/
Text
МИНИСТЕРСТВО ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Производственное объединение Союзхнмпромзнерго
Отделение Научно-исследовательского института
технико-экономических исследований (г. Черкассы)
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОРГАНИЗАЦИИ
СБОРА й ВОЗВРАТА
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНДЕНСАТА
А листерство этнической промышленности
Производственное объединение Союзхимпромэнерго
Отделение Научно-исследовательского института
телнико-економичебких исследований (г. Черкассы)
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОРГАНИЗАЦИИ СБОРА И ВОЗВРАТА
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНЦЕЖАТА
Ч. I. Общие положения
Настояние Методические указания (МУ) разработаны в соответ-
ствии с заданием Управления главного механика и главного энер-
гетика Минхимпрома (заказ-наряд НЮ68185 00319).
МУ состоят из двух частей. Первая содержит общие, норматив-
ные положения, вторая - мероприятия по совершенствованию систем
сбора конденсата.
В настоящих МУ (ч.1) изложены требования к количеству и ка-
честву возвращаемого конденсата к оборудованию, составляющему
систему сбора. Подробно рассмотрены условия транспорта конден-
сата и способы предотвращения коррозии металлов в системе.
„1етодьа,ские указания рассмотрены и одобрены Управлением
главного механика и главного внергетика Минхимпрома, МУ предназ-
начены для персонала служб главного внергетика предприятийи ме-
хаников технологических цехов, обслуживающих системы паропотреб-
ления.
В разработке МУ принимали участие инженеры ПО Со: шпром •
энерго Р.В. Любина, Н.А. Баранов, Ю.А. Соколов, Э.И. Маляр,
Г.М. Скольник.
© Научно-исследовательский институт технико-экономиче-
ских исследований (НИИТЭМ), 1985 г.
Химическая промышленность является одной из самых энерго-
емких отраслей. В суммарном отраслевом балансе енергии 52,6 %
приходится на топливные ресурсы, включая топливо, расходуемое в
качестве сырья, 34,5 % на теплоэнергию и 12,9 % на электроэнер-
гию.
По источникам покрытия потребности в тепле наибольший удель-
ный вес приходится на теплоснабжение со стороны - 66,4 от
собственных электростанций - 9,3 %, от собственных котельных -
15,8 % и от утилизационных установок - 8,5 %.
Расходы тепловой энергии по наиболее энергоемким продуктам
составляют от 2 до 36 Гкал на тонну продукции. При этом специфи-
ка технологии химических производств ведет к значительным (до
60 %} потерям конденсата в процессах, использующих пар, а воз-
вращаемая часть подвергается постоянной угрозе загрязнения аг-
рессивными химическими компонентами, что требует сооружения
сложных систем очистки или приводит к необходимости сбросе боль-
ших количеств конденсата. Наряду с этим организацию эффективно-
го конденсатного хозяйства на предприятиях Минхимпрома затруд-
няют:
- большая номенклатура аппаратов, отличающихся по паропстребле-
нию, с количественным преобладанием маломощных;
- сложная структура параметров греющего пара;
- малая составляющая тепла в себестоимости продукции;
- быстрый рост номенклатуры и количества технологического обору-
дования, а также частая его замена, за которыми не успевает
перестройка вспомогательных служб;
- недостаток обслуживающего персонала, низкий уровень его под-
готовки и оснащения;
- отставание метрологического комплекса, слабость служб учета и
контроля.
В нагревательных аппаратах поверхностного типа в процессе
теплообмена получается конденсат либо с температурой,соответст-
вуяцей давлению греющего пара, либо несколько ниже, если в ус-
тановках предусматривается дополнительное охлаждение конденсата.
Таким образом, часть теплоты, поданной в эти аппараты с теплоно-
3
сителем, ими не используется. При возврате конденсата источни-
ку пяроснабжения эта теплота может быть сохранена, если не це-
ликом, то в большей своей части. В противном случае она будет
потеряна и, следовательно, будет бесполезно израсходовано топ-
ливо, истраченное на ее получение.
Вторым фактором, определяющим экономическую целесообраз-
ность сбора и возврата конденсата, является то, что потеря кон-
денсата должна быть компенсирована таким же количеством химичес-
ки очищенной вода. Приготовление очищенной воды требует сооруже-
ния дорогостоящих установок, использования реагентов и дополни-
тельных расходов, связанных с обслуживанием установки.
Добавка в питательную воду химически очищенной воды в зна-
чительных количествах требует также увеличения непрерывной про-
дувки котлов, что приводит к дополнительным потерям теплоты о
продувочной водой.
Получаемая в результате возврата только массы конденсата
экономия значительно превышает экономию от использования тепло-
ты этого конденсата. Поэтому затраты, связанные с максимально
возможным возвратом конденсата, в подавляющем большинстве случа-
ев экономически оправдываются.
Несмотря на большую ценность конденсата, потери его на мно-
гих предприятиях неоправданно велики. Как правило, они являются
следствием дефектов проектирования, упущений при эксплуатации, а
также погрешностей при монтаже.
При рациональной организации конденсатного хозяйства поте-
ри конденсата могут быть сведены до минимума.
I. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНДЕНСАТА И
ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ЕГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Качество производственного конденсата, иопольэуемого для
питания котлов, должно быть таким, чтобы его смесь с другими со-
ставляющими соответствовала нормам питательной воды данного ис-
точнике теплоснабжения. В конденсате, возвращаемом на влектро-
стенции и в котельные, должны отсутствовать продукты производ-
ства.
При возврате конденсата в котельные его качество должно от-
вечать требованиям СНИП 11-36-73:
общая жесткость - не более 50 мкг-вкв/кт;
содержание масел - не более 10 мг/кт;
продукты коррозии стали - не более 0,5 мг/кг в пересчете
на Ре3+.
Температура возвращаемого конденсата для закрытых систем
не нормируется, а для открытых принимается не менее 95 °C. Пре-
вышение примесей и возврат конденсата о температурой ниже 95 °C
допускаются при обосновании.
При возврате на ТЭЦ нормативные показатели качества конден-
сата устанавливаются "Руководящими указаниями по стчиотке произ-
водственного конденсата", утвержденными Минвнерго. Они не долж-
ны превышать следующие значения:
Общая жесткость, мкг-экв/кг.........................50
Содержание, мкг/кг
желева.............................................ТОО
меди..............................................20
цинка..............................................20
никеля.............'............................ 20
кремнекиолотн....................................150
нефтепродуктов (тяжелых масел и мазута) ...... 500
Сухой остаток без учета окиолов металла, мг/кг . .1,0
Хроматная окисляемость, мг/кг ...................... 20
Если предприятие не может обеспечить нормированное качест-
во конденсата, то возможность его использования на ТЭЦ, а также
место и способы очистки должны определяться представителями про-
ектных организаций обеих сторон.
По двухстороннему соглашению между ТЭЦ (внергосистемой) и
предприятием, потребляющим пар, допускаются отклонения от уста-
новленных норм качества возвратного конденсата, например, при
условии, коцца по техническим соображениям оказывается возмож-
ным и целесообразным некоторое усложнение ковденсатоочистки.
Конденсат, который по технологии использования пара может
быть загрязнен соединениями, содержащими органически связанные
галоиды, серу, селен, мышьяк, фосфор, азот и другие елементы,
образующие при термолизе минеральные кислоты, не должен исполь-
зеваться для приготовления питательной воды паровых котлов. Од-
нако не исключается возможность использования такого конденсата
для приготовления питательной вода паропреобраэователей низкого
давления. Конденсат треющего пара таких преобразователей полно-
стью подлежит возврату на ТЭЦ.
Качество производственного конденсата зависит от следующих
причин: качества используемого на производстве пара, герметич-
ности теплоиопольэующей аппаратуры, временного трафика пароис-
пользования и корроэионной стойкости конструкционных материалов
системы сбора и возврата конденсата.
При самых благоприятных условиях качество производственно-
го кондената не может быть лучше качества используемого на про-
изводстве пара. При высокой влажности паре, что часто наблюдает-
ся в котельных низкого давления, его качество может оказывать
решающее влияние на качество конденсата. Б ряде случаев на про-
изводстве используется пар после редукционно-охладительных ус-
тановок; качество охлаждающей воды должно быть не хуже норма-
тивного качества конденсата, в противном случае исключается воз-
можность получения кондиционного конденсата.
В конденсат промышленных предприятий значительное количест-
во посторонних примесей может попадать через неплотности в паро-
вых камерах, трубах поверхностей нагрева, вальцованных соедине-
ниях и других сопряжениях теплопотребляющей аппаратуры. На хи-
мических производствах возможно попадание технологических про-
дуктов, что делает невозможным использование производственного
конденсата без предварительной очистки. Если такая очистка тре-
бует значительных капитальных затрат и экономически нерентабель-
на, конденсат приходится выбрасывать или использовать для техно-
логических нужд.
Во избежание загрязнения больших количеств конденсата, кон-
денсат от аппаратов, представляющих повышенную опасность загряз-
нения, следует направлять в отдельные емкости и использовать
лишь пооле тщательного контроля или соответствующей очистки.
Основной причиной загрязнения конденсата окислами железа и
меди является коррозия конструкционных материалов систем обора
и возврата конденсата; мероприятия по предупреждению корроэии
изложены в разделе IX настоящих методических указаний.
6 6
Частые пуск и останов участков пвро- и конденсатопрово-
дов, черадующийся контакт внутренних стенск труб то с паром, то
с воздухом, нагревание и охлаждение - чисто эксплуатационные ус-
ловия, усиливающие действие факторов, которые снижают качество
конденсата.
Меры по улучшению качества собираемого конденсата во всех
случаях значительно повышают экономическую эффективность его
возврата, а в ряде случаев позволяют исключить последующую очи-
стку конденсата.
Объем и периодичность контроля качества конденсата должны
быть согласованы с энергоснабжающей организацией.
