Меню

Перепада давления на конденсатоотводчике

Паровые системы, ООО. Гилепп П.А. Перекачивающий конденсатоотводчик – необходимый и достаточный

В общем случае любой паровой теплообменный аппарат, в котором происходит конденсация пара, требует установки конденсатоотводчика на выходе. Конденсатоотводчик необходим для того, чтобы выпускать из теплообменника конденсат и не пропускать пар, который может выйти, не успев сконденсироваться.
Такой пар называется «пролетным», он часто безвозвратно теряется, обеспечивает непроизводственные потери и способен разбалансировать пароконденсатную систему.
Конденсатоотводчик предотвращает потери пролетного пара, которые могут достигать значительных величин.

В среднем, потребители, не оснащенные конденсатоотводчиками, могут терять до 10…15 % пролетного пара. Порой значения потерь пролетного пара могут быть гораздо выше и достигать даже 40 %, делая эксплуатацию тепловой энергоустановки не только крайне неэффективной, но и опасной. Известно, что пролетный пар, находясь в конденсатопроводе, способен провоцировать мощные гидроудары. Разрушительная сила гидроударов такова, что она выводит из строя запорную арматуру, разрушая корпуса, срывает с опор трубопроводы, вызывает утечки и т. п. Другими словами, отсутствие конденсатоотводчика на выходе теплообменника – это недопустимая ситуация.

Однако факт наличия конденсатоотводчика еще не означает, что конденсат будет должным образом отводиться. Опуская моменты, связанные с подбором типа и модели конденсатоотводчика, вспомним, что же является определяющим, для того чтобы поток конденсата проходил через любой клапан. Правильный ответ – перепад давления. Если более точно, то «положительный перепад давления». Разница давлений между входом и выходом конденсатоотводчика должна быть всегда положительной (рис. 1), чтобы конденсат мог непрерывно выходить из конденсатоотводчика, когда он открывается. Всегда ли это происходит в реальных условиях? Нет, потому что условия могут быть разными.

За конденсатоотводчиком может присутствовать противодавление (рис. 2). Оно обусловлено, например, подъемом конденсатной линии на высоту эстакады, трассой с множеством поворотов, давлением со стороны прочих источников конденсата и пр.

Кроме того, сама компоновка теплообменной установки также может быть различной. Проясним ситуацию на простых примерах.
1. Теплообменник, работающий на постоянном давлении пара (рис. 3), дренаж конденсата осуществляется самотеком в напорный либо безнапорный конденсатопровод. Если давление пара (Р1) всегда выше противодавления (Р2), то нет проблем с работой конденсатоотводчика.
2. Давление пара источника (Р1) постоянное (рис. 4), но теплообменник работает на переменном давлении (Р2), т. к. оно зависит от положения регулирующего клапана. С работой конденсатоотводчика также нет проблем, если противодавление (Р3) отсутствует.
3. Более сложная ситуация: все, как в примере 2, но в конденсатопроводе присутствует избыточное давление (Р3). Зная поведение нагрузки, в каком диапазоне она меняется во времени, можно понять, существует ли вероятность, что Р2 сравняется с Р3. Произойдет это в том случае, когда регулирующий клапан закроется настолько, что давление за ним (Р2) упадет до уровня противодавления (Р3) и ниже. Что произойдет далее? Конденсат остановится, т. к. на конденсатоотводчике не будет положительного перепада давления, и конденсат начнет затапливать теплообменник, тормозя теплообмен. Конденсатоотводчик при этом останется полностью открытым, но конденсат из него отводиться не будет. Температура продукта, нагреваемого в теплообменнике, начнет снижаться, автоматика на это отреагирует и даст сигнал регулирующему клапану на открытие. После открытия клапана давление подрастет, конденсат начнет удаляться, и температура продукта также пойдет вверх. Таким образом, автоматика спасла ситуацию, но время упущено – произошло колебание температуры продукта. Такие колебания всегда будут происходить в подобных системах. Если управление температурой продукта не допускает колебаний (например, они ведут к браку продукции или аварийному останову), то такая система неработоспособна. В этом случае конденсатоотводчик уже бессилен.

Напрашивается очевидное решение проблемы – установка конденсатной насосной станции за конденсатоотводчиком. В данном случае возникает возможность выбора наиболее подходящего технического решения. Часто конденсатные насосные станции выполняют в виде конденсатных баков, оснащенных электрическими насосами с автоматикой регулирования уровня в баке. Объем бака рассчитывается на 5-10-минутный запас конденсата, чтобы насосы не работали в «звонковом режиме». Но есть и другой выход. На рисунке 5 изображено техническое решение, позволяющее обойтись без сложной и громоздкой конденсатной насосной станции, оно несколько проще и в ряде случаев уместнее.

