Мар 05, 2021
 
Конденсатоотводчики предназначены для автоматического отделения конденсата от пароводяной эмульсии и выпуска его из системы, как не участвующего в технологическом процессе [1]. В справочном пособии [2] конденсатоотводчик относят к арматуре, гидравлическое сопротивление которой увеличивается, а пропускная способность уменьшается с ростом паросодержания пропускаемой среды. Конденсат образуется в результате потери паром тепла в теплообменниках и при прогреве трубопроводов и установок, когда часть пара превращается в воду. 
 
Конденсатоотводчик должен выпускать воду и задерживать пар, что осуществляется с помощью гидравлического или механического затвора. Соответственно конденсатоотводчики подразделяются на бесклапанные и клапанные. Установки или агрегаты, в которых используются конденсатоотводчики, можно разделить на две группы: энергетические и обогревательные. В энергетических установках образование конденсата происходит нерегулярно, например, в периоды пуска установки, включения байпасных линий и в других случаях, когда осуществляется прогрев тех или иных участков системы. При установившемся режиме этих установок образование избыточного конденсата, не участвующего в технологическом процессе установки, как правило, не должно происходить. В нагревательных установках, где пар используется не как источник энергии, а как теплоноситель для передачи тепла с целью обогреть помещения и материалы, конденсат выделяется непрерывно и в значительных количествах, так как охлаждение пара здесь происходит постоянно [1].
 
Для обслуживания энергетических установок обычно применяют клапанные конденсатоотводчики периодического действия Для обслуживания обогревательных устройств и в городской газовом хозяйстве используются бесклапанные конденсатоотводчики непрерывного действия с гидравлическим затвором - лабиринтные, сопловые или с подпорной шайбой. Гидравлический затвор образуется либо столбом конденсата в гидравлических колонках, либо одним или несколькими соплами, либо лабиринтом, создающим гидравлическое сопротивление прохождения пара и не препятствующим движению воды (конденсата).
 
Механический запорный орган автоматически открывается или закрывается при определенных условиях, создаваемых наличием конденсата. Таким образом автоматический конденсатоотводчик с механическим запорным органом представляет собой по существу, двухпозиционный регулятор прямого действия, в котором роль чувствительного элемента и привода одновременно осуществляет поплавок, термоэлемент (термостат или термопластины) или диск специальной конструкции.
 
Конденсатоотводчики поплавкового типа могут быть с открытым поплавком, с опрокинутым поплавком и с закрытым поплавком. Конденсатоотводчики с термоэлементом могут быть с термостатом или с биметаллическими термопластинами. В термодинамических конденсатоотводчиках диск, перекрывающий входное отверстие для пара, открывает его при наличии конденсата.
 
Оценка конструкции конденсатоотводчика производится с учетом его пропускной способности, эксплуатационных и монтажных свойств, включающих ремонтопригодность и надежность. Эксплуатационные свойства в основном определяются удобством при выполнении работ по техническому обслуживанию и сохранением параметров работы конденсатоотводчика при длительном его использовании, герметичностью соединений и безотказностью в работе.
 
Габаритные размеры конденсатоотводчика должны быть по возможности небольшими с целью снижения его металлоемкости, стоимости и тепловых потерь в окружающее пространство. Простота конструкции и надежность работы обеспечиваются уменьшением числа деталей и достаточными их размерами. Чтобы создать возможность выпуска конденсата при аварийном состоянии, конденсатоотводчики снабжаются наружным или внутренним обводом с запорными устройствами. Для удаления осадка конденсатоотводчики должны иметь снизу отверстие, закрываемое пробкой, а для выпуска воздуха также отверстие, но вверху, закрываемое также резьбовой пробкой. Могут быть предусмотрены и другие вспомогательные устройства для автоматического выпуска воздуха, (вапоскопы для контроля количества пролетного пара, водомерные стекла и т. п.).
 
Конденсатоотводчик должен надежно выпускать конденсат в пределах широкого интервала давлений пара, температур конденсата и скорости его поступления в конденсатоотводчик. При недостаточной чувствительности конструкции пролетный пар периодически будет уходить из системы, что, например, свойственно сопловым конденсатоотводчикам. Конденсатоотводчик должен быть по возможности нечувствительным к загрязнениям, допускать продувку с целью очистки внутренней полости и быструю смену изношенных деталей. Каждый тип конденсатоотводчика имеет свои конструктивные достоинства и недостатки, которые позволяют рекомендовать его для определенных условий работы.
 