II. ТРЕБОВАНИЯ К КОЛИЧЕСТВУ ВОЗВРАЩАЕМОГО КОНДЕНСАТА, ОС-
НОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ЕГО ПОТЕРЬ И ОСНОВНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО
СНИЖЕНИЮ ПОТЕРЬ КОНДЕНСАТА В КОТЕЛЬНЫХ, ТЭЦ И ПРОИЗ-
ВОДСТВЕ
Общие потери конденсата складываются из потерь конденсата
при производстве пара в котельных и на ТЭЦ и при его использова-
нии на проиэводстне.
Количество кондиционного конденсата, возвращаемого потреби-
телями пара, определяется при проектировании предприятия.
Для предприятий и органиэаций, получающих теплоэнергию в
виде пара от энергосистем Минэнерго, нормы возврата конденсата
от потребителей определяются договором, составленным на основа-
нии "Правил пользования тепловой энергией”. Процент возврата за-
дается энергосистемой в технических условиях на подключение
вновь вводимых в эксплуатацию предприятий и производств.
Прейскурант тарифов на тепловую энергию указывает, что нор-
ма возврата конденсата с действующих предприятий в процентах от
расхода пара устанавливается по данным технической экспертизы.
Проектные нормы возврата конденсата должны систематически
уточняться на основании регулярных анализов баланса пара и конден-
сата, оценки состояния оборудования и периодических технических ис-
пытаний с целью доведения их до максимально технически возможных.
Значительные потери конденсата происходят по следующим при-
чинам:
-2
7
- утечка череэ неплотности в фланцевых и муфтовых соедине-
ниях трубопроводов и через неисправные сальники задвижек и вен-
тилей. Размеры утечек зависят от того, насколько технически
правильно смонтированы трубопроводы, от своевременности прове-
дения плановопредупредительных ремонтов, качества ремонта и соб-
людения правил эксплуатации;
- утечка конденсата в конденсатных баках при их переполне-
нии и при сбросе пара из баксв в атмосферу (открытые системы
сбора конденсата или при отсутствии средств для утилизации па-
ра);
- отсутствие сбора конденсата от многих дренажей и спуска
его в канализацию;
- соединение чистых и загрязненных дренажей вместе;
- сбор дренажей различных давлений в общий резервуар без
необходимых расчета и цроверки;
- неиспользование конденсата при продувках и прогрева ап-
паратуры и трубопроводов при их пуске;
- неиспользование пара вторичного вскипания дренажей.
Неполный сбор и возврат конденсата с промышленных предпри-
ятий нередко вызывается следующими причинами:
- частичное или полное отсутствие конденсатспроводсв, сое-
диняющих потребителей с тепловым пунктом, или отсутствие насо-
ооперекачивающих подстанций;
- применение подогрева смешиванием вместо установки поверх-
ностных подогревателей;
- использование конденсата непосредственно на технологиче-
ские нужды вместо приготовления и нагрева для этой цели воды
худшего, чем конденсат, качества;
- наличие дефектов теплопотребляющей аппаратуры, вызываю-
щих затряэнение конденсата (главным образом неплотности поверх-
ности нагрева);
- отсутствие установок для очистки конденсата.
Большое значение для сохранения тепла конденсата имеют ка-
чество и состояние тепловой изоляции конденсатспроводов, выбор
типоразмера конденсатеотводчиков, степень автоматизации конден-
сатных беков и других элементов конденсатного хозяйства и уро-
вень обслуживания.
8 2
В котельных и на ТЭЦ значительные потери конденсата проис-
ходят в результате потребления пара на собственные нужда котель-
ной, неиспользования продувок котлов, выпара из деаэратора и т.п.
Для увеличения воэврата конденсата промышленными предприя-
тиями должны быть проведены следующие основные мероприятия:
- установка наиболее эффективных конденсате отводчиков у па-
рс использующих аппаратов и в нижних точках паропроводов - для
отвода конденсата с постоянно действующих дренажей паропроводов
и спутников. Последние должны быть соединены с попутными конден-
сат опроводами;
- замена смешивающих подогревателей поверхностными. В по-
догревателях смешивающего типа можно полностью сохранить конден-
сат только при нагреве в них чистой питательной воды. Примером
такого подогревателя может служить деаэратор;
- применение только закрытых схем сбора и возврата конден-
сата с максимальным использованием теплоты •пролетного” пара и
пара вторичного вскипания путем установки теплообменников, сепа-
раторов, термокомпрессор о в и т.п.;
- обеспечение надежной работы арматуры путем организации
централизованного ремонта с применением современных методов, мо-
дернизации арматуры старых выпусков» повышения качества уплотни-
тельных узлов, применения белее твердых металлов, набивок и про-
кладок соответствующего качества и требуемых типоразмеров для
арматуры и набивок для сальников наоосов, проведения ревизии и
испытаний арматуры до установки ее на рабочем месте;
- замена парового привода злектрическим;
- максимальное сокращение потребления конденсата на техно-
логические и другие нужда;
- автоматизация процесса удалания конденсата из конденсат-
ных беков и регулирования работы конденсатной системы;
- осуществление мероприятий по улучшению качества конденса-
та;
- очистка конденсата от загрязнений, препятствующих его
использованию, и организация постоянного контроля за его качест-
вом;
- организация планово-предупредительных ремонтов всех эле-
ментов конденсатного хозяйства и повседневного надзора за их рабо-
той с применением специальных технических средств контроля, $
Кроме того, для снижения потерь конденсата в котельных и
на ТЭЦ рекомендуется:
- максимально использовать теплоту и воду непрерывной и пе-
риодической продувок котлов при режимах работы последних, сокра-
щающих размеры самих продувок;
- полностью использовать теплоту и пар от растопок, пусков
и остановов котлов и турбин;
- использовать конденсат выпара из деаэраторов, дренажных
баков и баков низких точек, для чего следует установить охлади-
тели выпара на деаэраторах и оросительные устройства в атмос-
ферных трубах дренажных баков и баков низких" точек. Охлаждающей
водой для них может служить химочищенная воде или турбинный кон-
денсат;
- с целью ликвидации параний и переливов оборудовать дре-
нажные баки, резервные баки питательной воды и баки низких то-
чек регуляторами уровня. Дренажи следует подводить в коллектор,
а из него под уровень воды - в баки;
- при подогреве мазута в баке предусматривать полный воз-
врат конденсата греющего пара из змеевиков в питательную систе-
му. Для предупреждения попадания в питательную воду мазута при-
менять в этом случае греющий пар давлением примерно 8 кгс/сьг.
Для уменьшения потерь конденсата, связанных с отбором проб
пара и воды для химических анализов, рекомендуется на каждом
предприятии проработать схему, устанавливающую места, где необ-
ходима постоянная работа пробоотборников, и отрегулировать каж-
дый поток на минимальный расход, обеспечивающий представитель-
ность проб. Остальные пробоотборники могут включаться только на
время, необходимое для получения представительной пробы.
III. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ СБОРА И ВОЗВРАТА КОНДЕНСАТА
Схемы сбора и возврата конденсата принято подразделять на
две основные группы - открытые и закрытые. В открытых схемах
конденсатные баки сообщаются с атмосферой,' и давление в них
равно атмосферному. В закрытых схемах конденсатные баки и вся
присоединенная к ним система изолированы ст атмосферы и находят-
ся под избыточным давлением.
10
10
Конденсатная система может быть смешанной: одна часть кон-
денсатосборников работает по открытой, а другая - по закрытой
схеме.
Достоинством открытых схем является простота сооружения и
эксплуатации и небольшая начальная стоимость. Достоинство закры-
тых схем - повышение срока службы оборудования и ковденсатопро-
водов благодаря отсутствию их коррозии и снижение загрязненнос-
ти конденсата продуктами коррозии.
Применение закрытых схем повышает параметры выпара (вторич-
ного пара) и тем самым расширяет область возможного его исполь-
зования.
Недостатком закрытых схем являются трудные условия эксплу-
атации, вызванные необходимостью поддержания избыточного давле-
ния.
На промышленных предприятиях сбор и возврат конденсата дол-
жен осуществляться, как правило, по закрытой схеме. Применение
открытых схем можно допускать лишь при небольших количествах
конденсата и в системах с невысоким давлением греющего пара, а
также когда транспортируется замасленный конденсат.
Система возврата конденсата охватывает весь путь конденса-
та ст паройстребляющего оборудования дс теплового источника. Е
общем виде она включает конденсатоотводчики, сеть конденоатопро-
водоЕ с сепараторами вторичного пара и охладителями конденсата,
конденсатные баки о конденсаторами выпара, перекачивающие насо-
сы и сеть напорных кснденсатопроводов дс ТЭЦ или котельной.
Кроме тсго, схемы сбора и возврата конденсата (открытые и
закрытые) подразделяются на следующие виды:
- самотечные, работающие за счет разности высот начала и
кснца конденсатопровода;
- напорные, работающие за счет разности давлений среды б
начале и в конце конденсатопровода или за счет напора, создава-
емого перекачивающими насосами;
- смешанные (наиболее распространенные), объединяющие вы-
шеуказанные признаки.
Конденсатспроводы в большинстве свсам транспортируют среду
с давлением белее 0,7 кгс/см^ и температурой выше 115 °C, и на
них распространяются правила и требования Госгортехнадзора.
//
Категория трубопровода определяется пс рабочим параметрам
среда (при отсутствии на нам устройств, изменяющих эти парамет-
ры) и относится ко всеь^у трубопроводу, независимо от егс протя-
женности. Давление и температура греющего пара, таким образом,
являются расчетными параметрами для элементов системы сбора,не-
смотря на малое давление в баках-сборниках.
Схемы сбора могут подразделяться по категорийности трубо-
провода и по количеству уровней давления греющего пара.
I. Открытые конденсатные схемы (рис. I)
В открытой схеме (рис. 1,а) конденсат из конденса-
топроводсв поступает в баки под действием давления, созда-
ваемого преющим паром. Баки расположены, выше конденсат сотводчи-
ксв; конденсат из баков отводится самотеком без попутного вски-
пания конденсата.
В отдельных случаях допускается подъем конденсата у потре-
бителей после конденсат оотводчиков в промежуточный бачок-сепара-
тор, что обеспечивает дальнейший путь конденсата к сборному ба-
ку самотеком без вскипания.
