Конденсат в сэндвич трубе: Конденсат в сэндвич-дымоходе: как устранить дефект

Содержание

Конденсат в сэндвич-дымоходе: как устранить дефект

Если конденсат начинает течь по дымоходу, он попадает в утеплитель. В результате сэндвич-труба становится абсолютно непригодной для эксплуатации. Изделие теряет свойства и не способно выполнять функциональные обязанности.

Правильная сборка дымохода подразумевает отсутствие герметизации внутренних швов. Продукты горения устремляются вверх благодаря существующей тяге. Дорога внутрь им закрыта, конденсат начинает стекать по трубе вниз.

Наличие жидкости оказывает негативное воздействие на дымоход. Чтобы избежать образования конденсата в сэндвич-трубе, необходимо предварительно ознакомиться с устройством канала. Это поможет свести к минимуму возможность возникновения характерных ошибок при монтаже этой разновидности системы.

Изучив конструкцию канала, ознакомившись с его особенностями, можно будет правильно выбрать дымоход для конкретного проекта.

Необходимо отметить, что подобный канал для вывода продуктов горения отличается довольно сложной конструкцией и обладает определенными отрицательными и положительными характеристиками.

Почему происходит появление конденсата

Смолистая жидкость, получаемая в результате соединения окислов и воды, называется конденсатом.

Как правило, он образовывается при снижении температуры. Через некоторое время жидкость начинает накапливаться на стенках трубы.

Чтобы уменьшить появление отложений в сэндвич-дымоходе, устанавливается специальный конденсатоотводчик. Это приспособление уже давно зарекомендовало себя с положительной стороны.

Нередко появление такого дефекта вызывает перепад температур. Конденсат может также возникнуть из-за осадков при закрытом выходном отверстием.

Кроме того, жидкость в сэндвич-дымоходе образуется при совместном выделении диоксид углерода и водяного пара и выходе скопившихся газов наружу.

Поскольку температура стенок намного меньше точки росы, начинает образовываться смола, оседающая внутри конструкции.

Если в дымовом канале смонтирован отвод конденсата, оседания липкого вещества не происходит. Но, к сожалению, такие приспособления встречаются очень редко.

Основные причины появления отложений:

  • неполное сгорание топлива;
  • низкая температура выходящих газов;
  • недостаточно сухое или совсем сырое вещество, являющееся источником получения энергии;
  • большая разница между наружной и внутренней температурами;
  • плохая тяга;
  • засор в металлопрокатных изделиях, из-за чего осуществляется сгорание выходного канала;
  • недостаточно прогретые трубы;
  • конструкция устройства не соответствует чертежам.

Нормальная тяга появляется только при очень сухом топливе: оно полностью исключает возникновение конденсата. Хорошо высушенная древесина дает возможность в самые короткие сроки прогреть любое устройство.

Как следствие, внутренняя поверхность стенок трубы останется чистой и без всевозможных отложений.

Когда топливо плохо высушено, при сгорании происходит низкая теплоотдача. Влажный материал становится причиной образования большого количества паров. Они устремляются внутрь трубы и оседают на стенках в виде конденсата.

По этой причине выбирать топливо нужно очень внимательно. Смолистые дрова, даже хорошо просушенные, могут спровоцировать появление на стенках дымохода смолистых отложений.

Наилучшим топливом для каминов и печей считаются колотые дрова, хорошо высушенные и содержащие минимум липкого сока растений.

Кислотный конденсат начинает образовываться при соединении водяных паров и окислов азота. Из-за него нарушается нормальное функционирование канала, в результате чего печь плохо отапливает помещение.

Как правильно выбрать дымоход

Главными критериями, по которым определяются качества системы дымохода, являются следующие:

  1. Жаропрочная сталь.
  2. Лазерная сварка.
  3. Важно, чтобы трубы соединялись расширителями. Длина гофры должна составлять 600 мм.
  4. Листовая сталь 0,5 мм. Для больших диаметров – более 1000 мм – толщина изделия может достигать 1 мм.
  5. Для газового отопления толщина изоляции должна составлять 30 мм. При обогреве помещений с использованием дров делается более плотный слой – 75 кг/м³ толщиной 100 мм.
  6. Наличие отводов.

Резка трубы бывает нескольких видов:

  • плазменная;
  • лазерная;
  • холодная.

Худшей считается ручная резка металла. Чтобы соединить торцы внахлест, применяется также стыковая сварка. На наружном контуре, имеющем цветное покрытие, в качестве исключения допускается наличие фальца. На месте сгиба плавится металл, снижается точность производства.

При использовании торцевого соединения применяются сплошная сварка и роликовый аппарат.

Фитинги заготовок должны иметь обработанные торцевые части, что позволяет добиться хорошего прилегания изделий. В этом случае не требуется применения точечной сварки.

Хомут

Без этой детали не может существовать ни один дымовой канал. С ее помощью выполняется фиксация элементов системы. Важно, чтобы стяжка хомутов осуществлялась продольно, в результате чего изоляционный слой плотно соединяется. Подобный трубопровод абсолютно безопасен.

Тройники

Формирование тройников должно выполняться методом вытяжки, однако такая операция осуществляется крайне редко из-за высокой стоимости оборудования.

Технология монтажа дымохода

Существует несколько способов соединения. Среди них отмечают следующее:

  • байонетный;
  • фланцевый;
  • мостик холода;
  • «по конденсату»;
  • «по дыму».

Монтаж трубы «по дыму» выполняется для исключения попадания угарного газа внутрь жилища.

Сборка «по конденсату» применяется для образования жидкости, стекающей вниз трубы.

Фланцевое соединение предполагает свободное прохождение дыма. Тяга помогает ему быстро выйти наружу. Однако если стыки были заделаны не очень аккуратно, конденсат может случайно попасть внутрь, что чревато повреждением внутреннего утеплителя.

При байонетной сборке внутренняя труба вставляется в самый нижний раструб, что полностью исключает возможность попадания жидкости внутрь металлопрокатного изделия.

К сожалению, даже при очень маленькой щели дым быстро выводится наружу. Какой выбор будет самым лучшим? Появление газа наносит вред организму человека, конденсат уменьшает срок эксплуатации дымового канала.

В этой ситуации единственным выходом считается надежная герметизация зазоров и стыков.

Советы профессионалов

  1. Внутренние трубы лучше устанавливать «по конденсату». Этот способ защитит швы изделия и предотвратит возникновение затекания.
  2. Даже при наличии двойного слоя сэндвич-дымоходы требуют надежной изоляции участков, имеющих высокую пожарную опасность. Сэндвич-труба не должна быть первым элементом, присоединяемым непосредственно к печи.
  3. Чтобы герметизация имела максимальную эффективность, желательно пользоваться веществом, выдерживающим более 1000 градусов.
  4. Лучшим утеплителем считается минеральная вата, отличающаяся великолепными теплоизоляционными свойствами. В качестве стройматериала, предназначенного для защиты конструкции от воздействия окружающей среды, используется также базальтовая вата толщиной от 25 до 60 мм. Печные мастера применяют материал марки Rockwool WIRED MAT 80.
  5. Для внутреннего утеплителя можно также использовать керамзит или полиуретан. Такой материал подрезается на половину толщины и предполагает создание перехлеста в 10 см. Можно также набивать утеплитель вручную, но такая работа требует аккуратности.
  6. Стыки труб, соединение тройников и других изделий обязательно фиксируются хомутами.
  7. Запрещается оставлять в дымоходе горизонтальные участки длиной более 1 м.
  8. Кронштейны крепления трубы устанавливаются с шагом 2 м. Тройник соединяется консольной опорной деталью.
  9. Для прохода канала через стену нужно обязательно устанавливать специальные патрубки, имеющие хорошую изоляцию, отвечающую правилам пожарной безопасности.
  10. Запрещается соприкосновение каналов со всеми инженерными коммуникациями.
  11. Чтобы было проще чистить дымоход, при его изготовлении в основании делается съемный стакан. Иногда выполняется отверстие, прикрытое дверцей, – ревизия.
  12. Сэндвич-дымоход не требует квалифицированного ухода. Достаточно проводить очистку канала два раза в течение всего отопительного сезона.

Похожие статьи:

Если течет конденсат (по дымоходу), то затекает в утеплитель сэндвича?

