Конденсат в парових системах утворюється внаслідок тепловтрат і за рахунок передачі тепла від пара до нагрівається поверхонь. Після конденсації пари необхідно виводити конденсат з системи, оскільки теплота, яка перебуває в певній кількості конденсату, набагато менше теплоти, що знаходиться в такій же кількості пара, в результаті чого значно знижується ефективність теплосистеми. Однак це ще далеко не все і не найсерйозніші проблеми, які можуть виникати при відсутності нормальної конденсатоотводящей системи в трубопровідній системі. Розглянемо їх більш детально.
Гідроудари і термічні удари
Гідроудар або гідравлічний удар в тепловій системі - це стрибок тиску в паропроводі, який викликається різкою зміною швидкості конденсату, що утворюється в нижній частині паропроводу. Основна небезпека гідроударів полягає в тому, що вони можуть спровокувати появу тріщин в трубах паропроводу, а також, що ще гірше, гідроудари пошкоджують і зовсім виводять з ладу дорогу арматуру, встановлену в системі. Основною причиною виникнення гідроударів є наявність в системі великої кількості невиведених конденсату. Далі відбувається наступне: проходить по паропроводу пара починає гнати цей конденсат, збираючи, по ходу руху, все більша кількість конденсату в трубі. В результаті рухається по трубі з високою швидкістю заряд конденсату (швидкість може досягати 150 км / год і вище) налітає на перешкоди, в якості яких якраз і виступають різні елементи трубопровідної арматури - наприклад, клапани, фітинги, заглушки і т.д.
При цьому можливі абсолютно будь-які деформації арматури аж до повного виходу з ладу. Ну і крім безпосередньо ударної хвилі можливо і таке явище, як ерозія трубопровідної арматури, коли рухається з високою швидкістю потік конденсату вимиває шматочки металу з тих же фітингів. Що ж стосується ударів термічних, то вони являють собою різновид гідравлічного удару і виникають тоді, коли пара починає контактувати з охолодженим конденсатом (в даному випадку температура конденсату повинна бути нижче). В результаті обсяг пара істотно зменшується і виникає ударна хвиля, яка поширюється по всій системі. Зрозуміло, це також призводить до значних пошкоджень арматури.
інші проблеми
Крім цього існує і проблема недостатньої ефективності роботи теплопроводів з великою кількістю накопичується конденсату. Справа в тому, що конденсат займає в системах чималий обсяг, і, зважаючи на недостатню кількість теплоти, що міститься в ньому, суттєво знижує теплоеффектівность системи, а при заповненні цього простору паром тепловіддача буде значно збільшена. Таким чином, зрозуміло, що для того, щоб уникнути негативних наслідків у вигляді різних типів гідроударів і низькою теплової системи, необхідно забезпечити своєчасний відведення конденсату із системи. Однак це ще не всі проблеми, які підстерігають обладнання теплопроводів. Так, висновок конденсату може бути утруднений через наявність у воді солей, які в результаті хімічних реакцій, що відбуваються в теплопровідної системі, виділяють двоокис вуглецю (CO2). Що рухається по трубопроводу з великою швидкістю пар притискає гази до стінок труби, в результаті чого також істотно знижується теплоеффектівность, оскільки CO2 блокує передачу тепла. Тому необхідно разом з конденсатом виводити і вуглекислий газ.
Рішення щодо відведення конденсату з теплопроводу
Таким чином, ми з'ясували, що для найбільш ефективної роботи теплопровідних системи і забезпечення її безпеки необхідно виводити конденсат, вуглекислий газ і повітря в максимальних кількостях і з максимальною швидкістю. Також необхідна сепарація пара, тобто поділ пара і конденсату. Але як це зробити найефективніше? Для початку розглянемо інженерні рішення, що застосовуються для відведення конденсату. У будь-який паропровідні системі встановлюються через певні інтервали так звані коліна-відстійники, в які конденсат, що утворюється з пара, стікає самопливом. Правильно встановлене коліно-відстійник буде зберігати конденсат до того моменту, як спрацює конденсатовідвідник. Також в системах, де потрібне отримання сухого пара, або при обробці вторинної пари використовуються і сепаратори, які відокремлюють конденсат від пара. Конденсатоотводчик ж являє собою вид трубопровідної арматури, призначений для безпосереднього відведення конденсату, а також випуску повітря і інших газів з системи паророзподілу. При цьому конденсатоотводчики абсолютно не пропускають пар, сприяючи, тим самим, максимальному енергозбереження.