Читайте также:  Причина частого пульса при пониженном давлении

Речь идет о перекачивающем конденсатоотводчике, представляющем собой автоматическое устройство, выполняющее функции и конденсатоотводчика, и насоса (рис. 6).

Действует это следующим образом: когда перепад давления на установке является положительным, т. е. конденсат может самостоятельно выходить в конденсатную линию, устройство работает как обычный поплавковый конденсатоотводчик. Когда давление на входе падает до величины противодавления, конденсат уже не может выходить и начинает накапливаться внутри корпуса конденсатоотводчика, далее при полном заполнении корпуса конденсатом срабатывает специальный механизм, подающий внутрь конденсатоотводчика движущую среду (пар или сжатый воздух), которая своим давлением вытесняет из конденсатоотводчика весь конденсат в конденсатную линию. Таким образом, вытеснение является функцией откачивания. По сути, перекачивающий конденсатоотводчик заменяет собой сразу несколько элементов «традиционной системы»: конденсатоотводчик, бак, электрические насосы и автоматику регулирования уровня.

Ранее, когда перекачивающие конденсатоотводчики еще не производились, применялось техническое решение, предусматривающее установку обычного механического насоса и отдельного конденсатоотводчика на выходе. Такое решение также невыгодно пользователю, потому что он вынужден покупать, монтировать и обслуживать два устройства вместо одного. Кроме того, конденсатоотводчик на выходе насоса всегда должен иметь огромные размеры, из-за того, что конденсатоотводчик вынужден пропускать максимальный расход конденсата как при высоких, так и при низких перепадах давления, что способен выполнить только сильно переразмеренный (т. е. большой и дорогой) конденсатоотводчик.

Современная промышленность предлагает перекачивающие конденсатоотводчики для широкого диапазона применений. Одним из лидеров на мировом рынке на сегодняшний день является японская компания TLV, представляющая целую линейку перекачивающих конденсатоотводчиков как для микрорасходов, так и для довольно крупных технологических установок: до 10 000 кг/ч конденсата в режиме насоса и до 30 000 кг/ч в режиме конденсатоотводчика. Пользователи перекачивающих конденсатоотводчиков получают сразу несколько преимуществ по сравнению с использованием систем с электрическими насосами, а именно:
отсутствие электропитания для откачивания конденсата;
• занимаемая площадь в несколько раз меньше систем с конденсатными баками;
• вместо трех специалистов (слесарь, электрик и КиПовец) обслуживание/ремонт выполняет один слесарь;
• нет кавитации на насосе даже при минимальном подпоре и температуре конденсата 100 °С;
• нет выпара в атмосферу, т. к. система с перекачивающим конденсатоотводчиком полностью закрытая, т. е. без связи с атмосферой;
• нет конденсатного бака, вместо него установлен конденсатный ресивер (коллектор) с объемом, рассчитанным на запас конденсата всего на несколько секунд – именно столько длится цикл перекачивания насоса.

Перекачивающие конденсатоотводчики применяются для обособленных потребителей пара, не допускающих подтопления. Например, паровоздушные калориферы, варочные реакторы с паровой рубашкой, пресса-вулканизаторы и т. п. Разумеется, один перекачивающий конденсатоотводчик может работать только с одним потребителем, а не с несколькими сразу, т. к. установка одного конденсатоотводчика на несколько теплообменников недопустима вне зависимости от того, обычный ли это конденсатоотводчик или перекачивающий. Следует различать механические конденсатные насосы и перекачивающие конденсатоотводчики. Это функционально разные устройства, хотя внешне и неотличимые друг от друга.

Таким образом, существует класс конденсатоотводчиков, которые могут не только отводить конденсат, но и успешно его перекачивать на дальние расстояния, оставаясь при этом довольно простыми и надежными устройствами, предназначенными для тяжелых условий промышленной эксплуатации.

Источник

Конденсатоотводчики: почему не оправдываются надежды?