Кода течет конденсат (по дымоходу), то он затекает в утеплитель сэндвича и делае его не пригодным к использованию (он перестаёт выполнять свою функцию)? При правильно собранном дымоходе (по конденсату) швы внутри герметизировать не надо. Дым идет наверх, его тяга «тащит», никогда он внутрь не пойдет а конденсат стекает вниз по трубе.

Отзыв владельца печи Печь Студент :

Хочу отметить то, что при режиме тления по трубе тек не просто конденсат а какая то черная жижа типа мазут. Так что собирать такие дымоходы только с герметиком.

Печь Студент с глухой дверцей

Конденсат в дымоходе камина — агрессивный раствор из смеси окислов и влаги, выпадающей при охлаждении (конденсации) отходящих газов от сгоревшей древесины, на внутренней поверхности дымового канала.

Конденсат на внешней поверхности дымохода — конденсация воздуха из-за большой разницы температур. В холодное время года, на дымоходе может образовываться конденсат, как на улице, так и участке дымохода проходящего через чердак. Конденсат может замерзать, а при оттаивании, вода течёт по трубе, приводя к размоканию близлежащих конструкций. Такой же эффект от дождя, когда нет герметичности между крышей и дымоходом.

Образование конденсата в дымоходе: нет дыма без воды
Основными газообразными веществами от сгорания древесины в топке камина  являются углекислый газ и водяной пар. При горении также испаряется естественная влага из дров и уносится вместе с дымовыми газами через дымоход. Когда температура на внутренней поверхности дымовой трубы ниже температуры точки росы газов, водяные пары охлаждаются и оседают на стенках дымохода в виде мельчайших капель, образуя конденсат.

Причины возникновения конденсата в дымоходе:

    низкая температура отходящих дымовых газов,
    холодный дымоход (как при разогреве, так и остывании),
    большая разница температуры в дымоходе и снаружи,
    влажные или сырые дрова,
    неполное сгорание топлива (очень сильная тяга или недостаток воздуха при горении, слабая тяга),
    заужение дымохода (засорение, отложения сажи),
    неоптимальная конструкция дымохода (несоответствие мощности топки камина дымоходу, высота и площадь поперечного сечения дымового канала, конструкционные изгибы, теплоёмкость и материал стенок дымохода).

В результате взаимодействия капель водяных паров с окислами серы и азота (осевшая сажа) образуется кислотный конденсат. Конденсат, вместе с сажей, ведёт к разрушению дымового канала и ухудшает работу печи или камина.

Чтобы этого не произошло в будущем!

Первое выбор дымохода:

Критерии качества дымоходов.

1.Используемый металл
-430/430; 430/оц; 430/ra для бань
-316/304; 316/оц; 316/ral для котлов , бань
дополнительно внутренняя труба из 310 стали как ЖАРОСТОЙКАЯ
2. Сварка
-400 серия внахлест
-300 серия встык, автоматическая в среде инертного газа. Еще лучше сварка лазером.
3. Соединение труб
-через расширители, возможно от ~600мм на гофру.
4. Толщина металла
-0.5 стандарт , при увеличении Д толщина увеличивается Д 1000 мм Т 1.0
5. Толщина изоляции
-25-30мм на газ
-50-100 мм на дрова
6. Плотность изоляционного материала
— от 75 кг/м3
7. Отводы.
Должны изготавливаться с помощью либо лазерной резки, плазменной или холодной резкой. Ручная вырезка не гуд. Торцевое соединение рыбок в стык или в нахлест. Фальц допустим на внешнем контуре с цветным покрытием. Причина- на фальце плывет металл и точность изготовления ухудшается. Торцевое соединение заготовок — сплошная сварка роликовом аппарате. Фальц только на оцинковке, причина? На фальце плывет размер. Обязательное условие подготовка торцевых частей заготовок отвода,для точного прилегания перед сваркой. Точечная сварка не гуд.
8. Хомут.
С ним все просто. Он должен быть. У него задача фиксировать соединение элементов дымохода. ВАЖНО, стягивать их между собой в продольном направлении, для максимально плотного соединения изоляционного слоя. (безопасность при эксплуатации)
9. Тройники.
См. трубы и отводы плюс Важно. Тройники должны быть сформированы методом вытяжки. К сожалению так не делают т.к. оборудование дорогое и требований нет.
Правильный монтаж дымохода:

Печь Студент с глухой дверцей

Монтаж элементов производится снизу (от отопительного агрегата) вверх. При монтаже внутренняя труба входит внутрь предшествующей, а наружная труба одевается на предыдущую, что препятствует попаданию влаги на минераловатный утеплитель. Мнемоническое правило простое: внутренние трубы — «по конденсату» (конденсат, стекая вниз, не должен встречать препятствий в виде шва трубы и не должен затекать в трубу).

Для лучшей герметизации труб желательно использовать герметик с рабочей температурой не менее 1000 градусов.

Места стыков труб и других изделий (тройники, колена и т.д.) должны быть скреплены хомутами. На каждые два метра дымохода необходимо устанавливать кронштейн крепления к стене, а тройник должен крепиться с помощью опорного кронштейна.

Дымоход печи не должен иметь горизонтальных участков длиной более 1 м.

Дымовые каналы не должны соприкасаться с электрической проводкой, газовым трубопроводом и другими коммуникациями.

При проходе дымоходов через стены, потолки или крышу следует использовать проходные патрубки, изолированные в соответствии с нормами пожарной безопасности.

Для чистки дымохода в его основании следует предусмотреть съемную часть (стакан) или отверстие с дверцей (ревизией). Дымоход нуждается в квалифицированном уходе. Минимум 2 раза за отопительный сезон следует проводить чистку дымохода.

как избавиться, последствия и причины, устранение

Содержание статьи:

Подавляющее большинство частных домов, дач, бань и гаражей оборудованы автономным отоплением. Для нагрева теплоносителей используются котлы, работающие на газу, твердом и жидком топливе. При его сгорании кроме тепла выделяются токсичные летучие вещества, нуждающиеся в отводе на безопасную для людей и строений высоту. Во время этого процесса возникает довольно неприятное во всех отношениях явление — конденсат в дымоходе. Сама по себе вода в трубе не сулит ничего хорошего. Основной вред для конструкции представляет сажа и копоть, которая смешиваясь с жидкостью, образует активные и агрессивные соединения, образующие твердый и маслянистый налет.

Определение понятия конденсат

При соприкосновении влажного дыма с холодной трубой пар превращается в жидкость

В углеводородах, дровах и угле присутствует влага. При нагревании она испаряется и вместе с дымом выходит из топки. При контакте со стенками трубы пар остывает, переходит в жидкое состояние и задерживается на стенках в виде капель воды. В дымоходе образуется конденсат, когда его температура находится ниже точки росы, которая для продуктов горения различных видов топлива составляет 45-60 градусов.

Конденсат — это вода, которая в разном объеме образуется в выходном канале под воздействием низкой температуры. Процесс начинается с запотевания материала, затем образуются капли, частично стекающие вниз, а частично впитывающие в себя твердые частицы и токсичные газы. Результат такого явления всегда негативный — образование наростов, состоящих из плотного и горючего вещества.

Требования к конструкции дымохода

Дымоход должен соответствовать определенным параметрам, чтобы функционировать правильно

Требования к конструкции бытовых дымоходов для твердотопливных и газовых котлов изложены в СНиП 41-01-2003:

  • общая высота трубы от печи до верхнего среза трубы — более 5 м;
  • возвышение дымохода над крышей — не менее 100 см;
  • возвышение над коньком — 50 см;
  • длина горизонтального участка — не больше 100 см;
  • количество углов на канал — до 2;
  • компенсация горизонтальных участков — одинаковым увеличением по высоте.

По конструкции дымоход может быть центральным, выходящим вертикально из помещения сквозь плиты перекрытия, и настенным, когда труба выводится наружу сразу от котла или на незначительном возвышении от патрубка.

Последствия образования конденсата

Конденсат в зимнее время застывает в виде льда на выходе из трубы, постепенно ее разрушая

Образование пара и капель воды на внутренних стенках газоотводной трубы — проблема, которую нельзя игнорировать.

