспомогательное уравновешенное воздушное вентиляционное отверстие, которое саморегулируется для изменения давления воды.
- Высокая тепловая эффективность как на легких, так и на тяжелых нагрузках. Непрерывный модулирующий разряд не создает перепада давления, которые могут влиять на управление в воздушных нагревателях, обмотках и трубах.
- Блокировка парового замка
- Встроенная впускная и выпускная система, простая установка по низкой цене. Также доступны конденсатоотводчики с вертикальными входами и выходами
- Надежная, стойкая устойчивость к водяному удару.
- Широкий выбор отверстий для давления на входе.
Ограничения
- Нельзя использовать при высокой степени перегрева.
- Конденсатоотводчики, подвергнутые низким температурам, должны быть защищены изоляцией
- Водяной удар может повредить поплавок.
Поплавковый конденсатоотводчик колокольного типа (перевернутый открытый)
Как видно из названия, конденсатоотводчики имеют внутри перевернутый стакан. Механизм использует его в качестве поплавкового устройства, соединяя корпус с головкой клапана. Когда пар или воздух поступают в стакан, он приобретает плавучесть и закрывает клапан. Влага заставляет стакан терять плавучесть, открывая клапан конденсатоотводчика и позволяя удалять влагу. Это механический тип конденсатоотводчика работает по принципу плавучести.
Принцип работы:
- Вначале стакан опускается на дно конденсатоотводчика, а седло конденсатоотводчика открыто. При пуске в воздух попадает поплавок и выгружается через отверстие для отвода воздуха.
- Когда конденсат попадает в конденсатоотводчик, он образует водяное уплотнение внутри. Вес стакана удерживает клапан, и поэтому конденсат может течь вокруг дна. При низких нагрузках или в условиях сверхтекучести устройство может понадобиться «загрунтовать» водой перед запуском системы.
- Когда пар входит в нижнюю часть стакана, он становится плавучим и поднимается. Это позиционирует рычаг конденсатоотводчика таким образом, что механизм закрывается.
- Стакан потеряет свою плавучесть, поскольку часть пара конденсируется из-за радиационных потерь, а оставшийся — выходит через вентиляционное отверстие. Вес стакана вытащит клапан со своего места, и цикл повторяется.
- Перевернутые конденсатоотводчики прерывают выпуск конденсата с перебоями и при температуре пара.
Преимущества:
- Устойчив к водяному удару
Недостатки:
- Низкие нагрузки или условия высокой температуры могут привести к потере водяного уплотнения. В таких ситуациях конденсатоотводчик будет выделять живой пар.
- Плохая вентиляция.
- Прерывистый сброс конденсата.
Особенности работы и преимущества
Иногда полагают, что нагрузка конденсата может регулироваться с помощью обычного клапана вместо конденсатоотводчика, просто регулируя открытие клапана вручную в соответствии с количеством образовавшегося конденсата.
Теоретически это возможно. Однако диапазон условий, необходимых для достижения этого, настолько ограничен, что на практике это не реалистичное решение.
Самая большая проблема с этим методом заключается в том, что при открытии клапана, чтобы выпустить фиксированное количество жидкости, невозможно компенсировать колебания нагрузки конденсата. Действительно, количество конденсата, генерируемого в системе, не является фиксированным. В случае конденсатоотводчика нагрузка конденсата при запуске отличается от нагрузки при нормальной работе. Колебания нагрузки на продукт также приводят к различию в количестве образующегося конденсата. Аналогично, в случае трубопроводов для транспортировки воды нагрузка конденсата может различаться в зависимости от температуры наружного воздуха или в результате сильного дождя или снега.
Разработаны различные типы механизмов конденсатоотводчиков для автоматического сброса неконденсируемых газов. Наиболее широко используемые механизмы — это те, которые зависят от различий в температуре, удельного веса и давления. Каждый из этих типов конденсатоотводчика имеет свои преимущества и применение.