Размеры конденсатоотводчика выбираются по его пропускной способности, которая должна обеспечивать выпуск конденсата при наибольшем, хотя и временном его поступлении.
 
Простую конструкцию имеют сопловые конденсатоотводчики, но они пригодны лишь при непрерывном и равномерном поступлении пароводяной смеси. При работе соплового конденсатоотводчика перегретый конденсат, поступающий под давлением, при выходе из сопла вторично вскипает в связи с резким падением давления после сопла. Пар, образованный в результате вторичного вскипания, располагается над вытекающим конденсатом и препятствует выходу пролетного пара, обеспечивая в то же время свободный выход для конденсата. Так, через сопло диаметром 5 мм проходит насыщенного пара всего лишь 3,5% от массы воды (охлажденного конденсата), которая может пройти при том же перепаде давлений. Перегретого пара в таких же условиях пройдет на 500 больше, чем насыщенного. Таким образом, потери пара в сопловом конденсатоотводчике невелики. Сопловые конденсатоотводчики с соплами простой формы пропускают охлажденный конденсат, образующийся в начале работы установки в процессе ее прогревания без существенного сопротивления. С повышением температуры его расход будет снижаться за счет доли пара, занимающего часть проходного сечения седла. Потому конденсатоотводчики с соплом простой формы пригодны для различных давлений, но их целесообразно применять лишь в тех случаях, когда конденсат поступает равномерно в заранее установленных количествах. При периодических поступлениях конденсата потери пара могут быть значительны.
 
Дальнейшим развитием сопловых конденсатоотводчиков является применение многоступенчатого сопла, образующего лабиринтный заграждаюший эффект. Лабиринт создает конденсату значительное сопротивление, но препятствует прохождению свежего пара в связи с рядом последовательных расширений пара в ступенях лабиринтного пути. Однако такие конденсатоотводчики непригодны при зазорах меньше 1...2 мм и при засоренном конденсате, так как проходные сечения в этих случаях забиваются твердыми частицами и конденсатоотводчик выходит из строя. В связи с этим, все сопловые конденсатоотводчики должны быть оборудованы грязеуловителями с сеткой, имеющей отверстия диаметром не более 10 мм. Грязеуловитель периодически продувают паром, выпуская осадок в конденсатопровод. Необходимо так же предусматривать в конденсатоотводчике обвод с запорным органом, который открывается для пропуска конденсата при полном засорении конденсатоотводчика. Скорость прохождения конденсата в соплах обычно принимают невысокой во избежание их быстрого износа, поэтому пропускная способность соплового конденсатоотводчика обычно невелика и значительно меньше пропускной способности поплавковых. Обычно сопловые конденсатоотводчики используются при небольших количествах отводимого конденсата и давлениях не выше 25 МПа.
В табл. 1 приведены выпускаемые в СНГ исполнения  конденсатоотводчиков по классификациям ЦКБА, СЕИР и ООН.
Таблица 1
Классификации
PN (pу), МПа
DN (Dу), мм
ЦКБА
СЕИР
ООН
45с13нж
1.09
36-06.117
4
10, 15, 25, 32, 40, 50
45с15нж
1.09
36-06.117
4
15, 20, 25
45с16нж
1.09
36-06.117
4
10, 15, 25, 32
45с22нж
1.09
36-06.117
10
25, 32
45ч12нж
1.09
36-06.117
1,6
15, 20, 25, 32, 40, 50
45ч13нж
1.09
36-06.117
1,6
20, 25 40, 50
45ч99нж1п
1.09
36-06.117
1,6
15, 20, 25, 40, 50
 
ЛИТЕРАТУРА:
1. Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры: Справочное пособие. Л.: Машиностроение, 1987. 518с.
2. Шпаков О.Н. Азбука трубопроводной арматуры: Справочное пособие. Спб.: Издателство «Компрессорная и химическая техника», 2003. 218с.