Если бежит конденсат по трубе дымохода, это может спровоцировать такие опасные последствия:

  • В зимнее время происходит постепенное намерзание и утолщение слоя льда. Сначала уменьшается тяга, затем канал перекрывается полностью.
  • Скапливающаяся в трубах субстанция горюча и взрывоопасна. Конденсат в трубе дымохода дровяной печи может вызвать взрыв и пожар.
  • При соединении воды и продуктов горения образуются серные и соляные кислоты. Они разъедают черный металл и нержавеющую сталь.
  • Стекающий конденсат в сэндвич-дымоходе прямоточного типа может погасить огонь и вызвать нарушение работы деталей отопительного устройства.
  • Если отводная труба выложена из кирпича, влага, впитываясь в его стенки, приводит к трещинам при замерзании, утончению стенок и скорому обрушению конструкции.

Проблему проще предотвратить, чем ликвидировать, если знать предпосылки для ее возникновения.

Причины появления

Асбестовые трубы имеют шероховатую внутреннюю поверхность, поэтому дым медленнее выходит

Пар содержится в продуктах горения всех видов топлива. При контакте с холодной поверхностью он становится насыщенным и превращается в воду.

Причины возникновения конденсата в отводных каналах бывают следующими:

  • Чрезмерная высота сэндвич трубы, когда оголовок практически не нагревается.
  • Отсутствие теплоизоляции в дымоходе газового котла.
  • Использование сырых дров в твердотопливном котле.
  • Низкая температура отработанных газов. Это характерно для современных двухконтурных котлов.
  • Неправильно спланированная форма канала, когда на его протяжении много колен и горизонтальных участков. Снижается тяга, падает температура.
  • Шероховатость стенок. Они замедляют скорость отработанных газов, что приводит к остыванию трубы и образованию капель.
  • Отсутствие доступа нужного объема свежего воздуха к поддувалу — дефект печи или неправильно спланированная система вентиляции.

При обнаружении проблемы образования конденсата бороться с ней нужно всеми доступными способами, не откладывая это в долгий ящик.

Способы устранения

Дрова перед закладкой рекомендуется сушить, чтобы снизить процент влаги

Предотвратить образование конденсата без ухудшения эффективности работы печи трудно, но возможно. Используются следующие варианты:

  • Выдерживание схемы монтажа. Иногда целесообразно потратиться на дорогостоящие материалы для дымохода и его прокладку прямым способом через перекрытия. Впоследствии это скажется на экономичности эксплуатации отопительной системы.
  • Утепление. Лучшим решением является использование каменной ваты и внешней, заделанной сверху гильзы.
  • Применение топлива, содержащего минимальный процент влаги. Таковым является природный газ и фабричные брикеты.
  • Предварительная просушка горючего. Его можно просто хранить в теплом и сухом помещении или заранее укладывать на горячие поверхности.
  • Прочистка дымохода. Чем ровнее его внутренняя поверхность и шире просвет, тем лучше тяга и выше температура газов. А это значит — меньше конденсата и отложений. Существуют химические, термические и механические способы чистки.
  • Использование конденсатоотводчика. Это сосуд, который устанавливается в нижней части вертикального канала, ниже выхода патрубка или горизонтального вывода. Емкость оснащается доступом для сливания жидкости.

Обеспечить отвод конденсата из дымохода для газового котла и твердотопливного аналога несложно, если делать нужные мероприятия постоянно и планомерно.

Профилактика образования конденсата

На дымоходе монтируется емкость для конденсата, которую периодически опорожняют

Чтобы устранить появление влаги в трубе от котла, следует выполнять несколько несложных правил:

  • Грамотно проектировать и правильно собирать отводную конструкцию.
  • Использовать качественные материалы и современные технологии при строительстве.
  • Применять хорошо просушенное и проверенное топливо от надежных поставщиков.
  • Своевременно диагностировать и чистить трубу от сажи.
  • Устанавливать на торце дымоотводной трубы насадку, увеличивающую тягу и устраняющую точку росы — дефлектор.

Все это упростит и обезопасит процесс эксплуатации котла, продлит срок службы отопительной системы.

Конденсат в дымоходе: стальном, кирпичном, из сэндвич-панелей

Из-за чего появляется конденсат в дымоходе?

Из-за чего появляется конденсат в дымоходе?

Разделы статьи:

Нередко причиной разных проблем в эксплуатации твердотопливных котлов, является конденсат в дымоходе. Ничем хорошим данное явление не сулит, и, например, от воздействия конденсата сильно разрушается кирпичный дымоход, а также сильно затруднителен розжиг твердотопливного котла.

Образованию конденсата в дымоходе способствуют нагретые водяные пары, которые на выходе из котла, сталкиваются с охлаждённой поверхностью. Нередки и такие случаи, когда из-за образования конденсата, многие думают, что потек именно твердотопливный котел, начиная поиск причины не в том месте.

Рассмотрим на сайте remstroisovet.ru основные причины образования конденсата в дымоходе, и чем это может грозить в дальнейшем, если вовремя не устранить образовавшуюся проблему.

Из-за чего появляется конденсат в дымоходе?

При эксплуатации твердотопливных и газовых котлов, нередки различного рода проблемы. Постоянный конденсат в дымоходе — одна из таких проблем.

Причины появления конденсата в дымоходе

Если речь идет про эксплуатацию твердотопливного котла или печи Булерьян, то здесь виновником образования конденсата в дымоходной трубе, может быть:

  1. Плохая тяга в дымоходе из-за чего топливо сгорает не полностью, а твердотопливный котел работает на пониженных температурах;
  2. Сжигание сырых дров, также приводит к образованию конденсата в дымоходе;
  3. Под обильным воздействием водяных паров кирпичный дымоход стал разрушаться, из-за чего в нем появились трещины и щели;
  4. Если дымоход недостаточно утеплён, то это также может привести к образованию конденсата в нем.

Нормальной рабочей температурой внутри дымохода, на выходе из котла отопления, считается температура в 125 градусов, и более. При снижении температуры ниже 100 градусов, внутри дымохода происходят необратимые последствия, которые и ведут к образованию конденсата.

Что сделать, дабы устранить появление конденсата?

Во-первых, следует проверить, что дымоход имеет достаточную высоту. Когда высота дымохода слишком мала, это может привести к отсутствию тяги, и, как следствие, к неполному сгоранию твердого топлива.

Конденсат в дымоходе: стальном, кирпичном, из сэндвич-панелей

Во-вторых, любой дымоход должен быть хорошо утеплён. Речь не идет про кирпичные дымоходы, поскольку они и так имеют достаточную теплоизоляцию. Но вот что касается стальных дымоходов, то да, они должны иметь хорошее утепление.

В-третьих, если конденсат в дымоходе появился совсем недавно, то стоит подумать над тем, а достаточно ли сухими были дрова. Именно влажные поленья, во время сгорания, выделяют большое количество влаги, что в свою очередь приводит к появлению конденсата.

Постоянное воздействие конденсата на дымоход, в особенности из кирпича, приведёт к его постепенному разрушению. К тому же, из-за неполного сгорания топлива, страдает и сам твердотопливный котел. Особенно это касается тех случаев, когда в котле отопления, теплоноситель имеет температуру менее 60 градусов.

Что такое конденсатопровод? | Подробное руководство

Основная функция конденсатопровода — отводить кислые сточные воды, образующиеся в процессе конденсации котла, безопасно и выводиться из помещения через внешний дренаж.

Condensate Pipe with lagging

Трубка конденсата с изоляцией

Это основное определение, но если вы не знакомы с различными терминами, компонентами и процедурами, связанными с установкой котла, все может стать немного сложным. Поэтому имеет смысл разбить вещи на части, чтобы вы могли развивать свои знания с нуля.

Будьте максимально готовы к наступающим зимним месяцам. Если вы вспомните Зверя с Востока еще в 2018 году, шторм разносился по стране с температурами до -18 в некоторых областях. Когда это произошло, многие старые котлы начали отключаться, не выдерживая холода. На пике своего развития Boilerhut обычно в это время совершал сотни телефонных звонков за один день, большая часть из которых была связана с трубами замороженного конденсата.

