Від теорії ближче до практики (продовження)
Як відводити конденсат з парових супутників
А. А. Філоненко. директор ЧТСУП «Стим-систем»
Як відомо, однією з основних складових загальних втрат пара в пароконденсатних системах промислових підприємств є втрати, зумовлені відсутністю конденсатоотводчиков на теплообмінниках і в інших елементах парової системи. Тому далі будемо розглядати питання розрахунку споживання пара і правильного підбору конденсатовідвідників для різних типів теплообмінних апаратів. Почнемо ж з парових супутників.
Парові супутники призначені для підтримки певної постійної температури середовища, що транспортується по основному трубопроводу. У багатьох випадках парові супутники знаходяться поза приміщеннями, що вимагає звернути особливу увагу на кліматичні умови їх експлуатації.
Основним завданням конденсатоотводчиков є зберегти пар до тих пір, поки його прихована теплота пароутворення не буде повністю використана, а потім вивести конденсат і Неконденсовані гази з теплообмінного апарату.
При цьому слід врахувати, що якщо з одним конденсатовідвідників з'єднати більше одного джерела конденсату, то конденсат і Неконденсовані гази від одного або декількох агрегатів можуть не потрапити в конденсатовідвідник. Будь-яка зміна витрати або режиму роботи теплообмінника може привести до зміни падіння тиску пари на конденсатовідвідники. Ця зміна може бути настільки малим, що не зафіксовано манометром, але при цьому достатнім, щоб конденсат з агрегату з більш високим тиском заблокував потік конденсату з агрегату з більш низьким тиском. Цей ефект називається «коротке замикання». Так як це правило діє для всіх видів теплообмінного обладнання, кожна магістраль парових супутників повинна мати власний конденсатовідвідник навіть в тому випадку, якщо один і той же основний трубопровід оснащений декількома лініями парових супутників.
При виборі типу і визначенні параметрів конденсатовідвідника особливо важливо враховувати його сумісність з призначенням системи. Для застосування на парових супутниках конденсатовідвідник повинен:
- не допускати появу пролітної пари протягом всього терміну служби;
- забезпечувати працездатність при різких змінах витрати конденсату;
- працювати при малих витратах конденсату;
- не пошкоджує при заморожуванні в разі припинення подачі пари.
Слід звернути увагу на те, що застосування термодинамічних конденсатовідвідників для дренажу парових супутників вкрай небажано. Так як розводки від декількох парових супутників зазвичай зв'язуються на один колектор, то вихід з ладу одного конденсатовідвідника буде підвищувати тиск в колекторі, а термодинамічні конденсатовідвідники вкрай чутливі до протіводавленію. Таким чином, вихід з ладу одного конденсатовідвідника може привести до непрацездатності всіх конденсатоотводчиков, встановлених на колекторі.
Вибір конденсатовідвідника для парових супутників (розрахунок кількості пара, споживаного паровим супутником)
Витрата конденсату, що утворюється в магістралях парових супутників, визначається виходячи з тепловтрат від трубопроводу з обігрівається продуктом за такою формулою:
де Q - витрата конденсату, кг / год;
S - площа зовнішньої поверхні трубопроводу з обігрівається продуктом між конденсатовідвідника парового супутника, м 2;
k - коефіцієнт теплопередачі, ккал / (м 2 • год • ° С) (табл. 1 і табл. 2);
t - різниця температур навколишнього середовища і обігрівається продукту, ° С;
r - прихована теплота пароутворення, ккал / кг [1].
Таблиця 1. Коефіцієнт теплопередачі (k) при теплообміні між сталевим паровим супутником і паливопроводом в залежності від в'язкості продукту
В'язкість при нормальній температурі
Приклад розрахунку кількості конденсату, що утворюється в паровому супутнику
Одиночний парової супутник з парою під тиском 11 бар обігріває продуктовий сталевий трубопровід Ду100 довжиною 30 м. Продуктопровід ізольований, щоб температура продукту зберігалася рівній 90 ° С при розрахунковій зовнішній температурі навколишнього середовища -25 ° С. Домовимося, що ефективність теплоізоляції дорівнює 75%. Чому в такому разі дорівнює витрата конденсату?
Застосовуючи формулу (1), отримаємо:
де 0,25 - безрозмірний множник, що відображає ефективність ізоляції (100% * mdash; 75%).
Розрахувавши кількість конденсату, що утворюється в парових супутниках, можна зробити коректний вибір конденсатовідвідника.
важливе зауваження
У більшості випадків застосування конденсатовідвідників на парових супутниках витрата конденсату виявляється дивно низьким, отже, для цієї мети підходить найменший конденсатовідвідник. При цьому при виборі конденсатовідвідника по витраті конденсату слід застосовувати коефіцієнт запасу, який дорівнює 2. Виходячи з вимоги не допускати появу пролітної пари, працювати при малих витратах, витримувати заморожування і відводити достатню кількість неконденсованих газів, для експлуатації на парових супутниках рекомендується конденсатовідвідник з перекинутого поплавком.
спосіб установки
Розподільні або живлять паропроводи повинні прокладатися вище продуктопроводів, яким необхідні парові супутники.
Для ефективного дренування конденсату і продувки неконденсованих газів рекомендується монтувати парові супутники з ухилом для забезпечення самопливу і встановлювати на всіх нижніх точках конденсатоотводчики. Це також буде перешкоджати замерзанню супутників. Типові схеми відведення конденсату від парових супутників представлені на малюнку.
Мал. Типові схеми відведення конденсату від парових супутників
Для забезпечення безперервного дренажу рекомендується безпосередньо перед конденсатовідвідників встановлювати переривник вакууму, щоб уникати замикання системи при дренажі самопливом. Пристрій спеціального дренажу для захисту від замерзання випускного колектора конденсатоотводчиков рекомендується у випадках переважання холодних Клима тичних умов.
Детальніше питання вибору конденсатоотводчиков для різних умов застосування будуть розглянуті в окремій статті.
література
М. П. Вукаловіч. Термодинамічні властивості води і водяної пари. - М. Державне науково-технічне видавництво машинобудівної літератури «Машгиз», 1955.
Довідки та консультації: