Правильная установка конденсатоотводчика продлевает срок службы паропровода на 40-60%. Поэтому нужно разобрать распространенные ошибки монтажа, требования к размещению арматуры, схемы обвязки и последствия неправильного выбора места установки.
Правильная установка конденсатоотводчика обеспечивает безотказную работу арматуры в течение 4-6 лет без необходимости технического обслуживания. Но, если это сделано неправильно, то это приводит к негативным последствиям, о которых нужно знать.
Конденсат скапливается перед отводчиком из-за отсутствия уклона или неправильной ориентации корпуса. При открытии затвора водяная пробка движется со скоростью парового потока (20-40 м/с). Плотность воды в 1000 раз выше плотности пара. Кинетическая энергия удара разрушает фланцевые соединения, деформирует трубы, ломает запорную арматуру.
Если конденсатоотводчик не справляется с отводом влаги, то она попадает в теплообменники, сушильные барабаны, греющие рубашки реакторов. Из-за этого коэффициент теплопередачи снижается на 30-50%. Поэтому приходится повышать давление пара, что увеличивает его расход на 20-25%.
Неправильное положение корпуса заставляет затвор работать за пределами расчетного режима. Поплавковый механизм заклинивает из-за отложений, термодинамический диск эрозирует от кавитации, термостатический элемент перегревается. Ресурс сокращается с 50 000-80 000 циклов до 5000-8000.
Замерзание конденсата в корпусе разрывает его. Перегрев термостатического элемента из-за установки слишком близко к паропроводу деформирует сильфон. Гидроудары срывают поплавок с рычага. Результат – необходимость замены всего узла.
Неэффективная работа конденсатоотводчика повышает расход пара на 15-30%. При потреблении 100 тонн пара в месяц и стоимости 450 рублей за тонну ежемесячный перерасход составит 67 500-135 000 рублей ежемесячно.
Места установки конденсатоотводчиков определяются с учетом конфигурации паропровода и размещения теплообменного оборудования. Но есть участки, где их наличие необходимо.
Нельзя объединять дренаж конденсата от нескольких единиц оборудования в одну точку с единственным конденсатоотводчиком. Разная производительность теплообменников, гидравлические сопротивления, температурные режимы приведут к тому, что из одного аппарата конденсат будет уходить нормально, а в другом скапливаться.
Поэтому нужно соблюдать правило: один теплообменник – один конденсатоотводчик. Исключение можно сделать для группы абсолютно идентичных малых аппаратов (калориферы, змеевики) с общим коллектором конденсата.
Сразу за паровым котлом конденсат образуется особенно интенсивно. Пар насыщен влагой, а трубопровод еще не прогрет до рабочих значений. Производительность этого конденсатоотводчика должна составлять минимум 20% от паропроизводительности котла.
Вот пример расчета для котла с производительностью 2 т/ч. Первый отводчик должен отводить не менее 400 кг/ч конденсата. Иначе вода будет скапливаться в магистрали, провоцировать гидроудары.
На длинных прямых участках паропровода конденсат образуется постоянно. При этом тепловые потери через изоляцию составляют 50-150 Вт/м в зависимости от диаметра и качества теплоизоляции. Для трубы DN100 при длине 50 метров потери составят 2,5-7,5 кВт. Количество конденсата – 3,5-10 кг/ч.
Схема размещения отводчиков конденсата выглядит так. На участке длиной 150 метров устанавливаются 3 конденсатоотводчика через каждые 50 метров. Если длина участка меньше, то достаточно одного отводчика в его конце.
Конденсат стекает вниз. Если перед подъемом не установить конденсатоотводчик, то вода будет скапливаться в нижней точке. При заполнении участка произойдет выброс водяной пробки вверх, что приведет к гидроудару. Даже на вертикальном участке высотой 2-3 метра внизу обязательно оборудуется точка дренажа.
Регулирующий клапан создает дросселирование потока, когда скорость пара возрастает, давление падает. Если в нем содержится влага, то она конденсируется прямо на седле клапана, приводит к эрозии затвора. Из-за этого срок службы регулирующей арматуры сокращается в 3-5 раз. Для предупреждения такой проблемы конденсатоотводчик размещается за 2-3 метра до регулирующего клапана.
Коллектор распределяет поток по нескольким потребителям. Наличие конденсата в точке разделения приведет к неравномерному распределению влаги. Одно ответвление получит сухой пар, другое – переувлажненный.
Редуцирование давления сопровождается расширением пара и охлаждением. В результате часть влаги конденсируется. Если не установить конденсатоотводчик после редуктора, то влажный пар пойдет к потребителям.
Тупиковая ветка – наиболее проблемное место. Скорость пара в ней минимальная, поэтому конденсат скапливается, температура падает. Без дренажа участок быстро заполнится водой.
Нужно правильно установить не только конденсатоотводчик на паропроводе, но и комплекс дополнительной арматуры, а также оборудование.
Это вертикальный участок трубы длиной 300-500 мм, установленный перед входом в конденсатоотводчик. Карман выполняет 3 функции:
Диаметр кармана должен быть равен диаметру подводящей трубы или на один типоразмер больше. Его глубина должна быть минимум 300 мм для DN25, 400 мм для DN50, 500 мм для DN100 и выше. Отвод к конденсатоотводчику делается в верхней части кармана, на 50-100 мм ниже уровня паропровода.
Это обязательный элемент, который размещается перед конденсатоотводчиком любого типа. Исключение – термодинамические модели со встроенным фильтрующим элементом. К фильтру предъявляются такие требования:
Фильтр нужно чистить раз в 3-6 месяцев в зависимости от качества пара и конденсата.
Установка двух шаровых кранов или задвижек позволяют отсечь конденсатоотводчик от системы для проведения ревизии, ремонта или замены без остановки всего паропровода.
Схема установки выглядит так:
Не стоит экономить на запорной арматуре, так как она повышает комфорт обслуживания и ремонта конденсатоотводчика.
Обводная линия с запорным краном в обычном режиме закрыта. При выходе конденсатоотводчика из строя байпас открывается, конденсат сливается через него, пока не будет заменена основная арматура.
Диаметр байпаса должен быть на один типоразмер меньше основной линии. Для DN25 нужен байпас DN20. Но его нельзя держать постоянно приоткрытым «для страховки». Это создает паразитный сброс пара, увеличивает его расход на 5-15%.
Устанавливается на расстоянии 0,8-1,2 метра от выхода конденсатоотводчика. Позволяет оценивать работу арматуры, контролировать поток воды, выявлять неисправности, например, отсутствие потока.
Если конденсат попадает в линию возврата конденсата, расположенную выше точки дренажа, то необходим обратный клапан. Он предотвращает обратный ток конденсата из возвратной магистрали в конденсатоотводчик при остановке паропровода. Обратный клапан должен располагаться между смотровым стеклом и точкой подключения к возвратной линии.
