- Главная
- Тренинг и источники
- Теория пара
- Как работают механические конденсатоотводчики: принцип действия и преимущества
Основы отвода конденсата
Как работают механические конденсатоотводчики: принцип действия и преимущества
В отличие от других конденсатоотводчиков, которые функционируют за счет изменений температуры, скорости или циклов, механические конденсатоотводчики работают за счет удельного веса, а точнее за счет разницы удельного веса воды и пара. В механических конденсатоотводчиках клапан открывается и закрывается из-за движения поплавка, который поднимается и опускается вместе с потоком конденсата.
Механические конденсатоотводчики могут точно реагировать на действие потока конденсата, при этом их эффективность не будет зависеть от влияния внешних факторов. Это одно из их явных преимуществ по сравнению с термостатическими и термодинамическими конденсатоотводчиками, характеристики которых могут быть подвержены воздействию внешних факторов, таких как дождь, ветер или даже изоляция.
Две модели: с поплавком и с перевернутым горшком
Есть два основных вида механических конденсатоотводчиков: с поплавком и с перевернутым горшком. Поплавком здесь называется герметичный шар, а горшком — плавучая цилиндрическая чаша, перевернутая вверх дном.
Подъемная сила выталкивания — основа работы обоих типов механических конденсатоотводчиков, но пинцип действия при этом является совершенно разным.
Поплавковый тип
В поплавковых конденсатоотводчиках положение поплавка напрямую зависит от уровня поступившего конденсата. Поплавок реагирует на поток конденсата, соответственно открывая и закрывая клапан.
Поплавковые конденсатоотводчики бывают двух типов: с рычажным и свободным поплавком
В первых — поплавок прикреплен к рычагу, который управляет клапаном. Когда конденсат попадает в конденсатоотводчик, поплавок всплывает, приводя в движение рычаг и открывая клапан. Однако из-за ограниченной амплитуды движения рычага головка клапана часто остается на пути потока конденсата, что может дополнительно увеличить силу тяги, необходимую для закрытия клапана в условиях высокого расхода.
В свободнопоплавковых конденсатоотводчиках TLV Free Float® поплавок не прикреплен к рычагу, а сам выступает в роли клапана. Свободный поплавок Free Float® способен самостоятельно отрываться от отверстия, позволяя беспрепятственно сбрасывать конденсат. Кроме того, естественное вращение свободного поплавка Free Float® позволяет практически бесконечному количеству точек контакта герметизировать отверстие, значительно уменьшая локальный износ клапана.
Свободнопоплавковый конденсатоотводчик TLV Free Float®
Тип с перевернутым горшком
В таких конденсатоотводчиках горшок прикреплен к рычагу, который открывает и закрывает клапан конденсатоотводчика, реагируя на движение горшка. Когда пар или воздух попадают в нижнюю часть перевернутого горшка, а конденсат окружает его снаружи, пар приводит горшок в движение и поднимает его. В этом положении горшок закрывает клапан. В верхней части горшка есть вентиляционное отверстие, которое позволяет небольшому количеству пара проходить в верхний отдел конденсатоотводчика, где он затем сбрасывается вниз. Когда пар выходит через вентиляционное отверстие, конденсат начинает заполнять внутреннюю часть горшка, заставляя его опускаться и позволяя рычагу открывать клапан конденсатоотводчика и выпускать конденсат (вместе с любым паром, находящимся внутри).
| Конденсационный горшок |
|---|
Непрерывный сброс — существенное преимущество конденсатоотводчиков поплавкового типа
Одним из основных отличий в работе конденсатоотводчиков со свободным поплавком и с перевернутым горшком является обеспечиваемый тип отвода конденсата: поплавковые конденсатоотводчики обеспечивают непрерывный сброс, а с перевернутым горшком — прерывистый.
| Поплавковые конденсатоотводчики обеспечивают непрерывный сброс |
|---|
|
|
В конденсатоотводчиках, непрерывно отводящих конденсат, поплавок поднимается и опускается в зависимости от количества поступающего конденсата, что позволяет клапану автоматически регулировать его уровень. При поступлении конденсата клапан специально открывается для его сброса и закрывается при остановке потока конденсата. Это позволяет конденсатоотводчику быстро реагировать на колебания конденсатной нагрузки.
| Конденсатоотводчики с перевернутым горшком обеспечивают прерывистый сброс конденсата |
|---|
|
|
С другой стороны, в конденсатоотводчиках, обеспечивающих прерывистый сброс, конденсат не отводится до тех пор, пока из горшка не выйдет значительное количество пара, приведя к закрытию горшка и открытию клапана. Следовательно, клапан может оставаться полностью закрытым и не сбрасывать конденсат до тех пор, пока из горшка не выйдет определенное количество пара.
Поток конденсата из оборудования и паропроводов, как правило, является непрерывным вне зависимости от работы конкретного конденсатоотводчика. Таким образом, в конденсатоотводчиках, с прерывистым сбросом конденсата, он будет накапливаться до тех пор, пока клапан будет оставаться закрытым.
Выбор конденсатоотводчика влияет на работу низкоконденсатных систем
Конденсатоотводчики необходимы в любой системе, в которой образуется даже очень малое количество конденсата, например в системах, использующих перегретый пар. В связи с этим важно понимать, как работают конденсатоотводчики в среде с крайне низкими конденсатными нагрузками.
В системах с перегретым паром часто бывает мало конденсата. Во время таких операций внутри конденсатоотводчика может не хватить воды для того, чтобы привести в движение перевернутый горшок. В результате горшок упадет на дно конденсатоотводчика, спровоцировав утечку большого количества перегретого пара. Это не только вызовет дополнительные затраты, но и может повысить обратное противодавление.
Работа поплавковых конденсатоотводчиков также меняется в системах с перегретым паром. В рычажных поплавковых конденсатоотводчиках головка клапана находится в непосредственной близости от его седла. Работа с низким расходом может привести к тому, что конденсат будет протекать через клапан на крайне высокой скорости, вызывая эрозию проволоки. Свободнопоплавковый конденсатоотводчик Free Float® отходит от седла клапана даже в условиях низкого расхода. Поскольку головка клапана не находится непосредственно на пути потока, повреждение проволоки предотвращается даже в условиях низкого расхода.
| Поплавковые конденсатоотводчики в низкорасходных системах |
|---|
|
|
| Конденсатоотводные горшки в низкорасходных системах |
|---|
|
|
Номер отверстия соответствует максимальному рабочему давлению
Одной из примечательных характеристик механических конденсатоотводчиков является то, что для каждой модели доступны разные размеры сопла в зависимости от дифференциального давления. Размер отверстия рассчитан на максимальное рабочее давление (PMO) конденсатоотводчика.
Важно понять, что если конденсатоотводчик используется при рабочем давлении, превышающим максимальное (PMO), его клапан может и не открыться. В такой ситуации, называемой "нажимным блоком", конденсатоотводчик остается закрытым, и конденсат не сбрасывается.