Выбор конденсатоотводчиков - технологическое оборудование

В этом материале приведены таблицы выбора и рекомендации по подбору конденсатоотводчиков для различных процессов, включая варочные котлы, реторты, дигестеры, сусловарочные котлы, ребойлеры, испарители и вулканизаторы.

#Стационарные варочные котлы

Технологические варочные котлы используются во многих отраслях для нагрева самых разных материалов и почти всегда должны разогревать содержимое как можно быстрее. В этом отношении они отличаются от пищеварочных котлов для столовых. Давление пара здесь обычно высокое, и эффективное удаление воздуха и конденсата жизненно важно. Конденсатоотводчики, устанавливаемые на стационарных производственных котлах, должны очень быстро отводить и конденсат, и воздух, а также справляться с нагрузкой по конденсату, которая сильно меняется между пусковым режимом и нормальной работой.

Идеальным выбором является поплавково-термостатический конденсатоотводчик. Рубашка будет выходить на режим быстрее, если напротив точки подвода пара установить воздухоотводчик. Обычно такая возможность предусматривается конструкцией.

На рисунке 11.9.1 показан поплавково-термостатический конденсатоотводчик, установленный вплотную к точке дренажа. Термодинамический конденсатоотводчик может быть полезной альтернативой, особенно если выход расположен близко к полу, но для максимальной производительности может потребоваться воздухоотводчик в байпасе вокруг него.

Термостатические конденсатоотводчики уравновешенного давления также можно использовать на небольших котлах, но они должны быть установлены на неизолированном охлаждающем участке.

На рисунке 11.9.2 показана схема для случая, когда конденсатоотводчик невозможно установить под котлом и конденсат удаляется через внутреннюю неподвижную сифонную трубку с помощью поплавково-термостатического конденсатоотводчика с устройством снятия паровой блокировки.

#Опрокидываемые технологические котлы

Особенность всех опрокидываемых котлов с паровой рубашкой, показанных на рисунке 11.9.2, состоит в том, что условия паровой блокировки присутствуют всегда, независимо от того, насколько близко конденсатоотводчик установлен к котлу. Причина в том, что конденсат должен пройти через поднимающуюся трубку от нижней части рубашки к выходной цапфе. Этот подъемный участок заполняется паром и удерживает конденсатоотводчик закрытым, препятствуя отводу конденсата, если не принять соответствующих мер. Конденсатоотводчик обязательно должен иметь устройство снятия паровой блокировки. Если пар поступает в рубашку сверху, дополнительный воздухоотводчик на рубашке улучшит время пуска.

#Реторты

Реторты обычно представляют собой большие сосуды, в которые помещается продукт для обработки или приготовления низконапорным паром.

Примером может служить консервная реторта, в которую помещают герметично закрытые банки с продуктом. Затем пар используется для нагрева или приготовления содержимого банки. После закрытия двери крайне важно обеспечить удаление всего воздуха и конденсата и замещение их сухим насыщенным паром. Поплавково-термостатический конденсатоотводчик со встроенным воздухоотводчиком здесь идеален, особенно благодаря способности пропускать большие объемы конденсата при относительно низком давлении.

В таком большом паровом пространстве удаление воздуха может быть проблемой. Если воздух удален не полностью, температура процесса упадет, что приведет к порче продукции. Если пар подается снизу, в верхней части следует установить воздухоотводчики уравновешенного давления. Если пар входит сверху, дополнительные воздухоотводчики нужно поставить ближе к нижней части, как показано на рисунке 11.9.3.

#Промышленные автоклавы

На рисунке 11.9.4 показан альтернативный способ вентилирования большого автоклава с использованием самодействующего регулятора температуры в качестве воздухоотводчика большой пропускной способности. Если в цикле предусмотрено охлаждение, конденсатоотводчики и воздухоотводчики должны иметь соответствующие запорные устройства и байпасные линии.

#Дигестеры

Нагрев обеспечивается паровой рубашкой, которая при пуске будет полностью заполнена воздухом. Точка подвода пара может быть снизу, посередине или сверху рубашки. В первых двух случаях требуются воздухоотводчики уравновешенного давления в верхней части рубашки, как на рисунке 11.9.5, а при верхнем вводе воздуха их следует устанавливать ближе к низу. Во всех случаях рубашку следует дренировать поплавково-термостатическими конденсатоотводчиками, как показано на схеме. Термодинамические конденсатоотводчики тоже возможны, но обычно потребуется дополнительное удаление воздуха. Если нагревается мешалка, ее следует дренировать поплавково-термостатическим конденсатоотводчиком с устройством снятия паровой блокировки.