Это именно та информация, которую вы найдете в этой последней публикации.К тому времени, когда вы закончите читать, вы поймете следующее:

  • Подробное описание конденсатопровода и принцип его работы
  • Из чего сделан отвод конденсата и как это может повысить эффективность вашего котла
  • Как конденсационный котел и конденсатопровод экономят ваши деньги по сравнению со старыми системами
  • Основная история внедрения конденсационных котлов в Великобритании и ее значение для повышения производительности котла
  • Рекомендации по разным размерам конденсатопроводов и их влиянию на вашу систему центрального отопления

Кроме этого, вы можете узнать больше о конденсационных котлах и различных компонентах, которые используются в некоторых других наших блогах:

Итак, без дальнейших подробностей, давайте вместе исследуем «Что такое конденсатопровод»!

Что делает конденсатопровод?

Condensate pipe exiting into drain

Начнем с очень простого определения.Основная задача конденсатопровода — отводить сточные воды, которые образуются из котла, в канализацию. Однако как бы просто это ни казалось, важно знать , почему это происходит с .

Что такое конденсат?

Конденсат — это то, что образуется, когда ваш бойлер используется для обогрева дома или производства горячей воды. Это потому, что когда ваш котел сжигает топливо, в результате химической реакции образуются побочные продукты — углекислый газ и водяной пар. Когда из этого пара вырабатывается достаточно тепла, он снова конденсируется в воду.После того, как эта вода собрана, она выходит из конденсатной трубы.

При типичной часовой работе вашего котла может образоваться около 2 или 3 литров конденсата. Эти отходы обычно сбрасываются с шагом 300 мл, и часто это причина, по которой вы можете слышать, как вода течет по вашим трубам в определенные промежутки времени.

Что такое конденсационные котлы?

Из-за правил, первоначально введенных в 2005 году, каждый котел в Великобритании должен быть конденсационным.Это независимо от того, будет ли это комбинированный котел, котел с открытым воздухом или герметичный котел.

Это означает, что даже если вы купите Viessmann, Worcester Bosch, Baxi или Vaillant — это все равно будет конденсационный котел.

Viessmann Vitodens 050-W Combi Boiler

Viessmann Vitodens 050 — прекрасный образец современного конденсационного котла.

Конденсационные котлы способны извлекать избыточное тепло, выделяемое из отходящих газов. При этом они намного эффективнее, потому что тепло, которое в противном случае было бы потеряно из-за отходов, используется для обогрева вашего дома.

Конденсационные котлы спроектированы таким образом, чтобы значительно повысить эффективность по сравнению с котлами без конденсации.

Как работают конденсационные котлы?

Когда работает конденсационный котел, два размещенных внутри теплообменника могут рециркулировать любое избыточное тепло, произведенное, и возвращать его обратно в систему. Современные котлы (включая конденсационные котлы) не нуждаются в запальной лампе, поскольку они используют электрическую искру, когда требуется горячая вода.

Для получения дополнительной информации на диаграмме ниже наглядно показано, как работает конденсационный котел:

How a condensing boiler works

Как труба для конденсата может сэкономить мне деньги?

How to save yourself money

Строго говоря, это гораздо больше, чем просто пластиковая труба для конденсата.Это также связано с внутренней конструкцией конденсационных котлов.

За счет использования высококачественной внутренней конструкции котла конденсационные котлы могут утилизировать больше тепла. Они делают это, рециркулируя газы, обычно выбрасываемые через дымоход. Перед тем как высвободиться, они проходят через внутренний теплообменник котла, который затем рециркулирует тепло этих газов, которое иначе теряется.

Конденсатная труба какого размера мне нужна?

Когда дело доходит до установки конденсатопровода, необходимо учитывать определенные ограничения в отношении размера и положения.Минимальный размер переливной трубы составляет 21,5 мм, и она должна быть изготовлена ​​из неметаллического материала для обеспечения разумного потока сточных вод. Однако эти 21,5 мм относятся только к размеру внутренних выводов. Наружные трубы для отвода конденсата должны быть минимум 32 мм и изолированы изоляцией типа O.

Кроме того, материал должен быть пластичным, потому что сточный конденсат, который удаляется из системы, имеет небольшое содержание кислоты. Труба должна быть изготовлена ​​из материала, отличного от меди или стали, который не подвержен коррозии.

Нужно ли их позиционировать определенным образом?

Трубки для отвода конденсата необходимо располагать так, чтобы они имели постепенное падение с минимальным падением 44 мм на метр. Ниже представлено визуальное сравнение того, что требуется, а чего следует избегать при качественной установке конденсатопровода.

How your condensing flue needs to be positioned

Во многих случаях котел будет установлен посреди собственности. В результате у вас не будет доступа или падения, необходимого для внутренней конденсатной трубы.

How your condensing flue needs to be positioned

Поскольку многие ванные комнаты красиво облицованы и декорированы, это означает, что вы не можете поднять половицы, чтобы найти решение. В такие моменты вы можете использовать конденсатный насос, водосточную трубу или грунтовую трубу.

Soil stack and downpipe diagram

Конденсатные насосы

Конденсатные насосы собирают и отводят опасные сточные воды, образующиеся при работе котла. Как уже упоминалось, они используются, когда гравитация не может переместить эту воду.Хороший пример этого — установка котла в подвальной квартире. Поскольку он находится ниже уровня земли, сточные воды невозможно переместить, и для облегчения доступа вам понадобится конденсатный насос.

У меня нет дренажной трубы для конденсатной трубы

В некоторых случаях нет внешнего дренажа для сточных вод, выходящих из трубы для конденсата. Если это относится к вам, не паникуйте. Вы также можете получить то, что называется «Soakaway».

Soakaway

Хотя их название говорит само за себя, Soakaways предлагают отличную альтернативу, если у вас нет внешнего отвода конденсата.Основная цель — безопасный контроль сброса сточных вод с конденсатом в землю. Он улавливает эти сточные воды и за счет использования известковой крошки может нейтрализовать кислотный состав вытекающей воды.

Limescale chipping neutralise acidity in the water waste

Большинство пропиток будет выглядеть примерно так, вместе с известковыми крошками

Используя отстойник, вы также можете снизить вероятность того, что кислотный конденсат останется в самой системе. Это продлит срок службы котла, а также улучшит общее качество вашей системы центрального отопления.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если вы используете выгребную яму в своем саду, имейте в виду, что вы не сможете расположить трубку для конденсата рядом с ней.

Моя конденсатная труба замерзла

Во-первых, это одна из наиболее распространенных проблем комбинированного котла, которая возникает при разговоре о конденсатной трубе вашей системы отопления.

С приближением зимы вероятность замерзания конденсатных труб повышается. Это особенно верно, если рассматриваемая труба проходит снаружи без надлежащей защиты или изоляции.

Когда это происходит, вода, идущая по трубе, замерзает, что автоматически предотвращает возгорание вашего котла. Результат? Никакого отопления и горячей воды зимой… как раз тогда, когда это нужно больше всего!

Как разморозить конденсатную трубу?

К счастью, принять необходимые меры для трубопровода замерзшего конденсата довольно просто. Когда это происходит, обычно есть довольно хорошие признаки, на которые стоит обратить внимание. Это включает в себя наблюдение за вашим котлом, чтобы увидеть, отображает ли он определенные коды ошибок.Еще один верный признак того, что это может быть проблемой, — это то, что вы можете услышать «хлюпающий» звук при включении котла.

Используйте теплую воду

Это самый простой способ решить проблему. Вы можете просто залить теплой водой пораженный участок трубы, который со временем тает. Следует помнить одну вещь — не допускайте попадания воды на близлежащие дорожки или пешеходные дорожки. Хотя это кажется очевидным, иногда это может остаться незамеченным и, как следствие, стать причиной серьезной опасности поскользнуться.

how to unfreeze your condensate pipe
Используйте грелку

Если у вас нет подходящего доступа для проливания теплой воды прямо на трубу для замерзшего конденсата, то есть другие способы решения этой проблемы. Вы также можете поставить бутылку с горячей водой на пораженный участок. Преимущество этого метода в том, что вы можете избежать брызг горячей воды и, скорее всего, избежите еще одной опасности поскользнуться.

Отставание

Трубка для конденсата может оканчиваться над или под землей.Однако, если он над землей, вам придется отстать. Это добавит дополнительную изоляцию к самой трубе и обеспечит ее работу в холодные зимние месяцы. Любой профессиональный установщик должен включать в стандартную комплектацию в качестве профилактической меры.

Что делать, если не работает?

