Цікаве про парове та конденсатне обладнання
(закінчення, початок № 3 '2001)
Свен Іверс, фірма Gestra GmbH
6. Структура розташування конденсатовідвідників
6.1. Як правило, кожен теплообмінник має бути обладнаний власним відводником конденсату (індивідуальний дренаж). Тільки таким чином забезпечується бездоганний дренаж кожного теплообмінника. Якщо через один конденсатовідвідник (одночасне видалення вологи) буде здійснюватися дренаж кількох теплообмінників, можуть відбутися збої, оскільки через відмінності в розмірах, довжині трубопроводу, навантаження тощо виникає неоднаковий опір. Це призводить в окремих теплообмінниках до великого або малого скупчення конденсату, а отже - до нерівномірного нагрівання (рис.1).
Неправильно підключати конденсатовідвідники послідовно. На практиці досить часто зустрічається, коли окремі конденсатовідвідники на теплообміннику несправні і пропускають пару або, помилково, розширену пару приймають за гостру, сподіваючись утримати цю пару, додатково підключають ще один конденсатовідвідник в конденсатний збірно-розподільчий трубопровід. У разі відбуваються збої, які ведуть до повної поломки агрегату.
У теплообмінників з декількома нагрівальними регістрами або - як у багатоярусного преса - з декількома нагрівальними панелями кожна панель повинна зневоднюватися окремо. Тим самим запобігається нерівномірне нагрівання пресованого матеріалу.
У випадку, якщо індивідуальний дренаж не здійснимо через дефіцит площі або через високу вартість, краще дві або три пластини розташувати серійно і обслуговувати такий ряд одним конденсатовідвідником. Мал. 2
6.2 Якщо в конденсатному трубопроводі передбачено байпас до відвідника, наприклад, якщотеплообмінник не можна зупинити, оскільки запуск йде через обвідний канал, рекомендується підключити відвідник до байпасу, а не безпосередньо (рис. 3).
На лівому малюнку різноманітних забруднення потрапили в конденсатовідвідник. Його необхідно відповідно досить часто очищати.
На середньому зображенні великі домішки збираються перед вентилем і можна час від часу очищати. Конденсатовідвідник забруднюється не так швидко.
Те саме стосується правого малюнка. Тут домішки видмуть назовні і таким чином видаляються з агрегату. Незакритий або негерметичний вентиль відразу помітний через витік пари на місці вільного виходу. При зневодненні через вентиль вентиль можна відкрити на око на стільки, скільки необхідно для процедури дренажу.
6.3. В принципі, конденсатовідвідники розташовуються таким чином, щоб конденсат надходив до них під ухилом та за конденсатовідвідниками під ухилом стікав. Якщо ж конденсат має бути піднятий, на цей випадок є дві альтернативи застосування відводників конденсату:
1. Встановлення конденсатовідвідників у нижчій позиції.
Конденсат піднімається за конденсатовідвідником. Теоретично, згідно з усіма принципами роботи конденсатовідвідників, це можливо. Задній тиск зростає лише на 1 бар із висотою підйому кожні 7 м, що необхідно враховувати при розрахунку установки конденсатовідвідників. Але оскільки позаду конденсатовідвідників майже завжди виникає розширення пари, це призводить до двофазного течії у провідному трубопроводі (пар та конденсат). У підйомному трубопроводі внаслідок цього можуть виникати небажані пульсації та небезпечні гідравлічні удари. Тому настійно рекомендується встановлювати в конденсатопроводі або в конденсатному збірно-розподільномутрубопроводі дорівнює або більше УП 40 компенсатор на нижньому рівні. Компенсатор повинен бути сконструйований таким чином, щоб у верхній частині утворювалася повітряна або парова подушка, яка не випаровується і тим самим значно амортизує поштовхи ударів і пов'язані з цим шуми. Компенсатор впливає як амортизатор як повітряний ковпак. рис. 4.
На парових горизонтально розташованих трубчастих теплообмінниках під час проходження пари через труби не рекомендується сходження конденсату за конденсатовідвідниками. При дроселюванні парового регулятора тиск в обміннику падає, тобто перед конденсатовідвідником. Воно падає до тих пір, поки через протитиск - внаслідок зворотного водяного стовпа - конденсат більше не витягуватиметься. Включено регулятор - пар тече через охолоджений конденсат, що призводить до небезпечних гідравлічних ударів. Рекомендовано в цьому випадку зібрати конденсат без тиску на нижньому рівні та викачати його нагору.