На крупных промышленных предприятиях расстояние ст потре-
бителей пара до котельной или ТЭЦ может быть весьма значитель-
ным. В этом случае конденсат из сборных бак св к источнику паро-
снабжения перекачивается насосом (рис. 1,6).
При одновременном возврате конденсата из нескольких точек по
одному напорному конденсатопроводу наблюдаются перабои в работе
конденсатных насосов,если последние имеют различные характеристи-
ки. Во время работы насоса с большим напором низконапорные на-
сосы, работая вхолостую, не подают конденсат в конденсатопровод,
что обычно приводит к большим сбросам конденсата в канализацию
из переполнившихся сборных конденсатных баков. Вс избежание это-
го устраивают перекачивающие подстанции или определяют очеред-
ность работы насосов. В первом случае конденсат из отдельных
цехов перекачивается в баки подстанции, а затем отдельными на-
сосами его подают к источнику пароснабжения. При наличии пере-
качивающих подстанций может применяться и ступенчатый возврат
конденсата (рис. 1,в). При больших количествах конденсата иног-
да ст каждого насоса прокладывают самостоятельный напорный кон-
денсагспровод. . .,
2
Вместе с конденсатом в баки поступает пар, получающийся
ст самоиспарения конденсата (пар втсричнсго вскипании) и пар ра-
бочего давления ("пролетный"пар). Сбсрный бак снабжается вытяж-
ной трубой, выводимой наружу. Диаметр трубы должен быть доста-
точным, чтобы давление в баке не превышало расчетного.
Применение открытых систем связано о весьма значительными
потерями теплоты. Открытые системы сбора и возврата конденсата
следует применять лишь в том случае, если теплое сдержанно посту-
пающей в бак среда мало отклепается ст значения 100 ккал/кг. ес-
ли количество конденсата не превышает 10 т/ч, а использование
пара вторичного вскипания затруднено или экономически не оправ-
дано.
С точки зрения коррозионной опасности особенно неблагопри-
ятны условия для самотечных конденсатопроводов, работающих не-
полным сечением или периодически. Обычно срок службы в.этих ус-
ловиях не превышает пяти лет.
2. Закрытые конденсатные схемы
При закрытых системах обора и возврата конденсата сборный
бак герметически закрыт, конденсат здесь не сообщается с атмос-
ферой, и пар не теряется. Б конденсатных баках закрытых систем
рекомендуется поддерживать абсолютное давление паровой подушки
не более 1,05-1,20 кгс/см^, так как при большем давлении увели-
чивается утечка пара через неплотности. Избыточное давление в
конденсатосборниках может обеспечиваться подводом пара из паро-
провода или за счет конденсата, подавеемого в бак.
Обязательными элементами для всех закрытых схем сбора и воз-
врата конденсата являются предохранительные клапаны или гидрав-
лические затворы, которые служат для ограничения максимального
давления е баках и конденсатопроводах, для выпуска излишка кон-
денсата в случае переполнения бака и для защиты от прорыва воз-
духа е бак в случае образования в нем вакуума.
Гидравлические затверы надежны в работе и не трабуют спе-
циального ухода при эксплуатации, нс применяются для небольших
давлений (в противнем случае потребовалась бы слишком большая их
высота).
t>—$—$---> б
Рис. 2.Закрытые схемы сбора:
а - переохлажденного конденсата с одним уровнем давления
греющего пара, б - с несколькими уровнями давления, в - с проме-
жуточными, подстанциями; ?'о, Pq - паропроводы с различными дав-
лениями; I - 6 - тс же, что на рис. I; 7 - охладитель конденса-
та; 8 - конденсатор; 9 - эжектор; 10 - гидро затвор
Выбор той или иной закрытой схемы сбора конденсата зависит
от местных условий и режима работы теплспотребляющей аппаратуры.
Наиболее типичные из них приведены на рис. 2.
Схема сбора и возврата конденсата непосредственно в конден-
сатные баки через конденсат оотводчики под давлением греющего па-
ра (рис/ 2,а) может быть применена в случае наибольшей удален-
ности теплопотрабляющей аппаратуры от конденсатных баков при
большой разбросанности потребителей пара и небольших количест-
вах конденсата. В данном случае весь конденсат отводится в об-
щий конденсатспровод, по которому затем направляется в общий за-
крытый сборный бак. Поступающий с конденсатом пар сепарируется
в баке. Эта же охема может применяться с доохлаждением конден-
сата е теплообменниках. Преимуществом схемы является простота
устройства и малые диаметры конденсатопрсводов, а недостатком -
ограниченность применения по радиусу действия.
Схема возврата конденсата с сепаратором пара вторичного вски-
пания конденсата у потребителей пара (рис.2,б)может быть примене-
на в тех случаях,когда транспортирование конденсата может осуще-
ствляться без на с оса.Радиус действия схемы зависит от высоты рас-
положения сепараторов. Конденсат из теплопотребляющих аппаратов
разных давлений отводится через конденсатостводчики в сепарато-
ры. из которых пар поступает в паропроводы низкого давления или
в теплообменники. Конденсат из сепараторов направляется в общий
сборный закрытый бак. Соответствующим снижением давления в се-
параторах и установлением давления в сборном баке можно исклю-
чить вскипание конденсата в конденсатопрсводе, идущем ст сепа-
раторов до сборного бака.
Выпар бака-сборника направляется в конденсатор, переохлаж-
дается и под действием раености уровней сливается снова в бак.
Схема позволяет сократить долю паровой фазы при транспор-
тировке по магистральному конденсат опроводу, в широких пределах
регулировать давление в сборном баке, создавать нужные парамет-
ры вторичного пара. Рабств этой схемы мало зависит ст работоспо-
собности конденсат оотводчиков.
Недостаток схемы - сложность согласования режимов работы
элементов при проектировании и поддержании работоспособности в
эксплуа тации.
16
/6
На рис. 2,б показан способ увеличения "радиуса действия*
системы путем использования местных (цеховых) подстанций. Вы-
пар может быть использован на месте установки подстанции по- ,
средством конденсатора. На трассе межстанционного ковденсато-
провода устанавливается промежуточный охладитель, если в этсм
месте расположен потребитель иизкопотенциальной теплоты.
ТУ. ТЕПЛОПОТРЕБИТЕЛИ И УСЛОВИЯ ОТВОДА КОНДЕНСАТА
На большинстве промышленных предприятий среднегодовое по-
требление пара для технологических целей ссизмаримо о потребле-
нием на ст спите льно-вентиляционные и другие сантехнические нуж-
ды.
Режим истребления пера, а следовательно, и выхода конден-
сата от технологического оборудования, как правило, неравноме-
рен в течение суток, но устойчив в годовом разрезе. Сантехниче-
ское потребление более-менее стабильно в течение суток и силь-
но меняется в течение отопительного сезона.
I. Классификация теплспогребителей
По режиму выхода конденсата паропотребигели разделяются на
емкостные и скоростные. Емкостные работают периодически. Период
разгона, когда происходит интенсивный теплообмен с нагреваемым
продуктом, сменяется периодом выдержки, в течение которого теп-
лоноситель используется для покрытия потерь в окружающую среду
или прекращается его подача в аппарат. Скоростные паропотраби-
тели изменяют свой режим в зависимости от количества нагревае-
мого продукта или ст его начальной температуры. Графики измене-
ния выхода конденсата, типичные для этих классов потребителей,
показаны на рис. 3,а.
Второй классифицирующий признак паропстребителей - их тре-
бования к теплосодержанию отводимого конденсата. Так, змеевико-
вые подогреватели процессов и длинные сушильные цилиндры, нерав-
номерность обогрева (раеность максимальной и минимальной темпе-
ратур рабочей поверхности) которых строго ограничена, требуют
отвода конденсата с определенной долей "пролетного” пара.Поло-
жительнее парссодержание отводимого конденсата обеспечивает под-
вод насыщенного пара к большей части поверхности теплообмена,
снижая тем самым неравномерность обогрева. 17
a
Рио. 3. Расходные
характеристики:
а - паропотребителей
(масштабы времени
различны);
I - скоростного,
2 - емкостного;
б - ковдвнсатоотводчи-
ков:
I - идеального, 2 - по-
плавковых, 3 - тер-
мостатических, 4 -
термодинамических
(GT, - темп образо-
вания конденсата в па-
ропотребителе (текущее
значение и среднее за
цикл);
f - частота повторя-
б
емости нагрузок за цикл;
т - время процесса
тц - время цикла;
. Тр,Тр- периоды разгоне
и выдержки; G- пропуск-
ная способность кснден-
сатоотводчиков; -ра-
бочий интервал пропуск-
ной способности; 1-теп-
лосодержание пропускной
среда; Д1р - допустимый
диапазон работы по тепг-
лссодержаниг; 10 - тепг-
лосодержание конденса-
та, при котором затвор
конденсатоотводчика от-
крывается; _ тепло-
содержание конденсата е
состоянии насыщения).
Перегрев пара,име-
ющий место при значи-
тельной (более 10 %) доле "пролетного" пара .увеличивает необхо-
димую поверхность теплообмена и не гарантирует равномерной тем-
пературы поверхности, необходимой для качественного ведения ос-
новного (технологического) процесса.
Некотсрне теплообменники, например станционные вертикаль-
ные подогреватели воды, для нормального функционирования требу-
ют затопления части поверхностей теплообмена конденсатом. От
18
потребителей такого рода конденсат отводится переохлажденным;
его теплосодержание ниже теплосодержания в состоянии насыщения,
соответствующего давлению греющего пара.
Третья разновидность потребителей на имеет специальных дре-
беганий к теплосодержанию отводимого конденсата, заложенных в
условиях ведения основного процесса. От таких аппаратов конден-
сат отводится "на линии насыщения" или пересхлакдеиным, если
снижение производительности аппарата экономически выгоднее уве-
личения диаметра конденсатопровода и возможных потерь вторично-
го пара.
Гидравлический режим конденсатопровода, а также доля под-
лежащего вторичному использованию пара связаны с давлением гре-
ющего пара. Было показано выше (см. рис. 2.6), что несколько
уровней давления задают особое схемное решение. Этет показатель
поэтому должен служить характеристикой паропотрабителя. Паро-
потребители следует подразделять не только по номинальному зна-
чению давления греющего пара, считая их принадлежащими к разным
классам при отношении давлений 3:2, но и по наличию регулятора
давления пара на входе в аппарат. В последнем случае различают
две разновидности: аппараты, имеющие регуляторы, и аппараты
условно постоянного давления.