Вы сможете довольно быстро определить, работают ли эти параметры или нет. Если вы обнаружите, что котел все еще не работает после того, как лед был растоплен или удален, следующим шагом должно быть приглашение кого-нибудь осмотреть котел.Мы, как национальные установщики, должны подчеркнуть, что вам необходимо убедиться, что у вас есть полностью квалифицированный высококвалифицированный специалист, выполняющий эту процедуру за вас. Им необходимо быть уверенными в том, что они делают, и понимать, как это можно передать широкой публике.

Заключение

Как видно из этой статьи, несмотря на то, что при вопросе «Что такое конденсатопровод?» Следует учитывать несколько моментов, ответ относительно прост. Выбрасывая сточные воды из вашей системы в наружную канализацию, образующиеся опасные пары могут безопасно уйти за пределы территории.В то же время, благодаря природе конденсационных котлов, вы можете сэкономить много денег, поскольку ваш котел может повторно использовать потерянное тепло для продолжения обогрева вашего дома.

,

Перекачивание конденсата

Часто необходимо перекачивать конденсат, образующийся в теплообменниках и других потребителях, широко распространенных на предприятии, обратно в приемник конденсата в котельной. Особая проблема с горячим конденсатом, который часто близок к 212 o F (100 o C) , — это кавитация насоса и рабочего колеса насоса.

Центробежные насосы создают более низкое давление за колесами, и горячий конденсат временно испаряется и расширяется на задней стороне лопаток, прежде чем он взорвется и конденсируется.Со временем это разрушает и разрушает рабочее колесо насоса.

Чтобы избежать проблемы, есть два альтернативных решения:

  • Добавьте давление на стороне всасывания насоса
  • Используйте насос с приводом от давления вместо центробежного насоса

Добавьте давление на стороне всасывания насоса

Если абсолютное давление превышает давление пара при фактической температуре жидкости, поступающей в насос, тогда верхняя часть всасывания с положительным положительным давлением ( NPSH ) является положительной и ее можно избежать кавитации.

A NPSH , указанное выше спецификации производителя, важно для предотвращения закипания воды за рабочим колесом. NPSH можно выразить как:

NSPH = 144 / ρ (p a — p vp ) + h s — h f (1)

где

ρ = плотность воды при соответствующей температуре (фунт / фут 3 )

p a = абсолютное давление в приемнике конденсата, питающем конденсатный насос.Это то же самое, что и атмосферное давление при вентиляции ресивера (psi)

p vp = абсолютное давление испарения конденсата при температуре жидкости (psi)

h s = общая высота всасывания в футах. Положительный для напора над насосом и отрицательный для подъема к насосу.

h f = потери на трение во всасывающем трубопроводе

Согласно (1) NPSH может быть увеличен на

  • , увеличивая перепад давления в ресивере и давление конденсата, и / или
  • увеличивают статическую разность h s , поднимая ресивер или опуская насос, и / или
  • увеличивая размеры трубопровода для минимизации потерь на трение h f во всасывающей трубе

Если невозможно увеличить всасывающую трубу и опустить насос под ресивер, можно уменьшить абсолютное давление испарения в конденсате P vp за счет уменьшения температура конденсата с охлаждающим теплообменником во всасывающей трубе.

Используйте насос с приводом от давления

Насос с приводом от давления использует пар или давление воздуха для выталкивания конденсата из резервуара обратно в котельную. В принципе, это простая прерывистая механическая конструкция, работающая в цикле, когда ресивер в насосе заполняется конденсатом до того, как пар или сжатый воздух выталкивают конденсат наружу и обратно в котельную.

Внешний источник питания не требуется, поскольку в качестве энергии используется доступный пар или сжатый воздух. Нет опасности кавитации.

Другие жидкости, такие как сжиженный нефтяной газ

Перекачивание других кипящих жидкостей — например, сжиженного нефтяного газа ( -43 o C при нормальном атмосферном давлении) — ставит те же проблемы для производителей и пользователей. Сжиженный нефтяной газ хранится с точной точкой кипения (при фактическом давлении в резервуаре), и любое повышение температуры, а также любое снижение давления вызовут кипение продукта и образование пара. Во многих установках высота трения всасывания равна или больше статической высоты всасывания, что делает доступное значение NPSH отрицательным.Падение давления из-за ограничений потока во впускной трубопроводной системе, например, в клапане избыточного потока, регулирующих клапанах, фитингах, сетчатом фильтре и т. Д., Вызовет образование паров сжиженного нефтяного газа на всасывающем отверстии насоса.

.

Прекратите стучать по вашему возвращению конденсата

Эта статья основана на документе, представленном на конференции Industrial Energy Technology Conference (IETC) в мае 2016 года. Онлайн-версия статьи включает анимированные рисунки, любезно предоставленные TLV Corp.

Системы возврата конденсата может иметь большое влияние на производительность, энергоэффективность и надежность сайта. Используйте это руководство, чтобы лучше понять, как происходит возврат конденсата, оптимизировать его работу и устранить распространенные ошибки, такие как высокое противодавление и гидравлический удар.

Для повышения эффективности и надежности паровой системы инженеры часто обращают внимание в первую очередь на подачу пара, решая такие проблемы, как утечки в трубопроводах, утечки в конденсатоотводчиках и изоляция. Разговор редко сводится к возможностям улучшения системы возврата конденсата, за исключением тех случаев, когда уже существуют серьезные проблемы, такие как высокое противодавление или детонация и повреждение трубы, которое это может вызвать. Персонал предприятия обычно больше всего озабочен подачей пара и теплом, которое он обеспечивает производственным единицам, но система возврата конденсата может оказать значительное влияние на производство, эффективность и надежность.

Если вы обслуживаете спортивный автомобиль, вас могут беспокоить качество топлива, метод впрыска и зажигание, но автомобиль не будет нормально работать, если выхлопная система сломана или не на должном уровне. Израсходованное топливо должно свободно сливаться, чтобы автомобиль работал эффективно. К паровому оборудованию предъявляются те же требования — оно должно обеспечивать беспрепятственный отвод конденсата.

Хотя многие опытные инженеры достаточно хорошо разбираются в обращении с паром, кажется, что у них меньше понимания конденсатных систем, их конструкции и многих факторов, влияющих на их работу.В этой статье обсуждаются эти влияния, а также описываются причины отрицательных эффектов и возможные меры для достижения более надежной работы. Это также дает читателям понимание следующих общих вопросов:

  • Что вызывает гидроудар в конденсатных системах? Как персонал объекта может определить условия, вызывающие поломку системы?
  • Как негерметичные конденсатоотводчики влияют на систему возврата?
  • Какое влияние оказывают выпускные регулирующие клапаны, предназначенные для отвода конденсата из парового оборудования, на систему возврата?
  • Каковы размеры трубопроводов конденсата для систем без мгновенного испарения и чем они отличаются от возвратных газов при использовании пара мгновенного испарения?
  • Как обрабатываются линии возврата откачиваемого конденсата и чем это отличается от способа обращения с линиями возврата мгновенного конденсата?
  • Каков эффект амортизации гидравлических систем с конденсатом с помощью пара или азота?
  • Как вертикальные подъемники влияют на линии конденсата?

Типы линий возврата конденсата

Инженеры часто считают, что линия возврата конденсата одинакова во всей системе, и иногда маркируют все линии, выходящие из оборудования, как «возврат конденсата».Фактически существует три различных типа конденсатопроводов:

  • без мгновенного испарения: двухфазный — пар и конденсат
  • мгновенный испаритель: двухфазный — пар и мгновенный конденсат
  • перекачиваемый: однофазный — конденсат ,

И есть несколько типов возврата от оборудования или конденсатоотводчиков:

  • возврат самотеком
  • с паром для подъема
  • вакуум — для вытягивания, а не для выталкивания конденсата.

images

Рис. 1. В системе самотечного возврата конденсат не вспыхивает между паропотребляющим оборудованием и конденсатоотводчиком, но вспыхивает после выхода из уловителя в сборный резервуар. Линии, по которым проходит незамедлительный и мгновенный конденсат, имеют двухфазный поток.