2. Встановлення конденсатовідвідників у вищій позиції (має проводитися лише тоді, коли інші можливості з погляду експлуатації не здійсненні).
Дивлячись навантаження у підйомному трубопроводі перед конденсатовідвідником, можна встановити двофазовий струм. Не будемо докладно зупинятись на особливих проблемах двофазної течії. Але загалом варто відзначити, що і така установка можлива, причому термодинамічні конденсатовідвідники з пластинчастим клапаном, на підставі періодичного принципу роботи, не рекомендуються.
Мал. 5 демонструє, якими способами можна поліпшити подачу конденсату вгору.
Часто дренаж робиться так, як показано на першому малюнку. Він навряд чи є оптимальним, наприклад, при малій кількостіконденсату, як показано вище. Конденсат збирається тільки в горизонтально розташованому або з невеликим нахилом відрізку трубопроводу, доки не утворюється водяний затвор. Він конденсує в підйомному трубопроводі наявну пару. На підставі перепаду тиску конденсат витісняється вгору. Це призводить до пульсацій, сила яких залежить від висоти та номінального параметра трубопроводу. При невеликій кількості конденсату ці пульсації загалом не є небезпечними.
Аналогічна ситуація представлена середньому малюнку. На місці приймача як водяний мішок встановлено коліно труби. І тут також утворюється водяний затвор. У всіх трьох випадках подача вгору може бути покращена за рахунок регулювання конденсатовідвідників на незначний потік пари.
7.Дренажпаропроводівіпаровийсушіння
Насичена пара, що виходить з парового котла, спрямовується через паропровід до споживача. При цьому тепло віддається зовнішньому середовищу, і насичена пара стає вологою парою. При перевантаженні котла разом із парою може захоплюватися вода. Занадто волога пара призводить в теплообміннику до зменшення теплопередачі або в паропроводі - до кавітації/ерозії. Якщо трубопровід перекрито, залишкова пара конденсує. Конденсат залишається в агрегаті і спосіб виникнення корозії. Якщо паровий вентиль знову відкритий, пара з великою швидкістю спрямовується через холодний конденсат, що знаходиться в трубопроводі, що тягне за собою гідравлічні удари. З цих причин паропровід необхідно зневодити. Дренаж повинен проводитися при прямому або краще знаходиться під незначним нахилом трубопроводі кожні 80-100 м, перед кожним висхідним відрізком трубопроводу і перед вентилями, що редукують паровий тиск, а також в кінцітрубопроводу. Для цього застосовуються конденсатовідвідники.
Для конденсатного трубопроводу зазвичай достатньо умовного проходу 20 мм, але для того, щоб конденсат досяг конденсатовідвідника і щоб через велику швидкість пари не був відкинутий через стик, повинен бути передбачений збірний штуцер відповідного розміру. Схема на рис. 6 показує доцільне розташування конденсатовідвідників; у таблиці наведено розміри.
До штуцера приєднаний конденсатовідвідник. Перевага цього полягає в тому, що сторонні речовини осідають на дні штуцера. Таким чином, сторонні домішки не потрапляють у конденсатовідвідник, тим самим уникає швидкого забруднення обладнання. Іноді сторонні домішки можна продути. Немає необхідності при цьому передбачати продувні вентилі.
Часто практично практично закритого пробкою або фланцевою кришкою вихідного отвору. Наприклад, один раз на рік вони можуть бути видалені та штуцер прочистити.
Поряд з конденсатом, що випав і збирається на дні труби, в парі знаходяться також волога у зваженому стані. Її не можна видалити по-
засобом дренажу. Якщо в роботі потрібна дуже суха і чиста пара, оскільки вона, наприклад, необхідна для прямого вдування в продукт, необхідне сушіння пари та її очищення. Для цього служать апарати, які монтуються прямо в паропровід, паросепаратор і парова сушка. Мал. 7.
Вони не мають рухливих деталей. Єдиним функціональним органом є провідний корпус, двоходовий гребний гвинт. Вся пара проходить по провідному корпусу спочатку по спіралі вниз і потім розкручується на 180 градусів.