Para je jedným z najefektívnejších nosičov tepla, ktorý pri kontakte s teplovýmenným zariadením okamžite odovzdá všetku tepelnú energiu spotrebiteľovi. Okrem toho je ľahké dať plynnej fáze požadované charakteristiky - požadovanú teplotu a tlak.
Pri interakcii pary a zariadenia sa však vytvára veľké množstvo kondenzátu, čo vedie k vodnému rázu, zníženiu tepelného výkonu a zhoršeniu kvality plynnej fázy. Na boj proti kvapkám vody padajúcim na povrch rúrok je potrebné použiť odvádzač pary. V zahraničných podnikoch sa takéto armatúry nazývajú "lapač pár", čo plne odráža funkčný účel zariadenia.
Steam Traps
Odvádzače kondenzátu sú jedným z typov priemyselných potrubných armatúr, ktorý je určený prezabrániť kondenzácii pri používaní pary a efektívnejšie využiť jej tepelnú energiu.
Výsledkom série experimentov bolo dokázané, že zavedením odvádzača kondenzátu do sady zariadení sa ušetrí až 20 % užitočnej energie ostrej pary.
Typy odvádzačov pary
V závislosti od konštrukcie a implementovaného princípu činnosti môžu byť potrubné armatúry mechanické, termodynamické alebo termostatické. Akýkoľvek typ odvádzača kondenzátu musí spĺňať dve základné požiadavky:
- odstránenie kondenzátu bez straty akútnej plynnej fázy;
- automatické odvzdušnenie systému.
Kondenzát vzniká v dôsledku tepelných strát parou vo výmenníkoch tepla, ako aj pri ohreve potrubných inštalácií, kedy sa časť plynnej fázy mení na vodu. Strata veľkého množstva vlhkosti znižuje energetickú účinnosť zariadenia, urýchľuje jeho opotrebovanie. Preto je také dôležité s ním bojovať.
Mechanické odvádzače pary
Mechanické armatúry sú najspoľahlivejším, a preto obľúbeným „lapačom pár“. Jeho princíp činnosti je založený na rozdiele hustôt vodnej pary a kondenzátu a hlavným ovládacím prvkom je plavák. V závislosti od konštrukcie plaváka sa rozlišujú tieto typy výstuže:
- parný plavák sférický otvorený alebo uzavretý odvádzač pary;
- plavákový prvok zvonového typu alebo obrátený uzavretý odvádzač kondenzátu.
Každý typ výstuže funguje vlastným spôsobomurčitá schéma, má výhody a nevýhody, ktorých znalosť vám umožní zaviesť v podniku najefektívnejšiu schému práce.
Sférické plaváky na paru
Základom konštrukcie tohto typu ventilu je guľový plavák. Nachádza sa vo vnútornej dutine výfukového ventilu a je spojený s pákovým ventilom. Odvádzač kondenzátu navyše obsahuje termostatický ventil.
Princíp činnosti guľového plavákového odvádzača pary možno rozdeliť do dvoch krokov:
- Kondenzát vstupuje do zariadenia cez potrubie, vypĺňa vnútornú dutinu a zdvihne plavák, ktorý potiahne páku ventilu a otvorí otvor na odvod vody.
- Keď horúca para vstúpi do zariadenia, aktivuje sa tepelný ventil, para sa začne hromadiť v dutine a spôsobí, že plavák klesne na dno, výstup je zablokovaný.
Takto sa oddeľuje kondenzát od pary. Vďaka prítomnosti termostatického ventilu v konštrukcii sa uvoľnený plyn automaticky odstráni a zabráni sa aj vzniku vzduchového filmu v dutine, ktorý zasekne zariadenie.
Výhody a nevýhody
Typickým predstaviteľom guľového plavákového ventilu je odvádzač kondenzátu FT-44. Na jeho príklade budeme analyzovať hlavné výhody a nevýhody zariadení. Hlavná vec, ktorú odborníci poznamenávajú, je necitlivosť zariadenia na premenlivé zaťaženie.
Zariadenie je schopné nepretržite odvádzať kondenzát pri teplote nasýtenia parou aj pri veľkom zaťažení. Stabilná a kontinuálna separácia nekondenzovateľných plynov je ďalšou výhodou ventilu. To všetko v kombinácii s dlhou životnosťou má na svedomí jednoduchý dizajn zariadenia.