На рисунке 1 изображена система самотечного возврата. На конденсатоотводчике имеется положительный перепад давления, поэтому при правильном размере конденсатоотводчика конденсат выходит в сборный резервуар под действием силы тяжести.Все три типа конденсатопроводов показаны на Рисунке 1. Конденсат не испаряется между паропотребляющим оборудованием и уловителем, поскольку эти две части оборудования находятся под одинаковым давлением. После того, как конденсат покидает ловушку, он выходит в область более низкого давления и мигает. Конденсат мгновенного испарения собирается в резервуаре, который обычно находится под атмосферным давлением. От такого низкого давления конденсат необходимо откачивать обратно в котел.

images

Рисунок 2. В системе возврата откачиваемого конденсата конденсат мгновенного испарения сбрасывается в вентилируемый резервуар, из которого удаляется пар мгновенного испарения.Конденсат необходимо перекачать из вентилируемого резервуара в сборный резервуар, а затем перекачать из сборного резервуара в котел.

На рис. 2 показан возврат откачиваемого конденсата. Поскольку конденсат не может быть легко выпущен в линию под давлением, он сначала сливается в вентилируемый резервуар, из которого удаляется пар мгновенного испарения. Эта часть системы, вплоть до резервуара, очень похожа на систему самотечного возврата. Однако после вентилируемого резервуара конденсат необходимо перекачивать из вентилируемого резервуара в сборный резервуар и из сборного резервуара в котел.

images

Рис. 3. На предприятиях есть много мест, где конденсат не утилизируется. Это может оказать негативное воздействие на окружающую среду, создать угрозу безопасности и снизить энергоэффективность предприятия.

На некоторых заводах значительное количество конденсата сбрасывается. Таким образом, любое обсуждение важности эффективного извлечения конденсата должно учитывать основные экономические аспекты. Производители конденсатоотводчиков предлагают бесплатные инструменты для оценки денежной стоимости извлекаемого конденсата.Кроме того, возврат обработанной воды позволяет предприятию более тщательно поддерживать хороший химический баланс. Например, легче обеспечить надлежащую химическую обработку, если требуется только 40% подпитки, чем при 80% подпитке. Кроме того, возврат горячего конденсата не только экономит энергию, но и снижает паровую нагрузку на котел, что может быть чрезвычайно важно на предприятиях, где потребность в паре уже близка к мощности системы. Тем не менее, есть предприятия, которые не восстанавливают весь свой конденсат (рис. 3), и у этих предприятий есть прекрасные возможности для улучшения.

Некоторые из причин невозврата конденсата включают то, что возвратные линии изношены или настолько внутренне сужены, что они больше не могут выдерживать нагрузки конденсата. Такие условия усиливают необходимость в улучшении практики возврата. Возврат с меньшей вероятностью подвергнется коррозии, если химическая обработка будет более точной и будет поддерживаться желаемый pH системы; При использовании меньшего количества подпиточной воды может быть намного легче получить надлежащий кислотно-щелочной баланс.

images

Рисунок 4. Корродированные трубы в системах возврата конденсата более подвержены утечкам и катастрофическим отказам, особенно если они подвергаются ударам от гидроудара.

Кроме того, корродированные трубы подвержены большему количеству внешних утечек и отказов (рис. 4), которые могут усугубиться гидроударами.

Гидравлический удар в паровых и конденсатных системах

images

Рис. 5. Правильно установленные места для отвода конденсата облегчают способность конденсатоотводчика удалять, сливать и возвращать конденсат, выпускать неконденсирующиеся газы и помогать устранять гидравлический удар в паропроводах. предотвращая потерю пара через место.

Чтобы уменьшить гидравлический удар системы конденсата, важно понимать роль конденсатоотводчиков и другого дренажного оборудования. Конденсатоотводчик выполняет четко определенную роль — отводить неконденсирующиеся газы и конденсат без утечки пара (Рисунок 5).

images

Рис. 6. В системе подачи пара сильный гидравлический удар возникает, когда пробки жидкого конденсата закрывают площадь поперечного сечения трубы и отбрасываются высокоскоростным паром о стенки трубы.Таким образом, удаление конденсата с помощью конденсатоотводчиков имеет решающее значение для безопасности и надежности паровой системы.

Если не удалять конденсат, в системе подачи пара может возникнуть опасный гидроудар. Гидравлический удар возникает, когда пробки жидкого конденсата заполняют площадь поперечного сечения трубы и отталкиваются высокоскоростным паром о стенки трубы (Рисунок 6). Поскольку невыполненный конденсат вызывает гидравлический удар, конденсат является вызывающим фактором, а удары вызваны конденсатом .Таким образом, в линиях подачи пара именно жидкая вода вызывает ударный удар.

Однако в системе возврата конденсата индуктором обычно является пар. Следовательно, молот в конденсатной системе обычно паровой . Чтобы уменьшить удар в системе конденсата, необходимо устранить пар в обратном трубопроводе.

Некоторые инженеры считают, что трубы возврата конденсата полностью заполнены конденсатом. Это может быть верно для обратных линий, но не для немигающих или мигающих линий.Линии без мгновенного испарения имеют двухфазный поток и переносят конденсат и пар от оборудования к ловушке. Линии мгновенного испарения также имеют двухфазный поток — по ним проходят как дренированный конденсат, так и пар мгновенного испарения, образующийся при выпуске высокотемпературного конденсата в систему с более низким давлением. Пар также может попасть в конденсатную систему, когда конденсатоотводчики требуют обслуживания и протечки, когда байпасные линии открыты или когда выпускные регулирующие клапаны остаются открытыми.

Когда пар мгновенного испарения или небольшое количество свежего пара присутствует в возвратном конденсате, объем парового кармана может быть большим, даже если масса пара мала (из-за гораздо большего удельного объема пара).Поскольку масса кармана намного меньше массы конденсата, тепло быстро течет от пара к конденсату, что приводит к разрушению кармана. Обрушение может быть быстрым — создавая локализованную пустоту с чрезвычайно низким давлением, которую конденсат стремится заполнить. Когда пустота заполнена, быстрое движение обратной засыпки перенаправляется на стенку трубы, и его импульс создает ударные волны, которые слышны как удары (Рисунок 7).

images

б.

images

Рисунок 7. (a) Пар от мгновенного испарения, утечки в ловушке или открытых клапанов в линии возврата конденсата образует большие карманы, даже если масса пара может быть небольшой. (b) Масса конденсата относительно высока, он забирает тепло от пара, что приводит к схлопыванию паровых карманов, тем самым создавая локализованную пустоту с низким давлением. Конденсат устремляется к заполнению пустоты со всех сторон, и быстрое движение обратной засыпки ударяется о стенку трубы, создавая ударные волны и стучащий звук.

а.

images

Рис. 8. Обычно значительная часть конденсата, выходящего из конденсатоотводчика, при выпуске превращается в пар. Пар мгновенного испарения конденсируется, когда он смешивается с другим конденсатом в обратном трубопроводе, и, если обратный трубопровод не спроектирован надлежащим образом, может произойти удар, когда пустота, созданная выпущенным паром, схлопывается.

Подумайте, как это применимо к выгрузке из технологического оборудования. Когда большой поток конденсата выходит из конденсатоотводчика, значительная его часть может вспыхнуть и смешаться с другим конденсатом в возвратной линии.В конечном итоге пар должен конденсироваться из-за потока тепла к большей массе конденсата. Если обратная линия представляет собой перекачиваемую линию или при низкой температуре, или если в обратной линии нет другого пара, то возможно возникновение удара, поскольку пустота, созданная паровым карманом, разрушается (рис. 8).

Вспышка пара в возвратном конденсате

images

Рис. 9. Высокотемпературный конденсат сразу же мигает на выходе из сопла, когда он сбрасывается в систему с более низким давлением.

Пара мгновенного испарения образуется всякий раз, когда температура горячего конденсата на входной стороне уловителя выше, чем температура насыщенного пара на выходной стороне. В таких случаях мигание происходит сразу на выходе из отверстия (Рисунок 9).

images

Рис. 10. Когда конденсат выпускается от 145 фунтов на квадратный дюйм до атмосферного давления, образуется огромное количество пара мгновенного испарения. Однако, когда конденсат с таким же давлением выпускается в закрытую систему при давлении 44 фунта на кв. Дюйм, образуется гораздо меньше пара мгновенного испарения.

