В пароконденсатных системах самая частая проблема это высокое содержание влаги в паре. Влага приводит к снижению характеристик теплоносителя, а так же способна вывести из строя чувствительные элементы системы. Чтобы этого не происходило необходимо использовать конденсатоотводчики и сепараторы для осушения пара.
Про конденсансатоотводчики детально расписано тут, поэтому сегодня будут рассмотрены только сепараторы пара.
Почему в паре много влаги?
- Пар, выходящий из котла может содержать большое количество влаги, которая образуется из-за перегрузки парогенератора или высокого уровня воды в емкости.
- Трубопровод не герметичен, или на длинном отрезке установлено мало конденсатоотводчиков. По правилам устройства паропровода они должны монтироваться через каждые 30-50 метров, а также перед каждым участком подъема и поворота.
Чтобы обеспечить необходимую сухость пара необходимо установить сепаратор пара на заданных участках паропровода:
- Сразу за парогенератором или котлом. Это обеспечит заданную сухость пара и защитит систему от возможного уноса котловой воды.
- На входе паропровода, если нет собственной котельной и Вы берёте теплоноситель от внешнего поставщика (к примеру, ТЭЦ).
- Перед регулирующими и редукционными клапанами. Из-за того, что пар на высокой скорости идёт по трубопроводу лишняя влага будет разбивать седло клапанов и выводить их из строя.
- Перед расходомерами. Эксплуатация в тяжелых условиях приводит к погрешности при измерении расхода.
- Перед потребителем: оборудование с паровой рубашкой - к примеру краны, калорифер, теплообменник и т.д.
Всего есть 3 вида устройств данного вида: дефлекторные, центробежные и механические коалесцентные. Часто для достижения более высокой эффективности используется комбинация двух разных типов сепараторов.
Дефлекторный сепаратор состоит из одной или нескольких внутренних перегородок, которые перенаправляют пар в одном или нескольких разных направлениях. Это позволяет удалять более тяжелые капли конденсата с помощью регулирующего клапана или конденсатоотводчика. Это самый простой сепаратор в проектировании и изготовлении, но он также наименее эффективен.
Центробежный сепаратор, как следует из названия, использует центробежную силу для отделения конденсата от пара. Свободный пар с каплями воды поступает в сепаратор и начинает закручиваться по спирали, и ускоряться вниз вокруг конического циклона, чтобы затем подняться вверх. Конденсат под действием центробежной силы выталкивается на стенку сепаратора, а затем самотеком сливается в точку сбора конденсата. Перепад давления пара в системе определяет эффективность работы сепаратора данного типа. Маленькая центробежная сила (скорость потока) снижает эффективность действия сепаратора.
Механический коалесцирующий паровой сепаратор работает двухстадийно и похож на симбиоз центробежного и рефлекторного сепаратора. Сначала пар подается на сетку из нержавеющей стали, которая заставляет поток пара менять направление (как в рефлекторном сепараторе). Мелкие частицы воды объединяются (увеличивая размер и массу), падают самотеком на дно сепаратора и удаляются через дренажное устройство. Любые капли, которые не были удалены, направляются на вторую, центробежную стадию (как в центробежном сепараторе). На втором этапе лопасти дефлектора отделяют все капли конденсата от потока пара и направляют в дренаж.