Рассмотренная классификация паропотре бителей учитывается
при разработке схемы системы сбора на стадии проектирования и
при рационализации работы системы в процессе наладки.
Первостепенное значение имеют херактерпстики паропотреби-
телей при выбора средств отвода ксвденсата - конденсатоотводчи-
ков, задающих режим по теплосодержанию конденсата.
2. I ОД КОЯ^КСПТООТРОДЧЬХОЬ Ь Л?>Л1ЛЖМИПГ
режима системы
По принципу действия ковденсатоотводчики бывают поплавко-
выми (в которых используется различие плотности пара и конден-
сата для привода затвера), термостатическими (привод затвора ко-
торых чувствителен к изменению температуры конденсата) и термо-
динамическими (пропускная способность которых уменьшается по
мера увеличения доли перевей фазы в потоке проходящей среды).
//
19
Каждой из перечисленных групп соответствует своя форма расход-
ной характеристики, форма зависимости пропускной способности от
теплосодержания среды при-фиксированных давлениях на входе и
выходе (рис. 3,6). '
Термостатические ионденсатоотводчики не могут различать
пар и конденсат в состоянии, насыщения. Область их использова-
ния - аппараты, допускающие переохлаждение; приборы отопления,
емкостные аппараты, спутниковые линии, дренаж паропроводов,ав-
томатическое удаление неконденсируипихоя газов из паровых по-
лостей и др. Если по условиям, задаваемым технологией, или эко-
номическим анализом вариантов определено для данного аппарата
максимально допустимое переохлаждение, то тем самым определя-
ется рабочий интервал пропускной способности.
Конденсатсотводчик подбирается таким образом, чтобы значе-
ния паропотребления, задаваемые графиком работы аппарата,не вы-
ходили эа границы рабочего интервала пропускной способности от-
водчика. Это требование "автоматически** обеспечивает заданный
режим отвода по теплосодержанию.
Весь рабочий интервал пропускной способности поплавковых
отводчиков соответствует одному значению теплосодаржапия - со-
стоянию насыщения. В отличие от ковденсатоотводчиков поплавко-
вый регулятор уровня может выпускать в конденсатную сеть пере-
охлажденный конденсат.
В силу различия наклона кривой расходной характеристики на
отдельных участках значений теплосодержания термодинамические
отводчики работают устойчиво в области малых переохлаждений и
сильно изменяют режим пропуска по паросодержанию при небольших
колебаниях выхода конденсата из аппарата или изменении давления
в конденсатной линии эа конденсат с отводчиком.
Преимущества и недостатки отводчиков различного типа при-
валены в таблице.
I Группа (класс)
Механические конденсат оотводчики
2 Тип С закрытым С опрокинутым С открытым поплавком ковшом ковшом
3 Преиму- щества Отделяют конденсат на линии насыщения. Могут быть спроектированы на любую производительность. Имеют малое собственное гидравлическое сопротивление.От- водят конденсат пс мере накопления. Могут работать в вакууме. Затвор постоянно омывается конденсатом. Легко подбирается Надежность и Завышение пре- до производитель- простота конст- пускной спо- ности. Осуществ- рукций. Работе- собности не ляет статическое способен на не- приводит к no- регулирование ре грет ом паре тере пара, уровня Предотвращает гидравличес- кие удары
4 Недо- статки Ее само дренируются. Подвержены замерзанию. Обладают малыми усилиями на перемещение клапана. Требуют строго горизонтальной установки. Пропускная способ- ность пропорциональна габаритам. Обладают малым ди- апазоном применимости пс перепаду давлений. Не защищена про- Не экономичен при Не эффекти- тив гцдравличес- малых тепловых на-вен пс пока- ких ударов. Необ- грузках. Мало от- за телю "про- ходимо отдельное водит воздуха.Не- пускная спо- устройство для устойчиво работа- себность на выпуска воздуха. ет при быстрой рубль затрат". Требует активно- смене режима.Име- Не рекоменду- го обслуживания ет ограничение стоя при пере- работоспособности древах по минимальному давлению
I Термостатические конденсатоотводчики
2 Биметаллические Сульфогенные Диафрагмовые
3 Обладают большой пропускной способностью, малыми массой и
габаритными размерами. Просты в установке и замене. Работа-
ют при любых перепадах давления. Отличаются большими пере-
становочными усилиями. Свобода о пропускают воздух. Нечувст-
вительны к загрязнению. Бесшумны. Не перегружают конденсато-
провод.
Большое быстродейст- Долговечны при Просты по конструк-
вие. Могут работать отсутствии ав- ции и хорошо комио-
как регуляторы тем- токолебаниЙ.Не нугтся в корпусе
пературы. Не боятся замерзают
ударных нагрузок,
рабочее давление не
ограничено
4 Пропускают только переохлажденный конденсат. Нуждаются в на-
стройке. Требуют специальных мер для расширения диапазона ра-
бочих давлений.
Пропускают пар при Нет достаточно- Создают пульсирую-
быстром изменении го быстродейст- щий поток в конден-
температуры .Переме- вия. Прочность сатопроводе. Боятся
щение затвора про- порционально разме- рам биметаллической полосы оульфогена ог- раничивает ра- бочее давление. Склонны к авто- колебаниям около положения "закры- то**. Боятся гид- равлических уда- ров, перегрева, коррозии перегрева
I Термодинамические конденоетостводчики
2 Дисковые Импульсные Силовые
3 Совсем не имеют или имеют одну подвижную деталь конструкции.
Отводят конденсат по мере его образования, непрерывно.Имеют
малые массу и размеры. Требуют минимального ухода.Не боятся
гидравлических ударов. Монтируются в любом положении.
Работают без настройки Работоспособны Не имеют подвих-
от 0,3 до 100 кгс/сь?. от 0,1 до них деталей.От-
Самодренируются. Не 175 кгс/сл^.Хо- личаются повы-
бсятся перегрева.Мо- рошо пропуска- шенной надежно-
гут устанавливаться ют воздух стъю
на открытых площад-
ках
4 Не могут применяться при очень малых давлениях и перепадах.
Пропускают пар рабочего девления. Имеют большое внутреннее
сопротивление и не могут быть разработаны на большие расхо-
ды. Работа сопровождается шумом. Требуют установки фильтра.
Завышение типоразмера при подборе приводит к большим поте-
рям пара.
Не могут нсгтользо- Сложны в изготов- Допускают болъ-
ваться при больших лении и настройке шие потери пара
противодавлениях.
Способность отводить
воздух ограничена.
Пропускная способ-
ность и пределы ра-
ботоспособности по
давлениям зависят от
внешних условий, ес-
ли не приняты специ-
альные меры
В параллельных ветвях раздачи теплоносителя основное гид-
равлическое сопротивление создают ковденсатостводтаки. На участ-
ках подводящего трубопровода и в аппаратах потери напора отно-
сительно малы. Следовательно, именно конденсатостводчики при ог-
раниченности диаметров паровой и конденсатных магистралей игра-
ют решающую роль в распределении теплоносителя, во многом опре-
деляя гидравлический режим конденсате- и паропровода.
Задание на проектирование системы пароснабжения и сбора
конденсата должно содержать данные по давлению конденсата за кон-
денсатоотводчиком и его паросодержанию в условиях нормальной ра-
боты оборудования. Следует иметь в виду, что давление перед кон-
денсатоотводчиком может значительно отличаться от давления грею-
щего пара из-за потерь напора в обвязке аппарета и в ретулиро -
вочной арматуре. В некоторых случаях следует вводить поправку
на потери давления в самом оборудовании (змеевики, спутники).
Как правило, следует предусметривать устройство самостоя-
тельных продувочных линий от переприемников, требующих для нор-
мальной работы систематических продувок, и не допускать в об-
вязке конденсатоотводчиков обводных линий.
Продувка через обводную линию в общий конденсатопровод
повышает давление во воех смежных участках, снижает располагае-
мый перепад давления на соседних аппаратах и конденсатостводчи-
ках и тем самым уменьшает поступление к ним теплоносителя. "За-
пирание” конденсатопровода приводит к тому, что обслуживающий
персонал аппаратов, где отмечается дефицит поступления пара, в
свою очередь начинает пропуск по обводной линии. В параллельных
ветвях, где установлены дисковые термодинамические ковденоатоот-
водчики (типа 45ч12нж, например), повышение противодавления вы-
ше половины давления на входе отводчика приводит к потере их ра-
ботоспособности (они перестают контролировать поток и сдерживать
"пролетный" пар), увеличение пропуска происходит автоматически,
без участия персонале.
Расходящийся процесс выхода из строя конденсатоотводчиков
называется развалом гидравлического режима системы. Развал со-
провождается повышенным расходом паре, нарушением регламентных
показателей основного процесса, запариванием сепараторов и ба-
ков-с б ерников, увеличенными потерями теплоты и массы отработав-
шего теплоносителя. К гидравлическому развалу склонны системы с
длинными конденсатопроводами, оснащенные термодинамическими от-
водчиками с малым запасом работоспособности по противодавлению.
Для повышения гидравлической устойчивости режима системы
следует:
- предусматривать в схеме сбора гидравлические развязки в
виде сепараторов и промежуточных подстанций;
- правильно подбирать типоразмер конденсатоотводчиков и
контролировать их работу;
- заменить обводные линии продувочными;
- в случае непрерывного продолжительного ведения основного
процесса в обводных линиях конденсатоотводчиков устанавливать
шайбы, рассчитанные на максимально возможное выделение конден-
сата таких аппаратов;
- проводить поварочный расчет конденсатной сети'при изме-
нении состава или режима работы основного оборудования;
- установить приборы контроля противодавления в характер-
ных точках конденсатной сети;
- при проектировании стремиться избегать противоположного
движения пара и конденсата по магистралям, которое создает раз-
личие располагаемого напора в параллельных питающих ветвях;
- не допускать отвода конденсата по общему кснденсатопро-
воду при отношении давлений в пароприемниках большем чем 3:2.
