Системы сбора конденсата

Системы теплоснабжения

Наибольшее распространение на практике имеют закрытые схемы сбора конденсата (рис. 6.8).

Рис. 6.8. Закрытая схема сбора конденсата: 1 – паропровод; 2 – технологический аппарат; 3 – конденсатоотводчик; 4 – конденсатопровод; 5 – регулятор давления; 6 – регулятор температуры; 7 – пароводяной теплообменник; 8 – горячая вода; 9 – гидравлический затвор; 10 – обратный клапан; 11 – насос; 12 – конденсатосборник; 13 – водомерное стекло

Конденсат от теплоиспользующего аппарата 2, попадает в закрытый бак сбора конденсата 12, в котором за счет пара вторичного вскипания или подачи пара из паропроводов поддерживается избыточное (по отношению к атмосфере) давление 5–20 кПа. При попадании в этот бак высокотемпературного конденсата с температурой, превышающей 104 °C, конденсат вскипает и образует вторичный пар, который может быть использован для разных целей, в том числе и для приготовления воды систем горячего водоснабжения. Установленный на подводке к пароводяному теплообменнику 7 регулятор давления “до себя” 5 не позволяет давлению в баке становиться меньше заданной величины. Конденсат из теплообменника 7 через петлю 9 вновь возвращается в бак 12. Для этого теплообменник необходимо располагать несколько выше бака. Поступление конденсата в бак может изменяться в течение отопительного периода и в зависимости от режима работы паропотребляющего оборудования, а, следовательно, может изменяться и поступление вторичного пара в пароводяной теплообменник 7. В связи с этим для обеспечения подогрева воды в заданном количестве к теплообменнику через регулятор температуры 6 подводится дополнительно пар от основного паропровода. Конденсат из бака удаляется насосом 11. При быстром опорожнении бака и образовании в нем вакуума он может быть раздавлен атмосферным давлением. Во избежание этого к баку через редуктор подводится пар от основного паропровода.

При закрытых схемах сбора конденсата последний не поглощает кислорода воздуха; также отсутствуют потери в окружающую среду конденсата и содержащегося в нем тепла. Недостатком закрытых схем является их сложность, а также необходимость четкой увязки количества пара, выделяющегося в баке, с конденсационной способностью пароводяного подогревателя и потреблением нагреваемой в нем воды.

Особенно важное значение в системе сбора и возврата конденсата имеют конденсатоотводчики, которые устанавливаются, как правило, после всех поверхностных паровых нагревательных приборов, а также на паропроводах насыщенного пара, в возможных узлах скопления конденсата. По принципу действия конденсатоотводчики делятся на термостатические, термодинамические и поплавковые.

Принцип действия термостатических конденсатоотводчиков следующий. Сильфон (термостат) такого конденсатоотводчика частично заполнен легкоиспаряющейся жидкостью. При попадании в конденсат насыщенного пара, температура которого выше температуры испарения жидкости, жидкость в сильфоне мгновенно вскипает и давление в нем становится выше давления пара. Сильфон удлиняется и с помощью прикрепленного к нему золотника закрывает проход, предотвращая утечку пара. При попадании в конденсатоотводчик конденсата, температура которого на 10–12 °C ниже температуры насыщенного пара вследствие некоторых потерь тепла в окружающую среду, давление паров жидкости в сильфоне снижается, сильфон сжимается, открывается проход и конденсат отводится в дренаж или сборный бак.

Основными элементами термодинамического конденсатоотводчика являются стальной корпус и тарелка, прижимаемая к седлу пружиной. Сверху тарелка закрыта крышкой. Принцип действия термодинамических конденсатоотводчиков основан на аэродинамическом эффекте. При поступлении в конденсатоотводчик смеси пара с конденсатом или чистого конденсата тарелка под действием рабочего давления отжимается от седла и через образовавшуюся щель конденсат отводится в дренаж или конденсатосборник. При поступлении в конденсатосборник пара скорость прохождения его в щели между тарелкой и седлом значительно повышается, статическое давление под тарелкой падает, и тарелка прижимается к седлу. Кроме того, пар, проникая в камеру над тарелкой, также прижимает ее к седлу. При понижении температуры в камере над тарелкой давление в ней падает, тарелка под давлением конденсата снова поднимается, и конденсат свободно вытекает до тех пор, пока не начнет проступать пар, который запирает конденсатоотводчик.