Проблема переменной нагрузки
Многие приложения технологического нагрева имеют сильно различающиеся потребности в тепле. Реактору периодического действия может потребоваться полный поток пара во время-нагревания и только 5-10 % полного потока во время поддержания температуры. Гальванический резервуар может работать с полной нагрузкой во время производства и с около-нулевой нагрузкой в периоды простоя. Диапазон регулирования-отношения максимального и минимального расхода пара может превышать 10:1.
Конденсатор должен надежно отводить конденсат во всем этом диапазоне. При полной нагрузке он должен справляться с пиковым потоком конденсата, не допуская попадания конденсата в трубки. При минимальной нагрузке он должен отводить небольшой поток конденсата, не пропуская острый пар. Способность ловушки модулировать по диапазону определяет стабильность уровня конденсата в теплообменнике и, следовательно, стабильность тепловой мощности.
Сравнение технологий пароотделителей
В технологическом отоплении обычно используются четыре типа конденсатоотводчиков. Их поведение при различной нагрузке существенно различается.
Поплавковые-и-термостатические ловушки используют поплавок для открытия и закрытия клапана в зависимости от уровня конденсата. Поплавок поднимается по мере накопления конденсата, открывая клапан пропорционально потоку конденсата. Это обеспечивает непрерывную, модулирующую подачу во всем диапазоне расхода. Термостатический воздухоотводчик автоматически выпускает не-конденсирующиеся газы. Сифоны F&T обеспечивают наиболее стабильный уровень конденсата при самых разных нагрузках и являются предпочтительным типом для теплообменников из ПТФЭ.
Термодинамические ловушки открываются и закрываются циклическим щелчком-, вызванным разницей давлений между входом и выходом. Они выделяют конденсат периодическими выбросами. При низких нагрузках частота циклов снижается, и ловушка может оставаться закрытой в течение длительного периода времени, позволяя конденсату скапливаться. При очень низких нагрузках ловушка может не открываться надежно. Термодинамические ловушки не рекомендуются для сильно меняющихся нагрузок.
Ловушки с перевернутым ведром работают за счет плавучести погруженного ведра. Они периодически сбрасывают конденсат. Как и термодинамические ловушки, они работают реже при низких нагрузках и могут обеспечивать резервное копирование конденсата. Для них требуется отдельный воздухоотводчик для удаления не-конденсирующихся газов. Они менее подходят, чем конденсатоотводчики F&T, для работы с переменной нагрузкой.
Термостатические ловушки реагируют на температуру конденсата. Они регулируются между полностью открытыми (холодный конденсат) и полностью закрытыми (около-температуры насыщения). Они обеспечивают хорошую модуляцию, но для работы требуют определенного переохлаждения, а это означает, что уровень конденсата в теплообменнике должен подняться настолько, чтобы охладить конденсат до того, как откроется ловушка. Это неотъемлемое требование переохлаждения делает уровень конденсата менее стабильным, чем в конденсатоотводчике F&T.
| Тип ловушки | Режим разрядки | Низкая-поведение при нагрузке | Стабильность при диапазоне 10:1 | Рекомендуется для ПТФЭ? |
|---|---|---|---|---|
| Поплавковый-и-термостатический | Непрерывный, модулирующий | Поддерживает стабильный уровень | Отличный | Да (предпочтительно) |
| Термодинамический | Прерывистый, циклический | Может не открыться; резервный риск | Бедный | Нет |
| Перевернутое ведро | прерывистый | Возможно резервное копирование; нужен воздухоотводчик | Справедливый | Приемлемо с вентиляционным отверстием |
| термостатический | Модулирование с переохлаждением | Требует переохлаждения; уровень варьируется | Хороший | Приемлемый |
Размер ловушки F&T
Конденсатор F&T должен быть рассчитан на максимальную нагрузку конденсата при минимальном перепаде давления (давление пара минус давление возврата конденсата). При понижении давления давление пара может быть уменьшено, что снижает перепад давления в конденсатоотводчике. Емкость ловушки уменьшается с уменьшением перепада давления. Выбор размера должен гарантировать, что конденсатоотводчик сможет выдерживать полный-поток конденсата при минимальном ожидаемом перепаде давления.
Рекомендуется использовать коэффициент запаса прочности 1,5-2,0 для расчетной максимальной нагрузки по конденсату. Это обеспечивает запас для условий запуска, когда нагрузка по конденсату превышает установившийся максимум, а также для постепенного загрязнения ловушки в течение срока ее службы.
Краткое содержание
Поплавковые-и-термостатические конденсатоотводчики обеспечивают наиболее стабильный отвод конденсата для теплообменников из ПТФЭ при самых разных нагрузках. Их непрерывная модулирующая работа поддерживает стабильный уровень конденсата при диапазоне регулирования, превышающем 10:1. Менее пригодны термодинамические и перевернутые ловушки с прерывистым сливом. Размер ловушки F&T должен быть рассчитан на максимальную нагрузку по конденсату при минимальном перепаде давления с коэффициентом безопасности 1,5–2,0.
Техническая поддержка по выбору и размерам конденсатоотводчика предоставляется после предоставления диапазона давления пара, диапазона нагрузки конденсата, давления возврата конденсата и конфигурации теплообменника.