з. Условия транспорта конденсата
Определение процента возвращаемого конденсата по максималь-
ному выходу из оборудования используется для расчетов конденса-
топровода. При этом вс многих случаях приходится принимать во
внимание вероятность наложения максимумов отдельных аппаратов,
спицифичную для конкретного производства. Оценка же процента
возврата конденсата по системе в целом должна производиться по
среднему выходу конденсата за рабочее время с учетом неизбежных
потерь (до 10 %) с выпарами, переливами и т.п., а также сброса-
ми загрязненного конденсата в послеремонтный период.
Переменнее количество паровой фазы осложняет картину рабо-
ты конденсатопровода. Б зависимости ст паросодержания скорост-
ной режим потока и нормы падений напора на элементах сети приб-
25
.сГ
лижают к случаю пропуска боды или пара с соответствующими по-
правками на плотность смеси.
Особо следует выделить случай работы конденсатопровода "на
подъем" при наличии вертикальных или наклонных участков трубо-
провода с движением среды бнизу вверх.
При достаточно больших массовых _ скоростях ( более
500 кг/(ьГ« с)) пароконденсатной смеси вертикальные участки ни-
каких осложнений не вносят. Геодезическая составляющая потерь
напора измеряется при этом массой стслба смеси.
Не низких скоростях вертикальные участки работают периоди-
чески, пропуская то пар, то "пробку" конденсата. Механизм обра-
зования "пробкового" течания смеси отличается от тексвого на
горизонтальных участках. Слой конденсата стекает по горизонталь-
ному участку (проектный уклон 4:1000 не меняет определения) и
накапливается у подъемного. Сечение для прохода паровой фазы со-
кращается настолько, что вероятность полного перекрытия этого
сечения повышается при колебаниях уровня жидкой фазы. На подъ-
емный участок выталкивается небольшая порция конденсата, кото-
рая, не достигая конца участка, растекается по стенкам и стека-
ет вниз, оказывая возмущающее воедействие на уровень конденсата.
Порции "подбрасываемого" конденсата увеличиваются, возрастает
васота их продвижения пс вертикали. Наконец, часть максимально
возможной для данных условий порции, образуя конденсатную проб-
ку, переходит на верхний горизонтальный участок. Цикл раскачки
потока повторяется.
Пульсирующий поток имеет собственную частоту колебаний.Ко-
лебания' распространяются по трубопроводу, накладываются друг на
друга; создаются условия для гидроударов, нарушается цикличность
работы конденсатоотводчиков периодического действия (с открытым
поплавком, дисковых, импульсных). Энергия потока тратится глав-
ным образом на' совершение работы против сил инерции в обеих фа-
зах.
Четких рекомендаций по предотвращению нежелательных послед-
ствий работы "на подъем" не разработано. На практике применяют:
- устройство параллельных перемычек малого сечения для про-
пуска жидкой фазы,, если за подъемным участком следует спуск на
тот же уровень;
Рио. 4. Использование выпара в
схемах сбора:
а - конструкция побудителя подъема кон-
денсата фирмы TERMODYN (ФИНЛЯНДИЯ), б-
эжекториая установка на баке-оборнике,
в - циркуляция "пролетного" пара; обот?
значения 1-10 см.рис, I и 2; И - кла-
пан дроссельный
- отвод скопившегося конденсата из "водяных мешков” через
конденсат оотводчики из группы термостатических;
- изменение паросодержания конденсата путем охлаждения или
подогрева в промежуточных теплообменниках; .
— установка специальных побудителей подъема - устройств,
обеспечивающих непрерывное движение конденсата (схема такого
устройства показана на рис. 4, а);
- организация подъема конденсата непосредственно после
конденсатоотводчиков в промежуточный сепаратор для обеспечения
самотека конденсата к сборному баку без вскипания.
При анализе работы разветвленной напорной сети производится
построение пьезометрических схем или графиков; сама сеть рассчи-
тывается по нормам, относящимся к горячему водоснабжению.
У . ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА ПЕРЕГРЕТОГО КОЩЩНСАТА
Разработка схемы сбора на стадиях проектирования и рекон-
струкции системы неотделима от решений, связанных с использова-
нием вторичного и "пролетного” пара и перегретого конденсата.
Направления решений следующие:
- принятие схем, выбор основного и вспомогательного обору-
дования, разработка режимов функционирования, по возможности со-
кращавших количестве выпара;
- выявление возможных потребителей низкопотенциальной теп-
лоты и определение режимов потребления; выбор перспективных ва-
риантов утилизации;
- преобразование располагаемых видов тепловой энергии в удоб-
ные для утилизации виды и параметры теплоносителя, выбор пре-
образующей аппаратуры;
- нахождение оптимальных количеств утилизируемого выпара,
мест установки оборудования и трассировки! утилизируемого тепло-
носителя.
Потери теплоты при сбросе конденсата могут достигать для
отдельно взятых аппаратов 60 % от подводимого. В среднем для
системы паропотребления потери часто доходят до 25 %. Размеры
требующего обязательной утилизации выпара зависят от давления
греющего пара и режима отвода конденсата по его паросодержанию.
Так, отводимый в состоянии насыщения при давлении 8 кго/с№ кон-
денсат, попадая в сборный бак с давлением 0,2 кгс/см^, самовс-
паряется. Масса выпара составляет 12,5 % от первоначальной мас-
сы отводимого конденсата. Допустимые в общем случае 5 % "про-
летного” пара дополнительно увеличивают выпар до 17 %. Те же по-
казатели при давлении пара 17 кгс/см^ составят 19 и 23,4 ^.Ис-
пользование теплоты перетрет его конденсата в "пролетного" пара
может быть осуществлено в двух формах: охлаждение конденсата в
теплообменниках или выделение из конденсата пара с последующим ег
его использованием.
Охлаждение конденсата следует организовывать, если допускает
технологический процесс, в самих паропотребляющих аппаратах. В
тех случаях, когда это недопустимо или экономически невыгодно,
рекомендуется предусматривать переохлаждение сразу же за потре-
бителями пара с использованием теплоты на технологические нужды.
Чаще всего поиски потребителя теплоты ограничиваются паро-
вым отоплением.
Имеются типовые подогревательные установки, разработанные
"Сантехлроектсм", в которых паровой водонагреватель сблокирован
с охладителем конденсата.
.В редких случаях при специальных требованиях со стороны
ТЭЦ охлаждение конденсата может осуществляться на напорной ли-
нии после бака-сборника.
Использование теплоты перегретого ковденсата в теплообмен-
никах технологического назначения имеет два недостатка:
- при колебаниях расхода конденсата количестве отдаваемой
теплоты меняется. Требуется прибегать к дополнительному подо-
греву нагреваемой среды первичным паром и установке дополнитель-
ной аппаратуры;
- из-за трудности транспортировки конденсата теплообменни-
ки должны располагаться вблизи трассы ковденсатопроводов.
Последнее требование нередко является препятствием для ио-
пользования теплоты конденсата. Для небольших котельных приме-
няется простейший способ охлаждения конденсата путем подачи в
конденсатосборники умягченной, достаточно холодной воды. Коли-
чество химически очищенной воды, необходимой для подачи в кон-
денсатосборники, приблизительно в 1,5 раза больше,чем количест-
во конденсата.
Наиболее эффективный способ подвода холодной воды е кон-
денсатосборники - через оросительное устройство, устанавливае-
мое на выхлопной трубе конденсатного бака.
Конденсат при открытых схемах сбора не следует охлаждать
до температуры ниже 95 °C. Б закрытых схемах может быть осуще-
ствлено более глубокое охлаждение - до 80 °C. Глубокое переох-
лаждение оправдано лишь в тех случаях, когда использование теп-
лоты конденсата снижает дефицит пара.
Использование теплоты вторичного пара возможно лишь при
закрытых или комбинированных системах сбора и возврата конден-
сата.
Б зависимости от местных условий может осуществляться не-
сколько вариантов (см. рис. 2):
- пар вторичного вскипания отводится в паропровод низкого
давления;
- пар вторичного вскипания отводится непосредственно в теп-
лообменный аппарат; для устранения неравномерности поступления
вторичного пара параллельно с ним к аппарату подводится первич-
ный пар или пар других источников;
- пар вторичного вскипания инжектируется первичным парсы в
паропровод соответствующего давления или непосредственно в теп-
лообменник;
- комбинируются перечисленные варианты.
Выделение пара вторичного вскипания из конденсата может
быть осуществлено или в сборных конденсатных баках, или в спе-
циальных сепараторах, часто называемых расширительными бачками.
Последний способ является наиболее распространенным, так как
дает возможность:
— получать пар вторичного вскипания различного давления;
- производить отбор пара из конденсата в любой точке кон-
дансатопроводов;
- подводить конденсат от пароприемников, работающих на па-
ре различного уровня давлений;
— сократить сечение ковденсатопровода до сборного бака.
Пар вторичного вскипания конденсата имеет меньшие давление
и температуру, чем первичный треющий пар, что нередко вызывает
затруднения при его использовании. Поэтому естественно стремле-
ние каким-либо путем повысить его давление. Для этой цели ис-
пользуются компрессионные установки. Эти установки применяются
также для повышения давления отработавшего пара насосов и дру-
гого оборудовения, когда параметры пара недостаточны для удов-
летворения потребителей теплоты.
Существует несколько видов компрессоров. Наибольшее приме-
нение в системах сбора и возврата конденсата нашли струйные тер-
мокомпре ссоры, устройство которых просто и они могут быть изго-
товлены в любой механической мастерской.
На рис. 4,6 приведена схема установки термокомпрессора для
использования пара вторичного вскипания конденсата, выделяюще-
гося в закрытом конденсатном баке. Из конденсатного бака пар
при- давлении Рн поступает в термокомпрессор, где эжектируетоя
паром более высокого давления Рр и,
до давления Рс.
смешиваясь с ним, сжимается
Соотношение между количеством пара низкого и повышенного
давления зависит от температуры и давления как того, так и дру-
гого пара, от степени сжатия, а также от конструкции и правиль-
ности выполнения самого термокомпресоора. Приведенная схеме с
эжекцией сепарированного пара не получила распространения в свя-
зи с практической невозможностью обеспечения строго постоянно-
го режима и параметров пара, требуемых для устойчивой работы
эжектора.