Выбор конденсатоотводчика неизбежно сопряжен с анализом множества критериев, характер и совокупность которых, дает пользователю возможность сделать правильный выбор.В настоящей публикации мы постараемся представить обзор основных типовых ошибок, которые часто совершают сотрудники предприятий при подборе конденсатоотводчиков. Практика показывает, что существует ряд стандартных заблуждений. Мы выделим самые распространенные и часто встречающиеся ошибки при подборе конденсатоотводчиков. К счастью, в последнее время культура проектирования и эксплуатации пароконденсатных систем в нашей стране интенсивно повышается. Мотивом для этого служит рост цен на энергоносители, толкающий пользователей на более заботливое отношение к энергоресурсам, что в значительной мере влияет на снижение издержек производства. Посколькуконденсатоотводчик –это устройство, напрямую экономящее тепловую энергию, цена ошибки при его выборе может стать фатальной в борьбе за энергосбережение. И так случается, к сожалению, весьма часто, и это можно наблюдать в настоящее время.

Читайте также:  Прибор для измерения давления and япония

Итак, рассмотрим целый ряд мифов, в плену которых находятся некоторые пользователи пароконденсатных систем промышленных предприятий, озадаченные выбором конденсатоотводчиков или же, напротив, по каким-то причинам, являющиеся противниками установки конденсатоотводчиков.Возможно, некоторые читатели сочтут какие-либо из перечисленных критериев смешными или надуманными, но все приведенные примеры взяты из жизни и многолетней практики. У нас нет цели рассмешить или обидеть кого-либо, наоборот, знание ошибок позволяет быстро отсеивать ненужную информацию, избежать траты времени, исключить непрофессионалов из процесса выбора конденсатоотводчиков, следовательно, сосредоточиться на важных аспектах, игнорируя второстепенные и несущественные.

Иллюзия №1: Конденсатоотводчик можно подобрать по диаметру трубы, на которую он устанавливается.

Иллюзия №2: Все конденсатоотводчики на участке / на предприятии должны быть унифицированы – так проще поддерживать запас запасных частей и обеспечивать ремонт.

К этому нужно стремиться, но следует помнить, что универсального конденсатоотводчика, одинаково хорошо подходящего для применения во всех процессах, нет. Унификация конденсатоотводчиков на предприятии с множеством различных типов потребителей является в большинстве случаев самообманом и часто выгодна прежде всего поставщику, нежели потребителю, чтобы «подсадить» заказчика только на свои конденсатоотводчики. Именно недобросовестные поставщики часто навязывают покупателям какую-то одну модель конденсатоотводчика как якобы самую универсальную. Производители конденсатоотводчиков чаще всего имеют большое многообразие моделей конденсатоотводчиков, предназначенных для разных процессов, и эти модели не могут быть унифицированы даже в рамках одного производителя.

Иллюзия№3: Конденсатоотводчики этого типа всегда плохо работают.

А правильно ли применялся конденсатоотводчик? Мировая промышленность производит около десятка различных типов конденсатоотводчиков, отличающихся конструкцией и принципом действия. Каждый из типов имеет определенные технические преимущества перед другими при конкретных условиях. Эти критерии также необходимо подвергнуть оценке перед тем, как сделать вывод о работоспособности того или иного конденсатоотводчика. Зачастую причина неработоспособности конденсатоотводчика заключается вего неправильном применении, неправильном подборе или монтаже.

Иллюзия №4: Подобрать конденсатоотводчик проще простого, это же всего лишь«горшок».

Специалистов по подбору конденсатоотводчиков не так уж много. Где вы проходили обучение? Если конденсатоотводчик называть горшком, то он и будет работать как горшок…

Иллюзия №5: Конденсатоотводчики очень дорогие, нам бы чего подешевле. Конденсатоотводчик не должен стоить так дорого.

Эти устройства предназначены для экономии денег –они помогают обеспечивать соблюдение технологического процесса. Брак продукции на несколько порядков дороже любого, даже самого дорогого конденсатоотводчика. Для того чтобы конденсатоотводчик мог выполнять эти непростые и важные функции, его изготавливают из различных материалов, под конкретные технические условия, с высоким качеством сборки, с необходимой для данных условий комплектацией и опциями, что обеспечивает длительный срок службы в тяжелых промышленных условиях эксплуатации. Конденсатоотводчик – это не бытовая техника. Замена неисправного конденсатоотводчика по факту оборачивается в несколько раз дороже стоимости самого конденсатоотводчика. Это миф, что можно купить дешевый конденсатоотводчик и при поломке быстро заменить его на такой жедругой. Рассмотрим процесс заменыподробнее. Во-первых, чтобы понять, что конденсатоотводчик вышел из строя, необходимо время, за которое неисправное устройство может вызвать потери пролетного пара, а значит – денег. Во-вторых, необходимо демонтировать прибор, то есть вызвать слесаря. В-третьих, отдел закупок должен произвести ряд действий по покупке (запрос, ответ, счет/договор и пр.). Затем отдел логистики должен привезти товар, оприходоватьна складеи т.д., не говоряуже про бухгалтерию… Последнее – слесарь должен установить прибор. Если руководство уверено, что все эти сотрудники работают бесплатно, то это заблуждение. Вместо того, чтобы менять конденсатоотводчик, они могли бы заниматься иными полезными вещами, не отвлекаясь на чрезвычайные ситуации.