Количество пара мгновенного испарения зависит от нескольких факторов, и оно значительно меньше, когда падение давления ниже. Например, конденсатоотводчик на левой стороне рисунка 10 сбрасывает конденсат из источника конденсации под давлением 145 фунтов на кв. Дюйм в обратную линию с атмосферным давлением (0 фунтов на кв. возврат под давлением, поддерживающий противодавление 44 фунта / кв.

Когда конденсат выпускается из зоны высокого давления в атмосферу, может образовываться огромное количество пара мгновенного испарения.Из-за большого объема этот мгновенный пар иногда ошибочно принимают за утечку пара. С другой стороны, когда конденсат сливается в закрытую обратную линию, создается гораздо меньше пара мгновенного испарения. Чтобы правильно выбрать размер возвратного трубопровода, необходимо определить количество выделяемого пара мгновенного испарения, чтобы объем трубы был достаточным для двухфазного потока.

images

К счастью, есть простой способ рассчитать ожидаемое количество генерируемого пара мгновенного испарения. Высокотемпературный конденсат высокого давления, сбрасываемый в обратку с более низким давлением, содержит больше ощутимого тепла, чем вода в точке насыщения при более низком давлении.Избыточное (скрытое) тепло вызывает испарение части конденсата с образованием пара:

, где Flash % — процент конденсата, выделяющего пар, Q Sh — явное тепло при высоком давлении, Q Sl — это явное тепло при низком давлении, а Q Ll — скрытое тепло при низком давлении.

images

Уравнение 1 можно использовать для расчета количества пара мгновенного испарения ( т. Е. процент конденсата, который превращается в пар) для конденсатоотводчиков на Рисунке 10.При 145 фунтах на квадратный дюйм Q Sh = 336,0 БТЕ / фунт; при 0 фунт / кв. дюйм, Q Sl = 180,2 БТЕ / фунт и Q Ll = 970,3 БТЕ / фунт; и при 44 фунтах на квадратный дюйм Q Sl = 260,8 БТЕ / фунт и Q Ll = 916,8 БТЕ / фунт. Так, для ловушки слева с давлением нагнетания 0 фунтов на кв. Дюйм:

images

и для ловушки справа, где давление на выходе составляет 44 фунта на кв. пара, в то время как возвратный трубопровод под давлением перекачивает конденсат, содержащий 8 мас.% мгновенного пара.Однако масса (вес) не является критическим компонентом, учитываемым при определении размеров возвратных трубопроводов конденсата — скорость двухфазного потока в трубе является определяющей для объема пара мгновенного испарения.

Расчет объема мгновенного испарения особенно важен при выборе размеров трубопроводов возврата конденсата, чтобы поддерживать желаемое давление и скорость. Может показаться, что вспышка 16% не намного больше, чем вспышка 8%, но удельный объем пара намного больше при 0 фунтах на квадратный дюйм, чем при 44 фунтах на квадратный дюйм.Следовательно, чтобы поддерживать ту же скорость жидкости, требуемый размер трубопровода для атмосферного возвратного трубопровода намного больше, чем для возвратного трубопровода под давлением. Отношение пара мгновенного испарения к конденсату на объемной основе составляет 308: 1 в атмосферном возврате и 38: 1 в возвратном трубопроводе под давлением 44 фунта / кв.

Вместо того, чтобы выполнять расчеты вспышки вручную, проще и быстрее использовать инженерные онлайн-калькуляторы, которые можно приобрести у производителей конденсатоотводчиков. Эти, а также другие инструменты и онлайн-видео полезны для изучения того, как мгновенный пар влияет на размер трубы.

Альтернативные источники пара

Три других распространенных источника пара в линиях возврата конденсата:

  • утечка конденсата в конденсатоотводчиках
  • продувка через открытые байпасные линии
  • открытые регулирующие клапаны на выходе конденсата на оборудовании, позволяющие пар поступать в заголовок возврата.

В первом сценарии протекает конденсатоотводчик, острый пар проходит через конденсатоотводчик — прямо в систему возврата конденсата. Второй сценарий, продувка из открытых байпасов, обычно происходит, когда размеры ловушек недостаточны для имеющегося перепада давления или когда они находятся в условиях срыва.Когда оборудование не сливает конденсат, производительность оборудования падает. Если оператор реализует быстрое решение этого состояния — открывая байпасную линию для отвода конденсата в возвратный коллектор, — происходит продувка.

images

Рисунок 11. Регулирующий клапан выхода конденсата на теплообменнике часто является источником значительных утечек пара, вызывающих высокое противодавление и удары в обратных линиях.

Третий сценарий, регулирующие клапаны выхода конденсата, пропускающие большое количество пара в возвратный коллектор (Рисунок 11), может произойти, например, если теплообменное оборудование загрязнено и автоматические настройки в контроллере отменяют показания уровня для сохранения контроля. клапан открывается с намеченной целью для получения большего количества тепла.В качестве альтернативы, это могут быть ошибки датчика или настройки или просто чрезмерное запаздывание управления.

Предотвращение или уменьшение гидравлического удара

Некоторые люди могут подумать, что небольшое количество мгновенного конденсата может быть сброшено в однофазный, полностью заполненный (затопленный) возвратный коллектор. Однако, если нет другого пара, это может создать значительный гидравлический удар. Пар мгновенного испарения имеет малую массу — большой объем относительно его массы — и очень низкую энергию. Когда он окружен огромной массой относительно холодной воды, мгновенный пар легко рассеивается, и возникающее в результате схлопывание пустоты создает ударную волну.

images

Рис. 12. Когда пар входит в систему возврата, заполненную более холодным конденсатом, образуются паровые карманы. Разрушение паровых карманов создает сильные ударные волны, направленные на стенку трубы, вызывая гидроудары.

images

Рис. 13. Гидравлический удар может быть сильнее в вертикальных трубах, чем в горизонтальных. Вертикальный напор воды над паровым карманом может оказывать дополнительное давление на карман, и, когда карман схлопывается, ускоряющаяся масса столба воды может усилить ударные волны.

Учитывайте влияние пара мгновенного испарения и утечки пара из нескольких ловушек, попадающих в систему возврата. Чем больше добавлено пара, тем больше карманы, которые могут скапливаться и разрушаться (Рисунок 12). Кроме того, гидроудар может возникать не только в горизонтальных трубопроводах, но также и в вертикальных возвратных линиях, где ударные волны могут усугубляться ускоренной массой большого столба падающего конденсата (Рисунок 13).

Гидравлический удар от обрушения пара был зафиксирован с помощью прозрачного трубопровода, размещенного в Ref.1.

images

Рис. 14. Обратный поток пара из линии транспортировки двухфазного конденсата в выпускную трубу оборудования, заполненную верхним потоком для выпуска конденсата, может создать гидроудар — обычно около точки схождения.

Как только обстоятельства удара молотком выяснены, становится легче определить источники и причины сотрясений на предприятии. Удар может возникнуть, когда пар течет назад из линии транспортировки двухфазного конденсата в сливную трубу оборудования, заполненную водой (Рисунок 14).Эту проблему можно относительно легко решить, установив обратный клапан в точке входа в транспортный коллектор, что предотвратит обратный поток.

images

Рис. 15. Гидравлический удар может возникнуть при смешивании пара мгновенного испарения или острого пара с низкотемпературным конденсатом, если конденсат забирает достаточно тепла из пара и вызывает быстрое разрушение кармана.

images

images

Рис. 16. Гидравлический удар может быть вызван различными источниками пара или пара мгновенного испарения, вдали от точки схождения транспортного трубопровода или перед ним.В таких случаях выявление причины может быть сложной задачей, но всегда целесообразно сначала проверить, нет ли утечек сифонов или открытых байпасных линий.

images

Рис. 17. Пар мгновенного испарения из конденсата следует отводить через расширительный сосуд.

Рассмотрите возможность смешивания мгновенного пара или острого пара с низкотемпературным конденсатом в обратной линии (рисунки 15 и 16). В таких ситуациях удар можно предотвратить, установив испарительный сосуд, отводящий пар мгновенного испарения (Рисунок 17), а также исключив ненужный выброс пара из протекающих ловушек или открытых байпасных клапанов.Оставшаяся вспышка может быть выброшена в атмосферу или в систему восстановления вспышки под давлением.

images

Рис. 18. Барботажные трубы, которые могут разбивать пар мгновенного испарения на мелкие пузырьки, могут быть установлены, если это необходимо для сброса в трубопровод в основном жидкого конденсата.