Эжекция применяется для циркуляции "пролетного" паре на
оборудовании, требующем непрерывной продувки с целью интенсив-
ного отвода конденсата и поддержания равномерного обогрева ра-
бочих поверхностей.(рис. 4,в).
В тех случаях, когда производство нуждается в значитель-
ном количестве горячей умягченной воды, для удаления пара вто-
ричного вскипания из конденсатных беков могут быть использова-
ны водоструйные эжекторы. К верхней части закрытого конденсат-
ного бака присоединен водоструйный эжектор, в котором рабочим
телом является холодная вода. Проходя через сопло, вода приоб-
ретает большую скорость и увлекает за собой поступающий в каме-
ру смешения вторичный пар. При их смешении пар конденсируется,
а вода нагревается. В диффузоре эжектора кинетическая энергия
истечения преобразуется в потенциальную, в результате чего соз-
дается необходимое давление нагретой воды для возможности пода-
чи ее в раздаточный трубопровод или резервуар горячей воды. Рас-
ход воды на эжектор и ее давление зависят от количества вторич-
ного пара и температуры нагрева воды.
И. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ СИСТЕМЫ СБОРА И
ВОЗВРАТА КОНДЕНСАТА
Системы сбора и возврата конденсата источнику теплоты долж-
ны предусматриваться закрытыми; при этом избыточное давление в
сборных баках конденсата должно быть не менее 0,05 кгс/см^.
Открытые системы допускается применять при количестве воз-
вращаемого конденсата манее 10 т/ч и расстоянии до источника
тепла до 0,5 км.
На предприятиях с большим количеством пароприемников, раз-
бросанных на большой территории, помимо центральной конденсато-
сборной станции могут сооружаться специальные конденсатосборные
подстанции.
Станции должны располагаться в помещении, выполненном по
проекту в соответствии с действующими нормами и правилами.
Каждая станция и подстанция должна иметь электрическое ос-
вещение и вентиляцию. Помещение станции должно запираться.
При сооружении конденсатосборных станций (подстанций) в
подвальных помещениях или в местах, подверженных затоплению
грунтовыми или сточными водеми, должны быть выполнены надежная
гидроизоляция и соответствующие дренажные устройства. Конден-
сатные баки, конденсатопроводы и другое теплофикационное обору-
дование конденсатной станции (подстанции) должно иметь тепловую
изоляцию.
На каждой станции (подстанции) должны быть установлены кон-
денсатные баки, расчетный объем которых определяют исхода из ко-
личества конденсата, поступающего за 30 мин. При автоматизации
откачки конденсата объем сборных баков может быть снижен до
15-минутного поступления. Баки систем сбора конденсата должны
быть цилиндрической формы и, как правило, со сферическими дни-
щами. Их внутренняя поверхность должна иметь антикоррозионное
покрытие.
Баки прямоугольной формы применять в качестве конденсато-
сборников запрещается. Их применение разрешается только для от-
стоя конденсата, когда возможность появления избыточного давле-
ния по условиям эксплуатации исключена.
Объем баков замасленного конденсата должен обеспечивать
возможность качественного его отстся.
Количество баков при круглогодовой работе должно быть не
менее двух, каждый объемом по 50 # от расчетного; допускается ус-
тановка одного бака объемом более 5 М3.
При контроле качества конденсата количество баков должно
быть не менее трех, каждый о рабочим объемом не менее 30-минут-
ного максимального расхода конденсата.
Полезный объем конденсатных баков, заполняемый конденсатом,
принимают равным 0,8-0,85 их геометрического объема.
Наружная поверхность конденсатных баков должна быть покры-
та тепловой изоляцией, а внутренняя - защищена антикоррозион-
ным покрытием.
Изготовление баков рекомендуется по типовым чертежам - меж-
ведомственным нормалям (МБН).
Система сбора и возврата конденсата должна допускать от-
ключение бака без нарушения нормальной эксплуатации теплоиспсль-
зукщей аппаратуры.
Возврат конденсата от потребителей должен предусматривать-
ся за счет избыточного давления за конденсат оотводчиками, а при
недостаточности давления - за счет установки для одного или
группы потребителей сборных баков конденсата и насосов для пе-
рекачки.
Количество насосов на конденсатосборной станции или под-
станции должно быть не менее двух. Характеристики насосов долж-
ны допускать их параллельную работу.
При наличии потребления пара на отопление и вентиляцию
каждый насос выбирается на 60 а для технологических потреби-
телей на 100 % максимального количества возвращаемого конденса-
та.
Напор, создаваемый насосами, слагается из следующих со-
ставляющих:
- внести подъема конденсата от уровня в приемном резервуа-
ре до уровня в напорном резервуара;
- напора, соответствупцего разности давлений в приемном и
напорном резервуарах;
- напора, затрачиваемого на преодоление трения и местных
сопротивлений во всасывающем и напорном ковденсатопровсдах.
Разность стметок между уровнем конденсата в баке и осью
насоса должна быть достаточной для предупреждения вскипания во
всасывающем патрубке насоса при максимальной температуре кон-
денсата, но не менее 0,5 м.
С повышением температуры конденсата допустимая высота вса-
сывания насоса уменьшается, а при высоких температурах насос мо-
жет работать только под напором
Рис. 5. Зависимость давле-
ния Рн(-----) паровой подушки в
баке-сборнике и нормально допус-
тимой высоты всасывания Н (-----)
от температуры конденсата?0
I - для насосов с большой всасы-
вающей способностью; 2 - для на-
сосов с пониженной всасывающей
способностью
34
(рис. 5). При длинных всасываю-
щих трубопроводах высота вса-
сывания принимается меньше, а
подпор больше.
Перекачивающие насосы си-
стемы сбора и возврата конден-
сата должны иметь порядковый
номер, и при наличии несколь-
ких перекачивающих подстанций
их нумерация не должна повто-
ряться.
Конденсатные насосы, рабо-
тающие на общий конденсатопро-
вод, должны иметь на всасываю-
щих линиях задвижки, а со сто-
роны нагнетания - задвижки и
обратные клапаны. Работа насо-
сов при неисправных или отклю-
ченных обратных клапанах не до-
пускается .
При размещении конденсат-
ных насосов в производственных
зданиях должны учитываться тре-
бования взрывной и пожарной
безопасности.
Конденсатопроводы (напорные) должны рассчитываться по мак-
симальному часовому расходу конденсата из условий работы трубо-
проводов полным сечением при всех режимах возврата конденсата
и предохранения их от слива конденсата при перерывах в подаче
конденсата. Давление в сети конденсат опроводов при всех режимах
должно приниматься избыточным.
Конденсатопроводы от конденоатоотводчиков до сборных баков
конденсата должны рассчитываться с .учетом образования пароводя-
ной смеси.
Удельные потери давления на трение в коцценсатопроводах
после насосов должны приниматься не более 10 кго/Ссь^- м).
Конденсатопроводы после конденсатоотводчиков должны рассчи-
тываться по разнице между давлением за конденсатоотводчиком и
давлением в сбораом баке конденсата (или в расширительном бачке)
о учетом высоты подъеме конденсата.
Объем сепараторов (расширительных бачков) рекомендуется вы-
бирать из расчата: I ь? сепаратора на 1000 ь?/ч пара вторичного
вскипания. Скорость пара в сепареторе не должна превышать 2 м/с,
а конденсата 0,25 м/с.
Водяное пространство сепаратора должно составлять примерно
0,2 общего объема. Объем сепаратора должен определяться с уче-
том "пролетного” пара и охлаждения в коцденсатопроводах. Чтобы
давление в конденсатопроводах не могло подняться выше нормально-
го и тем самым не препятствовало удалению конденсата из тепло-
пстребляющих аппаратов, сепараторы снабжаются предохранительны-
ми клапанами.
Действие сепараторов основано на использовании центробеж-
ной силы; конденсат и пар вторичного вскипания вводятся в сепа-
ратор тангенциально, причем число приемных патрубков в каждом
сепараторе должно соответствовать числу присоединяемых ступеней
давления конденсатопроводов. Это устраняет возможность нарушения
работы теплопотребляющей аппаратуры, присоединяемой к сепарато-
ру, из-за различных режимов. Отношение диаметра к высоте сепара-
тора может быть принято 1:4. В качестве сепаратора пара вторич-
ного вскипания могут использоваться сепараторы непрерывной про-
дувки котлов, выпускаемые котлостроительными заводами.
Обязательными элементами для всех закрытых систем сбора и
возврата конденсата являются предохранительные клапаны или гид-
равлические затворы; последним следует отдать предпочтение при
давлении в системе до 1,5 кгс/см^.
Высота затвора принимается с небольшим запасом по отноше-
нию к уровню воды, уравновешивающему давление, при котором ра-
ботает затвор. Диаметр трубы гидрозатвсра (в метрах) определя-
ется из условий свободного олива конденсата и сброса пара и ра-
вен 0,04 Vg\ где G - максимальный расход конденсата, т/ч.
Капитальный ремонт оборудования систем сбора и возврата
конденсата (трубопроводов, арматуры, баков, насосв, электродви-
гателей и пр.), работающих в течение года без перерыва, должен
производиться не реже одного раза в два года. Установки, рабо-
тающие с перерывами, ремонтируются ежегодно.
Текущий ремонт производится не реже одного раза в год.
Ремонт оборудования системы сбора и возврата конденсата
должен приурочиваться к ремонту соответствующих теплообменников
и оборудования источника теплоснабжения.
УП. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
КОНДЕНСАТНЫХ СИСТЕМ
I. Контрольно-измерительные приборы
Рациональная организация конденсатного хозяйства промыш-
ленных предприятий возможна лишь при соответствующей оснащенно-
сти его контрольно-измерительными приборами.