Читайте также:  Лекарства для повышения давления кофеин

Есть компании, которые производят конденсатоотводчики, и есть компании, которые разрабатывают и производят. Чувствуете разницу? В большинстве своем последние – это компании с историей, насчитывающей несколько десятков лет и производящие конструкции для работы с длительным межсервисным интервалом и сроком службы. Дешевый конденсатоотводчик интересен лишь ценой и практически всегда требует замены через непродолжительное время. Найти дешевый конденсатоотводчик не является проблемой, для этого не нужно быть специалистом, однако найти среди многообразия предложений высококачественныйприбор – задача более сложная и ответственная. И последнее. Средний срок окупаемости конденсатоотводчика составляет несколько месяцев и часто не превышает полугода! Эти устройства в лидерах по экономической эффективности применения среди прочего промышленного оборудования.

Иллюзия №6: Конденсатоотводчик можно выбрать по номинальному расходу конденсата, не применяя коэффициент запаса.

Это не всегда так.Более того, про наличие коэффициента запаса вообще мало кто знает, не говоря уже о том, какова должна быть его величина. Необходимо точно знать характер процесса, где предполагается устанавливать конденсатоотводчик. Во многих приложениях рекомендуется учитывать запас по производительности, только так можно гарантировать, эффективный отвод конденсата на всех режимах работы. Некоторые процессы требуют коэффициент 1,5, некоторые – 5. Не зная этих особенностей, подбор оборудования невозможен.

Иллюзия №7: Нет никакого смысла проводить регулярную диагностику конденсатоотводчиков, достаточно менять конденсатоотводчики по факту выхода из строя.

Факт выхода из строя не так легко определить. Без специальных средств диагностики можно выявить лишь некоторые типы неисправностей и лишь на некоторых типах конденсатоотводчиков. По статистике, ежегодно порядка 10% конденсатоотводчиков могут выходить из строя. Под выходом из строя подразумевается не только полное разрушение механизма, приводящее к неконтролируемому потоку пролетного пара, но и начальная стадия деградации, когда утечка еще не так велика, чтобы быть очевидно заметной невооруженным взглядом, но уже есть потери пролетного пара. Оба случая означают, что конденсатоотводчик приносит ущерб, только различной величины. Следует понимать, что приведенная цифра – 10% – является среднестатистической и описывает среднее предприятие, которое функционирует не один год. Любое производство сродни живому организму, где что-то модернизируется, изменяются технологические процессы, режимы и пр., следовательно, и парк конденсатоотводчиков включает различных производителей, с разным возрастом, ресурсами, работающих при разных технических условиях. Предполагая, что определенная частьприборов может выходить из строя, работы по регулярной диагностике становятся не столько услугой, над которой можно размышлять, заказывать ее или нет, сколько объективно необходимым мероприятием. Отсутствие менеджмента конденсатоотводчиков обрекает пароконденсатную систему на планомерное снижение эффективности и практически гарантирует наличие все увеличивающихся со временем потерь, которые в итоге списываются на выдуманные причины, а порой и попросту принимаются как неизбежные или даже как должные.

Подводя итогинашего краткого обзора, отметим, что современный рынок и информационные технологии позволяют пользователям получить огромный объем информации, касающейся вопросов подбора, установки, монтажа конденсатоотводчиков как напрямую от производителей, так и от их локальных представителей. Практический опыт применения конденсатоотводчиков доступен в виде презентаций, обучающих семинаров и литературы. Однако, как и в любом деле, чтобыв дальнейшем обеспечить эффективную работу и долгий срок службы оборудования,сначала необходимо внимательно изучить вопрос и в полной мере познакомиться с нюансами работывыбираемого прибора. И тогда энергосбережение станет реальностью, а иллюзии останутся на этих страницах.

Источник

Adblock
detector