Если количество конденсата относительно невелико и двухфазный возвратный трубопровод не может быть легко достигнут, то вы можете уменьшить гидравлический удар, установив барботажную трубу, которая разбивает пар на мелкие пузырьки (Рисунок 18).К сожалению, для больших потоков мгновенного конденсата в обратные трубопроводы, в основном, жидкости, не существует подобных сокращений.

Размеры трубопроводов без мгновенного испарения конденсата обычно можно подбирать в зависимости от размера выпускного отверстия оборудования или размера входного соединения конденсатоотводчика, в зависимости от того, что больше. Объем конденсата относительно невелик по сравнению с емкостью трубы, а дополнительное пространство обеспечивает внутреннюю балансировку, так что уловитель не блокирует пар. Блокировка пара может произойти, если размер линии небольшой, а расстояние между оборудованием и уловителем большое.На входе в конденсатоотводчик может скапливаться паровой карман, а за паровым карманом скапливаться вновь образованный конденсат. Затем новый конденсат возвращается в оборудование, предотвращая попадание в конденсатоотводчик; но что еще более важно, это приводит к заболачиванию оборудования, тем самым уменьшая тепло или производительность процесса.

Мигающий конденсат необходимо учитывать при определении размеров обратных линий, идущих от сифона к вентилируемой емкости. Объем пара мгновенного испарения превышает объем воды в большинстве систем и обычно является основным фактором, определяющим размер.Любое сокращение размеров, которое не учитывает мгновенный пар (или ожидаемое количество утечки пара из конденсатоотводчиков, которые не функционируют оптимально), может вызвать трудности на предприятии.

Неспособность поддерживать устойчивую программу управления конденсатоотводчиком может создать проблемы с линиями возврата конденсата. Трубопроводы могут быть рассчитаны на мгновенный пар и небольшую утечку конденсата, но не большую утечку. Значительная утечка пара увеличивает противодавление в линии и вызывает обратное попадание конденсата в технологическое оборудование, что может привести к выходу продукта из строя.Это, в свою очередь, может побудить оператора открыть байпасный клапан в попытке смягчить проблему производства, что приведет к утечке еще большего количества пара в обратку — с вероятным результатом более высокого противодавления, отрицательно влияющего на другое производственное оборудование.

Подобрать размер перекачиваемых обратных линий легко — просто выберите размер исходя из допустимой скорости в трубопроводе для однофазного потока жидкости. Но вы должны быть уверены, что мгновенный конденсат или свежий пар не попадут в обратную линию.

Пример: основной возвратный коллектор меньшего размера

Новая установка на нефтеперерабатывающем заводе, включающая 3-дюйм. главный возвратный коллектор длиной более 300 футов. Возвратный трубопровод более двух лет подвергался воздействию тяжелых ударов молота, и на площадке рассматривался вариант использования паровой или азотной подушки для смягчения толчков. Такая амортизация обычно не рекомендуется — это дорого и увеличивает противодавление в системе. Более высокое противодавление может снизить расход через каждую часть оборудования, подаваемого в систему возврата, тем самым ограничивая производство.

При осмотре выяснилось, что 3-дюйм. коллектор был рассчитан на поток жидкости без учета мгновенного конденсата или протечки конденсатоотводчиков. Кроме того, на заводе ранее были прекращены обследования конденсатоотводчиков и профилактический ремонт, что, скорее всего, позволило еще больше пара попасть в коллектор.

Технический анализ показал, что более 90 небольших ответвлений конденсата, подаваемых в главный возвратный коллектор, и совокупный расчетный поток из этих линий требовали эквивалентной пропускной способности не менее 14 2 дюймов.линий. К сожалению, 3-дюйм. заголовок имеет внутренний объем, который всего в 2,24 раза больше, чем у 2-дюймового. труба. Казалось, что нет никакого разумного способа, чтобы 14 2-дюйм. эквиваленты могли разрядиться в 3 дюйма. заголовок без создания значительного противодавления и проблем с молотком. Поскольку установка большего размера, 6 дюймов, была невозможна. Наша команда консультантов порекомендовала установить тщательно размещенный резервуар для вспышки (рис. 17), чтобы удалить вспышку из основного заголовка и перенаправить ее в атмосферу.

images

Рис. 19. Резервуар для мгновенного испарения может смягчить сильные удары в коллекторе возврата конденсата, а также может использоваться для рекуперации мгновенного испарения при низком давлении, когда оборудование системы допускает некоторое противодавление.

Если бы первоначальные разработчики рассмотрели возможность мгновенного испарения конденсата в главном возвратном коллекторе, тогда большая часть — если не весь — пара мгновенного испарения могла быть отведена в систему мгновенного улавливания, а пар мгновенного испарения мог быть использован ниже по потоку при более низком уровне давление (рисунок 19).Система, которая рекуперирует, а не сбрасывает пар мгновенного испарения, была бы намного более эффективной и имела бы более низкие эксплуатационные расходы.

Завод был готов оплатить технический анализ для определения причины молота, но не выделил средств на поддержание текущего управления конденсатоотводчиком. Уменьшение утечки пара из ловушек в системе помогло бы уменьшить количество ударов молота. Первым делом по уменьшению ударов молота должно быть выявление, а затем устранение утечек в конденсатоотводчиках и закрытие всех открытых байпасов.

Заключительные мысли

Если вы потратите на систему возврата конденсата столько же времени, сколько на подачу пара на производственную установку, вы сможете оптимизировать паровой источник тепла для установки. Это, в свою очередь, может помочь вам оптимизировать производство и максимизировать доход и прибыль.

Тем не менее, профилактическое обслуживание конденсатоотводчиков и эффективное решение проблем с остановками оборудования имеют важное значение для уменьшения количества утечки пара в коллектор, минимизации его противодавления и отрицательного воздействия на все производственное оборудование, которое сбрасывается в тот же коллектор.

Благодарности

Особая благодарность Хироаки Юри за создание анимации, Джереми Галлоуэю и Тайсуке Шиндо за координацию контента, а также Дрю Мору и Джастину МакФарланду за графику.

Дополнительные ресурсы

«Калькулятор: мгновенный пар, генерируемый горячим конденсатом», TLV Co., www.tlv.com/global/TI/calculator/flash-steam-generation.html.

«Калькулятор: таблица насыщенного пара по давлению», TLV Co., www.tlv.com/global/US/calculator/steam-table-pressure.HTML.

«Как количество мгновенного пара влияет на размер трубы», в «Трубопровод для сбора конденсата», TLV Co., www.tlv.com/global/US/steam-theory/condensate-recovery-piping.html.

Риско, Дж. Р., «Спросите экспертов — оптимизация всей паровой системы», «Прогресс химической инженерии» , 104 (2), стр. 32 (февраль 2008 г.).

Риско, Дж. Р., «Остерегайтесь опасностей холодных ловушек», Chemical Engineering Progress , 109 (2), стр.50–53 (февраль 2013 г.).

Риско, Дж. Р. , «Управляйте паром более разумно», Chemical Engineering , 124 (11), стр. 44–49. (Ноябрь 2006 г.).

Риско, Дж. Р. , «Паровые теплообменники не работают и имеют избыточную поверхность», Chemical Engineering , 111 (11), стр. 58–62 (ноябрь 2004 г.).

Риско, Дж. Р., «Понимание конденсатоотводчиков», Chemical Engineering Progress , 107 (2), стр.21–26 (февраль 2011 г.).

Risko, JR, «Использование имеющихся данных для снижения стоимости системы», представленный на конференции по технологиям промышленной энергии, www.tlv.com/global/US/articles/use-available-data-to-lower-system- cost.html (май 2011 г.).

Риско, Дж. Р., «Почему плохие вещи случаются с хорошим паровым оборудованием», Химическая инженерия, , 122 (3), стр. 50–58 (март 2015 г.).

Уолтер, Дж. П., «Внедрение программы устойчивого управления конденсатоотводчиками», Chemical Engineering Progress , 110 (1), стр.43–49 (январь 2014 г.).

«Что такое стойло?», TLV Co., www.tlv.com/global/US/steam-theory/stall-phenomenon-pt1.html.

«Что такое гидроудар?» TLV Co., Какогава, Япония, www.tlv.com/global/TI/steam-theory/what-is-waterhammer.html (2011 г.).

1

image

.