#Нагревательные столы и плиты

Такое оборудование используется во многих отраслях, и условия работы могут существенно различаться, но типичным примером является финальная секция сушки в гофроагрегате, показанная на рисунке 11.9.6. Нагревательные плиты или паровые камеры могут работать при переменных давлениях и нагрузках по конденсату из-за изменения толщины картона. Для этого применения подходят как поплавково-термостатические, так и уравновешенные конденсатоотводчики, а термодинамические устройства также могут быть полезной альтернативой.

Как правило, не следует подавать пар с одного конца стола и дренировать конденсат с другого, поскольку тогда конденсат и воздух из любой секции должны пройти через все последующие секции, прежде чем достигнут конденсатоотводчика. Это приведет к более длительному разогреву и снижению температуры в крайних секциях. Более совершенный метод - подавать пар и дренировать каждую секцию по отдельности. На рисунке 11.9.6 показаны термостатические конденсатоотводчики уравновешенного давления и фильтры, которые обычно хорошо подходят для таких столов.

#Пивоваренные сусловарочные котлы

Это специализированные разновидности испарителей, требующие особого подхода. Пар обычно подается снизу котла, а высокий расход нагревателя может вызывать пиковую нагрузку на котельную с возможностью уноса влаги, поэтому сепаратор на линии рядом с котлом обеспечит подачу сухого пара.

Нижний змеевик лучше всего дренировать поплавково-термостатическим конденсатоотводчиком, установленным вплотную к выходу. Нагреватель должен обеспечивать максимально возможную теплопередачу при ровной мощности, чтобы поддерживать непрерывную турбулентность в котле. Для этого требуется высокопроизводительный конденсатоотводчик с непрерывным сбросом, способный справляться как с тяжелой пусковой нагрузкой, так и с более легкой рабочей. Поплавково-термостатический конденсатоотводчик идеально подходит для этой задачи.

Удаление воздуха крайне важно. Если конструкция нагревателя такова, что весь воздух удаляется через выпуск конденсата, дополнительная пропускная способность по воздуху будет преимуществом. Использование воздухоотводчика уравновешенного давления, установленного вокруг конденсатоотводчика, обеспечит максимальную продувку системы при пуске, как показано на рисунке 11.9.7.

Иногда сама конструкция нагревателя приводит к накоплению воздуха в другой точке, и тогда потребуется отдельный воздухоотводчик.

#Испарители, каландрии и ребойлеры

Испарители широко различаются по конструкции и назначению, но по сути всегда включают некоторую разновидность теплообменника для нагрева технологической среды. Паровой нагреватель обычно имеет горизонтальные трубы, как показано на рисунке 11.9.8.

Используются также вертикальные трубы, которые часто объединяют в каландрию или трубную корзину, при этом пар находится снаружи труб. Каландрии могут располагаться внутри корпуса испарителя, а также может использоваться внешний нагреватель или ребойлер. Во всех этих случаях применимы сходные соображения.

Скорость конденсации при пуске может быть выше, чем в режиме кипения, но высокая скорость теплопередачи нужна всегда. Конденсатоотводчик должен одинаково хорошо работать и при больших, и при малых нагрузках, а воздух должен свободно удаляться.

Лучшим выбором является поплавково-термостатический конденсатоотводчик, который следует устанавливать рядом с точкой дренажа конденсата. Если это невозможно, применяют поплавково-термостатический конденсатоотводчик с устройством снятия паровой блокировки и, при необходимости, внешний воздухоотводчик в байпасе.

Конденсатоотводчик с перевернутым стаканом является альтернативой при очень высоких давлениях пара или при сильном гидроударе. В такой схеме всегда необходим байпас с воздухоотводчиком.

У некоторых нагревателей производительность можно повысить дополнительным удалением воздуха. Дренаж и удаление воздуха из многоступенчатых испарителей могут усложняться тем, что одна или несколько ступеней работают под вакуумом, и в таких случаях необходимо применять специальные схемы с автоматическими насосами-конденсатоотводчиками. Конденсат также может быть коррозионно-активным. При организации дренажа такого оборудования всегда следует обращаться за консультацией к специалистам.

#Вулканизаторы

Конденсат из камеры может становиться кислым, что делает его коррозионно-активным для некоторых конденсатоотводчиков. Лучшим выбором все равно остается поплавково-термостатический конденсатоотводчик либо устройство с перевернутым стаканом с отдельным параллельным воздухоотводчиком. Какой бы вариант ни был выбран, он должен быть изготовлен из нержавеющей стали для защиты от коррозионного воздействия. Загрязненный конденсат необходимо сбрасывать в дренаж. Узлы конденсатоотводчиков, обслуживающие камеру, придется регулярно очищать.

Подача пара с одного конца камеры делает необходимой установку воздухоотводчиков на противоположном конце камеры на верхнем уровне, а также внутри конденсатоотводчика или вокруг него. Дренаж и вентиляция рубашки организуются проще. Здесь следует использовать поплавково-термостатический конденсатоотводчик вместе с дополнительным воздухоотводчиком, установленным как можно дальше от точки подвода пара.