Конденсатоотводчик - вид трубопроводной арматуры, предназначенный для автоматического отвода конденсата водяного пара из пароконденсатных систем. Конденсат в системах появляется в результате потери паром энергии в теплообменниках или при пусковом прогреве теплопроводов. Наличие конденсата в паровых трубопроводных системах приводит к гидроударам, снижению тепловой мощности и ухудшению качества пара. Известно, что использование конденсатоотводчиков в комплексе оборудования сохраняет до 20 % полезной энергии пара. Чтобы подобрать конденсатоотводчик, необходимо знать условия и режим эксплуатации теплосети, особенности используемого оборудования и характеристики самих конденсатоотводчиков. Под условиями эксплуатации теплосети мы понимаем колебания рабочего давления, а также противодавление на самих конденсатоотводчиках. Кроме того иногда требуется стойкость конденсатоотводиков к коррозии, гидроударам или замерзанию. Необходимо также учесть условия выпуска воздуха из системы во время включения теплового оборудования. Рассмотрим принцип работы трех основных типов конденсатоотводчиков.
Термодинамические конденсатоотводчики являются наиболее простым и наиболее распространенным типом конденсатоотводчиков. Термодинамические конденсатоотводчики предназначены для паровых систем с малым или средним расходом конденсата. В основе принципа работы термодинамического конденсатоотводчика лежит разница скоростей прохождения пара и конденсата в зазоре между диском и седлом. При прохождении через конденсатоотводчик конденсата из-за его низкой скорости диск поднимается и пропускает конденсат. При прохождении через конденсатоотводчик пара скорость увеличивается, приводя к падению статического давления, и диск опускается на седло. Пар, находящийся над диском, благодаря большей площади контакта удерживает диск в закрытом положении. По мере конденсации пара давление над диском падает, и диск снова начинает подниматься, пропуская конденсат. Периодически конденсатоотводчики выпускают часть пара, поэтому, чтобы избежать энергопотерь, производители не выпускают термодинамические конденсатоотводчики больших диаметров.
Принцип работы термостатического конденсатоотводчика основан на разности температур пара и конденсата. Чувствительным элементом и исполнительным механизмом термостатического конденсатоотводчика является термостат. В качестве термостата используются биметаллические пластины или капсулы с наполнителем, который при изменении температуры деформирует изнутри форму капсулы. Термостат имеет в нижней части седло, выполняющее функцию запорного механизма. В холодном состоянии между диском капсулы и седлом существует зазор, позволяющий конденсату, воздуху и другим неконденсируемым газам выходить из конденсатоотводчика. При нагреве термостат опускается на седло, препятствуя выходу пара. Особенность термостатических конденсатоотводчиков – необходимость доохлаждения конденсата на несколько градусов относительно температуры конденсации для открытия термостата. Таким образом данный тип конденсатоотводчика в большей или меньшей степени инерционен. Данный тип конденсатоотводчиков помимо отвода конденсата, позволяет также удалять из системы воздух и газы, то есть использоваться в качестве воздухоотводчика для паровых систем. Существуют три модификации термостатических капсул позволяющих отводить конденсат при температуре на 5°С, 10°С или 30°С ниже температуры парообразования. Этот тип конденсатоотводчика не замерзает, если за ним нет подъема конденсатной линии, и конденсат не зальет его при отключении пара.
Принцип работы (принцип действия) поплавковых конденсатоотводчиков основан на разнице плотности пара и конденсата. Исполнительным механизмом является шаровой поплавок или поплавок в виде перевернутого стакана. Поплавок соединен с выпускным клапаном посредством рычага. Конденсат поступает в корпус конденсатоотводчика и, наполняя его, поднимает поплавок, при этом открывая выпускной клапан. При пуске системы, в конденсатоотводчик поступает воздух, который беспрепятственно удаляется в конденсатную линию. Такие конденсатоотводчики обеспечивают непрерывный отвод конденсата и наиболее подходят для систем с большими поверхностями теплообмена и образованием больших объемов конденсата.
В корпусе поплавкового конденсатоотводчика при эксплуатации всегда должна быть вода (гидрозатвор). Потеря этого водяного уплотнения может привести к беспрепятственному выходу пара через конденсатоотводчик. Это может произойти при резком падении давления пара и как следствие – вскипанию конденсата. Чтобы этого избежать в системах, где возможны колебания давления, перед конденсатоотводчиком устанавливают обратный клапан. Поплавковый конденсатоотводчик может быть поврежден при замерзании. При установке поплавкового конденсатоотводчика на открытом воздухе необходимо использовать теплоизоляцию его корпуса.
