Термодинамические конденсатоотводчики: устройство, принцип работы, области применения, плюсы и минусы

Термодинамический конденсатоотводчик надёжен, но даже он выходит из строя при неправильном выборе. Избыточная пропускная способность, малый перепад давления или шум на выходе — и система теряет пар и деньги. Рассказываем, как выбрать без ошибок.

В первой статье мы разобрались, зачем вообще нужен конденсатоотводчик и почему его нельзя недооценивать. Теперь переходим к конкретным типам. И начнём с одного из самых распространённых и простых по конструкции — термодинамического.

Устройство
Термодинамический конденсатоотводчик имеет очень прочную конструкцию. Единственная подвижная деталь — диск, расположенный над плоским седлом (Рисунок 1). Над диском находится камера, которая играет ключевую роль в работе конденсатоотводчика.
Никаких других движущихся частей нет. Это делает термодинамический тип одним из самых надёжных и ремонтопригодных.

Строение термодинамического конденсатоотводчика UTC

Рисунок 1

Принцип работы

Работа конденсатоотводчика основана на эффекте вторичного вскипания конденсата.

Рисунок (i) – Пуск. При запуске системы растущее давление приподнимает диск. Холодный конденсат вместе с воздухом проходит через центральное отверстие, затем через зазор между диском и седлом и отводится через периферийные отверстия.

Рисунок (ii) – Прогрев. По мере прогрева системы температура конденсата приближается к температуре пара. Проходя в зазоре между диском и седлом, горячий конденсат начинает вскипать. Образующийся вторичный пар движется с высокой скоростью, из-за чего под диском возникает зона разряжения. Диск стремится прижаться к седлу.

Рисунок (iii) – Закрытие. Одновременно давление в камере над диском растёт (из-за попадания туда вторичного пара). Диск прижимается к внутреннему и внешнему кольцам седла. В этот момент давление вторичного пара сверху и снизу (со стороны внутреннего кольца) одинаково, но на диск сверху действует большая сила, так как площадь верхней части диска больше. Конденсатоотводчик закрыт.

Рисунок (iv) – Открытие. Вторичный пар в верхней камере постепенно конденсируется. Давление над диском падает. Давление конденсата снизу вновь превышает давление сверху — диск отрывается от седла. Цикл повторяется.

В нормальных условиях конденсатоотводчик остаётся закрытым от 20 до 40 секунд.
Если конденсатоотводчик открывается слишком часто (например, он установлен в холодном, влажном месте или на ветру), частоту срабатывания можно уменьшить — достаточно надеть на крышку теплоизолирующий колпачок.

Достоинства термодинамических конденсатоотводчиков

Широкий диапазон давлений. Работают во всём рабочем диапазоне без регулировки и замены внутренних деталей.
Компактность. Небольшие габариты при хорошей пропускной способности.
Устойчивость к тяжёлым условиям. Не боятся гидравлических ударов, вибраций, перегретого пара и высоких давлений.
Коррозионная стойкость. Конструкция из нержавеющей стали выдерживает агрессивный конденсат.
Морозостойкость (частичная). При вертикальной установке и сбросе в атмосферу замерзание маловероятно (но такая установка ускоряет износ седла и диска).
Простота обслуживания. Диск — единственная подвижная деталь, поэтому конденсатоотводчик можно обслуживать, не снимая с трубопровода.
Лёгкий контроль работы. При срабатывании раздаётся чёткий щелчок.

Недостатки термодинамических конденсатоотводчиков

Плохая работа на малых перепадах давления. Минимальное рабочее давление — обычно 0,25 бари, так как иначе скорость конденсата под диском недостаточна для создания разряжения. Зато максимальное противодавление может достигать 80% от давления на входе.
Проблемы с воздухом при быстром пуске. Если давление на входе растёт быстро, воздух движется с высокой скоростью и может (подобно пару) закрыть конденсатоотводчик. В таких условиях рекомендуется параллельно установить отдельный термостатический воздушник. Современные модели с воздухосбрасывающими дисками (Рисунок 11.4.3) частично решают эту проблему.
Шум при сбросе в атмосферу. Сброс конденсата сопровождается резким громким звуком. Там, где шум критичен, можно установить диффузор (глушитель).
Опасность избыточной пропускной способности. Нельзя выбирать конденсатоотводчик с большим запасом по расходу — это увеличивает время цикла и ускоряет износ седла и диска. Для дренажа магистральных паропроводов обычно достаточно моделей с уменьшенной пропускной способностью при правильной организации дренажных карманов.

Области применения (где подходит, а где нет)

Термодинамический тип хорошо работает там, где:

высокие давления и температуры (включая перегретый пар);
есть вибрации и гидроудары;
конденсат может быть коррозионно-активным;
важен простой ремонт без демонтажа.

Термодинамический тип НЕ рекомендуется, когда:

перепад давления мал (менее 0,25 бар);
высокое противодавление (более 80%);
сброс конденсата идёт в атмосферу в месте с жёсткими требованиями по шуму;
требуется непрерывный отвод конденсата (термодинамические работают циклически).

Термодинамический конденсатоотводчик — один из самых простых, прочных и неприхотливых типов. Он не боится тяжёлых условий, но требует внимания к малым перепадам давления, противодавлению и шуму. При правильном выборе — это надёжное и долговечное решение. С ассортиментом термодинамических конденсатоотводчиков бренда UTC можно ознакомиться в нашем Каталоге.

В следующей статье разберём поплавковые конденсатоотводчики — тип, который работает непрерывно и незаменим там, где конденсат нужно отводить сразу по мере образования.