Конденсатоотводчик — промышленная трубопроводная арматура , предназначенная для автоматического отвода конденсата водяного пара . Конденсат может появляться в результате потери паром тепла в теплообменниках и при прогреве трубопроводов и установок, когда часть пара превращается в воду. Наличие конденсата в паровых системах приводит к гидроударам , снижению тепловой мощности и ухудшению качества пара. В зависимости от принципа работы конденсатоотводчики можно разделить на три группы: механические (поплавковые), термостатические и термодинамические. Могут применяться также конденсатоотводчики сопловые и лабиринтные, а также комбинированные термостатические/термодинамические.

Типы конденсатоотводчиков

Гидродинамические (дросселирующие, лабиринтные) конденсатоотводчики

Принцип работы дросселирующих (гидродинамических, лабиринтных) конденсатоотводчиков основан на использовании разницы в плотностях пара и конденсата. Дросселирующие конденсатоотводчики являются конденсатоотводчиками непрерывного действия.

Механические (поплавковые)

Принцип работы механических конденсатоотводчиков основан на использовании разницы в плотностях пара и конденсата.

Существуют следующие их разновидности:

• Поплавковый со сферическим поплавком
  • закрытым
  • открытым
• Поплавковый колокольного типа (перевернутый открытый)

Термостатические конденсатоотводчики

Принцип работы термостатических конденсатоотводчиков основан на использовании расширения тел от нагревания и разности температур пара и конденсата.

Существуют следующие их разновидности:

• Капсульные конденсатоотводчики
• Биметаллические пластины
• Сильфонные термостаты

Термодинамические конденсатоотводчики

Принцип работы термодинамических конденсатоотводчиков основан на использовании аэродинамического эффекта и термодинамических свойств среды.

Комбинированные термостатические/термодинамические конденсатоотводчики

Принцип действия комбинированного термостатического/термодинамического конденсатоотводчика:

• отвод конденсата управляется регулирующим элементом в зависимости от установленных параметров давления и температуры.
• конденсатоотводчик открывается при небольшом переохлаждении и закрывается непосредственно перед тем, как температура конденсата достигает температуры насыщения.
• эффект «вскипания» конденсата (термодинамический процесс) приводит к мгновенному закрытию конденсатоотводчика и, соответственно, к высокой пропускной способности по горячему конденсату.

Температура отводимого конденсата регулируется путём перенастройки регулятора на определённое переохлаждение. Увеличение переохлаждения конденсата приводит к энергосбережению (если процесс нагрева допускает подтопление парового пространства), тогда как снижение переохлаждения приводит к более быстрому и равномерному нагреву.

Стадии работы

Первый этап

Во время запуска паровой системы, когда через конденсатоотводчик проходит холодный конденсат и воздух, биметаллические пластины находятся в плоском состоянии. Рабочее давление в этот отрезок времени действует в направлении открытия конденсатоотводчика ( зеленая стрелка на рис. ). Конденсатоотводчик полностью открыт.

Второй этап

Температура конденсата увеличивается и биметаллические пластины начинают выгибаться, втягивая плунжер по направлению к седлу (направление закрытия — красная стрелка). Это термостатический эффект. Рабочее давление в паровой системе и давление, появляющееся в пространстве между плунжером и седлом ( маленькие зеленые стрелки на рис. ) за счет вскипания конденсата, действуют в противоположном направлении, открывая конденсатоотводчик ( большая зелёная стрелка на рис. ). Это термодинамический эффект.

Третий этап

Как только температура конденсата приближается к температуре насыщения, конденсатоотводчик уже почти закрыт. Давление в пространстве между плунжером и седлом снижается по мере уменьшения объёма пара вторичного вскипания и плунжер плотно прижимается к седлу. Термостатическая и пружинная характеристики стопки биметаллические пластин сбалансированы таким образом, что температура открытия и закрытия всегда на несколько градусов ниже температуры насыщения.

Монтаж и материалы

Комбинированные термостатические/термодинамические конденсатоотводчики с биметаллическим регулятором могут быть смонтированы как на вертикальных, так и на горизонтальных трубопроводах и могут изготавливаться из различных марок сталей .

Литература

• Гуревич, Д. Ф. Трубопроводная арматура: Справочное пособие. — 2-е изд., перераб. и доп.. — Ленинград: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1981. — 368 с.