Hlavnou nevýhodou zariadenia sú jeho veľké rozmery, ktoré zvyšujú tepelné straty do neizolovaných prvkov skrine. Vysoká citlivosť na vodné rázy a náročnosť na „čistotu pary“(možné zanášanie ventilov) sú ďalšie dve nevýhody tohto typu odvádzačov kondenzátu.
Zvonové odvádzače pary
Ako už názov napovedá, hlavným prvkom tohto typu odvádzača pary je zvon alebo plavák „obráteného pohára“. Samotné zariadenie má valcový tvar, je pomerne objemné (väčšie ako predchádzajúci zástupca), ale má veľký súbor výhod.
V počiatočnej polohe je obrátený plavák na dne ventilu a jeho spodok sa opiera o vertikálnu trubicu. Na skle je pripevnená cievková páka, ktorá sa nachádza v kryte ventilu. Oddelenie pary od kondenzátu prebieha v štyroch krokoch:
- Vodným potrubím vstupuje voda do zariadenia, plní vnútornú dutinu a pod tlakom vyteká cez otvorenú cievku.
- Para vstupujúca do systému začne vyvíjať tlak na spodnú časť plaváka, čo spôsobí, že sa vznáša v objeme kondenzátu a uzavrie cievku.
- Vo vnútri pohára sa spustí pararozkladajú sa na kvapalnú a plynnú fázu. Ten prechádza špeciálnym kanálom na dne, vstupuje do cievky a tlačí ju späť.
- Kondenzát a zvyšná plynná fáza opustia sklo otvorom na dne, plavák sa začne uvoľňovať, čím sa cievka opäť otvorí.
Cyklické opakovanie opísaných operácií má za následok úplné a efektívne oddelenie živej pary od kondenzátu. Táto technológia bola patentovaná v roku 1911, ale je relevantná dodnes.
Pre a proti
Odvádzač kondenzátu Zamkon je významným predstaviteľom armatúr „obráteného pohára“. Na jeho príklade budeme analyzovať výhody a nevýhody zariadení v tejto kategórii.
Tu sa za mínus považujú aj veľké rozmery, ktoré výrazne ovplyvňujú straty tepelnej energie na neizolovaných prvkoch. Ďalšou nevýhodou odborníci označujú obmedzenú priepustnosť, ktorá neumožňuje použitie armatúr na vysokovýkonných zariadeniach.
Výhody odvádzača kondenzátu sú oveľa väčšie. Po prvé, cievka nie je vystavená kontaminácii, čo zvyšuje spoľahlivosť zariadenia. Po druhé, armatúry sa nebojí vodného kladiva. Po tretie, odstránenie kondenzátu je možné aj pri vysokých teplotách.
V prípade poruchy zostáva výfukový ventil otvorený, čo šetrí komplex zariadenia pred poruchou. Nakoniec sa všetky ďalšie komponenty a zostavy, ako sú filtre alebo spätné ventily, inštalujú priamo do paryParná pasca. Tým sa zníži strata tepelnej energie a zníži sa veľkosť celej sady zariadení.
"Tepelné" armatúry
Termostatické a termodynamické odvádzače pary fungujú na základe schopnosti rôznych kvapalín expandovať a zmršťovať sa, keď teplota stúpa alebo klesá. Spolu so zvýšením teploty, napríklad pri vstupe pary, sa blokovací prvok roztiahne a uzavrie kanál, ktorý odvádza kondenzát.
Princíp činnosti iných zariadení je založený na zmene tlaku vo vnútri systému v dôsledku interakcie hustého (studeného) a riedkeho (horúceho) média. Hlavnými prvkami v takýchto zariadeniach sú bimetalové dosky. Na fotografii je zachytávač kondenzátu s bimetalovým prvkom.
Tento typ zariadenia má zložitý dizajn a v praxi sa používa len zriedka. Nízka obľuba je spôsobená aj zložitými a často nemožnými opravami. Používanie zariadení tohto typu je opodstatnené iba v obzvlášť kritických priemyselných zariadeniach.
