Подбор конденсатоотводчиков

При отводе конденсата из межтрубного пространства греющей камеры необходимо, чтобы пар, сконденсировавшись и таким образом, передав раствору скрытую теплоту парообразования, был удален в конденсатную линию. Для отвода конденсата в конденсатную линию используют конденсатоотводчики. Главное назначение конденсатоотводчика – выпускать конденсат, но задерживать пар до тех пор, пока он полностью не сконденсируется.Если не использовать конденсатоотводчик, то часть пара, не успевшая сконденсироваться, выйдет в конденсатную линию и будет безвозвратно потеряна. Процесс передачи тепла в греющей камере в этом случае будет крайне неэффективным, т.к. потери пара порой могут достигать 20% и более. Конденсатоотводчик способствует энергосбережению. Пар, попавший в конденсатную линию, кроме того, провоцирует гидравлические удары.

Наиболее распространены поплавковые устройства, действие которых основано на различии плотностей пара и конденсата, и термодинамические конденсатоотводчики.Рекомендуется использовать преимущественно термодинамические конденсатоотводчики, которые устойчиво работают при начальном давлении свыше 0,1 МПа и противодавлении до 50% начального давления. При начальном давлении менее 0,1 МПа рекомендуется устанавливать конденсатоотводчики с опрокинутым поплавком, которые надежно работают при перепада давлений более 0,05 МПа при постоянном и переменном режимах расходования пара.В частности, конденсатоотводчики с опрокинутым поплавком муфтовые чугунные 45ч9нж1-4м и термодинамические 45ч13нж предназначены для автоматического отвода конденсата с температурой до 200°С. Поплавковый конденсатоотводчик устанавливается вертикально, а термодинамический может устанавливаться в любом положении.

При их выборе принимаются условный диаметр прохода и номер седла, обеспечивающие отвод требуемого количества конденсата.

При отводе неохлажденного конденсата в трубопроводе образуется сложный двухфазный пароводяной поток, плотность которого значительно ниже плотности воды. Вследствие этого производительность конденсатоотводчиков, измеренная по холодной воде, не соответствует производительности по горячему конденсату.Чем ниже температура конденсата, тем больше производительность конденсатоотводчика по конденсату приближается к производительности по холодной воде. При ориентировочном определении производительности конденсатоотводчика по горячему конденсату указанную в таблицах производительность по холодной воде уменьшают в два-три раза [13].

Более точный подбор конденсатоотводчика можно выполнить по условной пропускной способности конденсатоотводчика, которая определяется в зависимости от расчетного расхода воды через конденсатоотводчик и перепада давления на нем [12, 14].

При недостаточной пропускной способности конденсатоотводчика в системе будет накапливаться конденсат. В тех случаях, когда необходимо обеспечить большой выпуск конденсата, превышающий производительность серийно выпускаемых конденсатоотводчиков, на конденсатной линии устанавливают поплавковые камеры с закрытым поплавком.

Для обеспечения нормального отвода конденсата, при котором отсутствует его накопление в аппарате, конденсатоотводчик должен быть не только правильноподобран, но и правильно установлен. Конденсатоотводчик должен быть установлен несколько ниже патрубка, отводящего конденсат из аппарата, чтобы обеспечить слив конденсата самотеком. Конденсатопровод, соединяющий его с аппаратом, должен быть вертикальным или наклонным в сторону конденсатоотводчика и не иметь изгибов. Конденсатоотводчики следует устанавливать в непосредственной близости от аппарата. Во всех случаях конденсатоотводчик должен быть снабжен обводной линией (байпасом) для пропуска конденсата при его ремонте.

Примеры расчета многокорпусных выпарных установок

Пример 1

Спроектировать трехкорпусную прямоточную выпарную установку для концентрирования 18000 кг/ч (5,0 кг/с) водного раствора NaNO₃ от начальной концентрации 5 масс.% до конечной концентрации 30 масс.%. Начальная температура раствора 20ºС. Обогрев производится насыщенным водяным паром, имеющим абсолютное давление 0,6 МПа. Давление в барометрическом конденсаторе 0,02 МПа. Выпарной аппарат – тип II, исполнение 1. Отбор экстра-пара не производится. Отношение коэффициентов теплопередачи по корпусам принять равным .

Расчет и подбор выпарных аппаратов