Для осуществления контроля за работой системы сбора и воз-
врата конденсата все конденсатоперекачивающие станции и подстан-
ции должны быть оборудованы:
- манометрами для измерения давления в сборном конденсато-
проводе перед и после перекачивающего насоса;
- приборами для измерения температуры перекачиваемого кон-
денсата ;
- расходомером или водомером для измерения количества пе-
рекачиваемого конденсата;
- автоматическими приборами в зависимости ст требований,
предъявляемых к данному потребителю энергоснабжающей организа-
цией.
Для крупных промежуточных подстанций, возвращавших свыше
10 т/ч конденсата, и для всех центральных станций применяется
регистрирующие и суммирующие расходомеры и регистрирующие тер-
мометры; при меньшем возврате допускается установка на промежу-
точных станциях показывающих приборов.
Сборные баки конденсата должны быть оборудованы:
- указателями уровня воды;
- сигнализацией верхнего и нижнего уровня или дистанцион-
ным указателем уровня;
- термометрами для измерения температуры конденсата в баке;
- мановакуумметрами для контроля за поддержанием избыточ-
ного давления в баке;
- штуцерами с кранами и холодильниками для отбора проб кон-
денсата;
- предохранительными устройствами от повышения давления
внутри бака;
- приборами, контролирующими качество конденсата.
Вое теплообменные аппараты поверхностного типа, использу-
емые для охлаждения конденсата, должны бнтъ оборудованы мено-
метрами и термометрами для измерения давления и температуры
греющей и нагреваемой сред.
Сепараторы (расширительные бачки) оборудуются:
- указателями уровня воды;
- манометрами для измерения давления в сепараторе;
- предохранительными устройствами от повышения давления в
сепареторе.
2. Автоматизация конденсатных систем
Основной задачей автоматизации конденсатных систем являет-
ся замена ручного регулирования автоматическим, как наиболее
надежным и совершенным способом поддержания заданных парамет-
ров. В конденсатном хозяйстве применение автоматических уст-
ройств дает возможность улучшить работу конденсатных систем при
одновременном сокращении обслуживающего персонала.
Полная автоматизация конденсатного хозяйства массового при-
менения пока еще не имеет. В настоящее время в конденсатных си-
стемах применяются следующие основные виды автоматического ре-
гулирования: пгу
— поддержание определенного давления в конденоатопровсдах
в целях предохранания их от частичного опорожнения, способству-
ющего развитию коррозионных процессов;
- поддержание определенного давления пара вторичного вски-
пания конденсата в сепараторах и закрытых конденсатных баках;
- поддержание постоянного давления в конденсатном баке
путем подвода в наго пара из внешнего источника при отводе ох-
лажденного конденсата;
- поддержание определенной температуры конденсата при его
охлаждении с целью использования теплоты;
- регулирование уровня конденсата в конденсатных баках;
- автоматическая откачка конденсата из баков насосами.
Для регулирования давления могут применяться регуляторы
прямого и непрямого действия. Регуляторы прямого действия име-
ют более простое устройство, дешевле и не требуют постоянного
квалифицированного надзора при эксплуатации, но их работа менее
точна.
Предусматриваемая в типовых проектах станций перекачки кон-
да нс а та автоматика включает насосы при достижении верхнего
уровня конденсата в бака и отключает их при заданном нижнем
уровне; при текой автоматизации постоянная откачка конденсата
практически невозможна, а периодическая откачка допускается
лишь для мелких промежуточных подстанций.
Для центральных станций с относительно равномерным поступ-
лением конденсата непрерывной его откачки можно добиться с по-
мощью автоматического регулирования производительности насоса
по заданному уровню конденсата в баке или автоматического пере-
пуска излишнего количества конденсата из напорной линии во воас
насоса или в бак при сохранении постоянной производительности
насоса.
Для центральных станций о очень непрерывным поступлением
конденсата и, в основном, для промежуточных станций от отдель-
ных потребителей должно предусматриваться выравнивание в баках
неравномерного поступления конденсата при созфанении постоянной
и равномерной подачи его в сеть.
У Ш. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА КОНДЕНСАТА
Контроль качаства конденсате должен прежде всего исключить
возможность попадания некондиционного конденсата на ТЭЦ или в
котельную.
Пробы для анализа отбирают из сборных баков конденсата.
Кроме того, при поступлении в бак конденсатов, возвращаемых от
нескольких потребителей пара, отбор проб должен осуществляться
отдельно на каждом подводе конденсата. В зтом случае при за-
грязнении конденсата вкаком-либо' источнике есть возможность
отключить его от сборного бака конденсата (для чего должна быть
установлена соответствующая дренажная коммуникация) до устра-
нения причин, вызывающих загрязнение.
При наличии перекачивающих подстанций контроль каче-
ства конденсата от каждого потребителя пара и оброс некондици-
онного конденсата в дренаж должен быть организован непосредст-
венно на подстанции; в этом случае периодичность контроля каче-
ства конденсата, поступающего на центральную станцию, снижается.
Для охлаждения проб конденсата устанавливаются холодильни-
ки из нержавеющей стали; применение латунных трубск или угле-
родистой стали может вызвать искажение результатов определений
меди и железа в конденсате.
К пробоотборному устройству предъявляется важное требова-
ние обеспечить представительность пробы как в отношении конт-
ролируемого объекта, так и в отношении контролируемой примеси;
нарушение может возникнуть в процессе отбора, транспортировки
и хранения перед выполнением определения. Очень легко нарушить
представительность проб, в которых определяются легколетучие
примеси или показатели, зависящие от концентрации легколетучих
примесей (pH, электропроводность).
При разовом отборе проб во избежание контакта пробы с ат-
мосферным воздухом применяют специальные методы отбора.Лроточ-
ные датчики приборов необходимо присоединять к точке отбора
таким образом, чтобы предупредить возможность присосов воздуха.
Минимальный объем контроля предусматривает определение в
пробах конденсата только нормируемых показателей.
Периодичность контроля определяется многими факторами,наи-
более важный из'которых - скорость изменения отдельных показа-
телей.
Эффективный и объективный контроль за содержанием в кон-
денсате технологических продуктов или присосов охлаждающей воды
обеспечивается лишь при непрерывном контроле с помощью автома-
тических приборов аналитического контроля. При отсутствии авто-
матических приборов и конденсатсочиотки периодичность контроля
принимается в зависимости от местных условий 3-24 раза в сутки
При наличии конденсатоочистки периодичность .контроля снижается
до 1-3 раз в сутки.
Периодичность определения в конденсате продуктов коррозии
конструкционных метериалов обычно принимается 1-3 раза в сутки.
Выбор способа автоматического контроля зависит от свойств
загрязнений, которые могут попасть в производственный конденсат.
Если они имеют ионогенный характер, контроль конденсата осущест-
вляется с применением кондуктометров и рН-метров.
Для непрерывного измерения удельной электропроводности во-
ды и конденсата применяется станционный автоматический кондук-
тометр AK-3IO, разработанный НПО "Аналитприбор". Диапазон изме-
рений, мкСм/см: O-I; 0-10; 0-100. Погрешность измерений ±5 %.
Температура пробы 30-40 °C. Наличие предвключенного Н-катионито-
вого фильтра обеспечивает независимость результатов измерений от
примесей аммиака.
Для непрерывного измерения pH конденсата применяются рН-
метры: pH-261 и pH-201; первый выпускается Гомельским заводом
измерительных приборов, второй - НПО "Аналитприбор",г.Тбилиси.
Для выявления загрязнений конденсата веществами органичес-
кого происхождения, разлагающимися в котлах с образованием кис-
лых продуктов, разработан метод контроля с предвключенным терми-
ческим разложением пробы. Распыленная воздушным эжектором проба
поступает в кварцевую трубку, заполненную кусочками кварца. В
трубчатой печи при 300-400 °C органические соединения разлагают-
ся, их пары вместе с водяным паром конденсируются в холодильни-
ке. Полученный конденсат пропускают через датчики кондуктометра
и pH-метра. Приборы фиксируют присутствие в конденсате ионоген-
ных продуктов разложения и реакцию их водного рествора.
40
Автоматические определители натрия, кремниемерыи жесткоме-
ры конструктивно сложны, нуждаются в квалифицированном обслужи-
вании и пополнении запаса химических реактивов, поэтому приме-
няются крайне редко - только в случаях, когда электропроводность
или значение pH не дают доотвточного представления о загрязнен-
ности конденсата.
Для контроля конденсата ручными методами используются ме-
тодики, приведенные в сборнике "Методические указания по внвли-
тичеокому контролю воднохимического режима теплоэнергетического
оборудования*(Черкассы, Отделение НИИТЭХИМа, 1982).
Если существует возможность загрязнения конденсата неионо-
генными технологическими продуктами, определение содержания ко-
торых в конденсате проводится лишь периодически и занимает мно-
го времени, откачивать конденсат из сборного бака следует лишь
после установления содержания в конденсате этих продуктов.Б та-
ких случаях для сбора конденсата должно быть установлено не ме-
нее трех баков (в один поступает конденсвт от потребителя,
содержимое второго проходит химический вналиэ, из третьего про-
изводится откачка конденсата на ТЭЦ или в котельную).
Б конце нс ат о сборных системах должен осуществляться конт-
роль за внутренней коррозией конденсатопроводов. С этой целью
в конденсатопроводах рекомендуется устанавливать индикаторы кор-
розии.
IX. ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ КОРРОЗИИ В СИСТЕМАХ СБОРА И ВОЗВРАТА
КОНДЕНСАТА И ЗАГРЯЗНЕНИЯ КОНДЕНСАТА ПРОДУКТАМИ КОР-
РОЗИИ
Конденсатопроводы и оборудование для сбора и возврата кон-
денсата могут подвергаться углекислотной, кислородной и смешан-
ной (кислородно-углекислотной) коррозии.
Углекислотная коррозия протекает преимущественно в закры-
тых, находящихся под давлением системах в тех случаях, когда в
исходном паре имеется свободная углекислота, даже при отсутст-
вии кислорода.
Кислород в конденсат пара может попадать при питании кот-
лов недеаэрированной водой или в результате подсоса атмосферно-
го воздуха в подогревателях и при сборе конденсата.
<//
Коррозия конструкционных матержалов конденсвтопроводов и
оборудования систем сбора и возврата конденсата кроме сокращения
сроков службы трубопроводов и баков приводит к загрязнению кон-
денсата продуктами коррозии.
В производственном конденсате железо, в также другие про-
дукты коррозии содержатся в форме тонкодисперсной взвеси час-
тиц окислов металлов, не уделяемых полностью фильтрованием.Про-
изводственный конденсвт в отличие от турбинного загрязняется
продуктвми низкотемпературной коррозии железа, которые не обла-
дают ферромагнитными свойствами и поэтому не удаляются на эле-
ктромагнитных фильтрах. В связи с этим необходимо осуществлять
ряд мероприятий, направленных на снижение интенсивности корро-
зии пароконденсатного тракта в целях уменьшения содержания про-
дуктов коррозии в возвращаемом конденсате до значений, обуслов-
ленных нормами качества.
Для защиты систем сбора и возврата конденсата от кислород-
ной коррозии должны осуществляться:
- применение закрытых систем сбора конденсата;
- ввод конденсата снизу сборных баков;
- непрерывная откачка конденсата;
- постоянное полное заполнение сечения конденсатопроводов;
- поддержание избыточного давления в конденсатосборниках.
Для защиты конденсата от контакта с воздухом в открытых
баках-сборниках применяют герметик АГ-4 - вязкоподвижнуто элас-
тичную жидкость, представляющую собой высокомолекулярный раст-
вор минерального масла, загущенного каучукоподобным полимером.
Герметик отвбилизирован внтиокислительной добавкой, может при-
меняться при температуре конденсата до 100 °C.
Исключить проникновение воздуха в конденсат можно создани-
ем паровой подушки над уровнем конденсата. Поступление пара в
верхнюю часть бакв регулируется с помощью регулятора давления
ЦДЗ-А, выпускаемого улан-уденским заводом "Теплоприбор". Давле-
ние паровой подушки должно поддерживаться в праделах 1,05-
1,20 кгс/см2. Бак, работающий под избыточным давлением, должен
быть оборудован предохранительным гидрозатвором, исключающим по-
вышение давления в баке более 1,2 кгс/см^.
42
Для снижения агрессивности конденсата, содержащего уголь-
ную кислоту, рекомендуются следующие мероприятия:
I) применение пленкообразупцих аминов (октодециламина или
смеси алифатических аминов, которые образуют на поверхности ме-
талла защитную пленку, препятствующую взаимодействию агрессив-
ных примесей конденсата с металлом). По данным ВТИ, наиболее эф-
фективным пленкообразующим ингибитором коррозии металлов явля-
ется техническая смесь алифатических аминов - Cgj, изготов-
ляемая по МРТУ 6-02-380-66. При ее расходе 0,4-0,5 мг на I кг
пара концентрация железа в производственном конденсате состав-
ляет 0,03-0,05 мг/кг. Этот способ мало применим в химической
промышленности, где часть пара используется в смесительных теп-
лообменниках .и не допускается присутствие пленкообразующих ами-
нов;
2) нейтрализация растворанной в конденсате углекислоты ам-
миаком или нейтрализующими аминами до значения pH конденсата
8,5-9,5. Б первом случае существенным недостатком является не-
обходимость ограничивать допустимые дозы аммиака в питательной
воде котлов и конденсате из-за опасности повреждения медесодер-
жащих конструкционных материалов, склонных при наличии в воде
кислорода к аммиачной коррозии и загрязнению конденсата медью и
ее окислами. Ери дозировании аммиака в количестве до 1000 мкг/ьг
поддержание pH равным 8,5-9,0 возможно лишь при содержании сво-
бодной углекислоты в конденсате не более 1,1-2,0 мг/кг. Поэтому
применение аминирования не исключает необходимости снижения со-
держания углекислоты в конденсате. Нейтрализующие амины - мор-
фолин, циклогексиламин, пиперидин - имеют то преимущество, что
они менее летучи и не вызывают коррозию меде содержащих конструк-
ционных материалов; однако они пока дороги и дефицитны;
3) снижение содержания угольной кислоты в конденсате путем
организации эффективной вентиляции теплообменных аппаратов. Для
получения декарбонизо ванного конденсата в тепло обменных аппара-
тах необходимо непрерывное удаление агрессивных газов из паро-
вой полости. Наиболее надежна и эффективна индивидуальная схема
вентиляции каждого аппарата с непосредственным удалением некон-
денсирующихся газов в атмосферу. В связи о этим для всех аппара-
тов с давлением пара близким к атмосферному, если повышение дав-
ления в паровой полости не овязано со снижением вкономичности
установки, рекомандуется организация их работы при избыточном
давлении или при соответствующей ему постоянной температуре на-
сыщенного пара в конце зоны завершения конденсации пара. Посто-
янство температуры наиболее удобно поддерживать за счет конеч-
ной температуры теплоносителя. Это достигается при сохранении
заданной общей тепловой натрузки путем частичного пропуска на-
греваемого вещества помимо теплообменного аппарата.
Б связи с возможностью чисто механического захвата пузырь-
ков углекислого газа струями конденсата не рекомендуется работа
теплообменных аппаратов в режиме полной откачки конденсата, так
как это исключает выделение захваченных пузырьков углекислоты из
объема конденсата. Для организации зоны концентрирования угле-
кислоты в теплообменниках, в также для предотвращения проскока
углекислоты в конденсатоотводящие трубы необходимо поддержание
в теплообменнике постоянного уровня конденсата с помощью рету-
лятора уровня.
Эффект декарбонизации конденсате ухудшвется при непосредст-
венном контакте зоны наивысшей концентрации углекислоты (послед-
няя порция несконденсированного пара) с поверхностью конденсата.
Наилучшим решением по организации вентиляции вновь проектируе-
мых теплообменных аппаратов оледует считать создание противото-
ка греющего пара и образующегося кокденсвтв. Для уже существующих
теплообменных аппаратов достаточно эффективным решением являет-
ся выделение в аппарате путем установки необходимых дополнитель-
ных перегородок специального "воздухоохладительного" отсека
Этот отсек желательно располагать таким образом, чтобы зона о
максимальной концентрацией неконденсирующихся газов не имела не-
посредственного контакта с зеркалом испарения конденсата.
Расход вентиляционного пара зависит от содержания утлекис-
лотн в греющем пвре и от эффективности организации концентриро-
вания ее в аппарате.Опыт показывает, что в наибольшей степени
на содержание углекислоты в выпаре влияет форма поля концентра-
ции. Из теплообменных аппаратов, работающих под значительным
разрежением, удаление неконденсирующихся газов в атмосферу еле-
дует осуществлять при помощи специальных вод о- или пароструйных
эжекторов; парогазовая смесь предварительно проходит через ох-
ладитель выпара.
Литература
I. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопро-
водов пара и горячей вода. - М.: Недра, 1970.
2. Правила технической эксплуатации теплоиспользующих ус-
тановок и тепловых сетей. М.: Энергия, 1973.
3. Строительные нормы м правила. М.: Стройиздат, 1974.
Ч.П. Гл. 36. Тепловые сети.
4. Указания по проектированию системы возврата конденсата.
М.: Резинопроект, 1971.
5. Руководящие указания по очистке производстванного кон-
денсата. М.: Минэнерго, 1978.
6. Руководящие указания пс защите баков-аккумуляторов от
коррозии и воды в них от аэрации. М.: Минэнерго, 1981,
7. Энергоиспользевание на предприятиях химической промыш-
ленности: Технико-экономический обзор. ВД.; НИИТЭХИМ, 1973.
8. Акользия П.А. Коррозия и защита металла теплоэнергети-
ческого оборудования. М.: Энергоиздат, 1982.
9. Белан Ф.И.. Сутоцкий Г.П. Водоподготовка промышленных
котельных. М.: Энергия, 1969.
10. Воздвиженский В.В. Особенности нормирования удельных
расходов энергоресурсов в химической прмшшленнооти: Материалы
союзно-республиканского семинара. Черкассы, 1969.
II. Волксвыский Е.Г., Шустер А.Г. Экономия топлива в ко-
тельных установках. М.: Энергия, 1973.
12. Дзержкович В.А. К вопросу о режиме работы оборудования
станций перекачки конденсата. - Промышленная энергетика, 1970.
# 12.
13. Левин М.С. Использование отработавшего и вторичного па-
ра и конденсата. М.: Энергия, 1971.
14. Якадин А.И. Конденсатное хозяйство промышленных пред-
приятий. М.: Энергия, 1973.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение . .............................................. 3
I. Требования к качеству производственного конденсата и
основные причины его загрязнения .................. ... 4
II.Требования к количеству возвращаемого конденсата,ос-
новные причины его потерь и сановные мероприятия по
снижению потерь конденсата в котельных, ТЭЦ и про-
изводстве ................................................ 7
Ш. Принципиальные схемы сборе и возврата конденсата . . 10
I. Открытые конденсатные схемы ....................12
2. Закрытые конденсатные схемы.....................14
ТУ.Теплопотребители и условия ствола конденсата .... Г?
I. Классификация теплопотребителей.................17
2. Роль конденсатоотводчиков в поддержании гидрав-
лического режима системы ........................... 19
3. Условия транспорта конденсата.............. . . 25
У . Использование тепла перегретого конденсата..........28
У1 .Основные требования к оборудованию системы сбора и
возврата конденсата ......................................32
УП.Контрольно-измерительнне приборы и автоматизация кон-
денсатных систем................................ . 36
I. Контрольно-измерительные приборы................36
2. Автоматизация конденсатных систем............. 37
УШ.Контроль качества конденсата......................... 39
IX.Предотвращение коррозии в системах сбора и возврата
конденсата и загрязнения конденсата продуктами корро-
зии .................................................. 41
Литература............................................ 45
Ответственный зе ныпуок Л. Г. Слатина
Редактор С. Н. Рудакова
Технический редактор Н. А. Погребная
Корректор Н.А. Шандра
HI 3X906. Подписано к печати 27.12.84. Формат 60x84 I/I6.
Усл.печ.л. 2,79. Уч.-иед.л. 2,43. Заказ М 682.Тираж S35 вкз.
Цена 50 коп.
Отдел подготовки и издания информационных материалов
Отделения НИИТЭХИМа, г. Черкассы, ул. Шевченко, 205.