СНОВЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КОНДЕНСАТОПРОВОДОВ СИСТЕМ ПАРОВОГО ОТОПЛЕНИЯ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
Для отделения конденсата от пара за отопительными приборами устанавливают кондепсатоотводчики: термодинамические, с опрокинутым поплавком или термостатические.
Термодинамический кондепсатоотводчик типа 45ч12нж (рис. 12.7, а) состоит из корпуса 1, крышки 2, седла 3 и дисковой тарелки 4, свободно лежащей на плоскости седла. В седле имеются входное 5 и выходное 6 отверстия.
При поступлении конденсата тарелка 4 под действием давления приподнимается над седлом и открывает проход конденсату по кольцевому пазу к выходному отверстию 6. Если начнет поступать пар, то при прохождении через узкий зазор между тарелкой и седлом его давление вследствие большой скорости в зазоре понизится и тарелка начнет прижиматься к седлу. Часть пара поступает в камеру над тарелкой. Вследствие разницы площадей тарелки и входного отверстия 5 сила, действующая на тарелку сверху, оказывается большей, чем снизу, тарелка плотно прижимается к седлу и выход пара прекращается. Термодинамические конденсатоотводчики должны устанавливаться крышкой вверх.
Промышленностью выпускается несколько разновидностей термодинамических конденсатоотводчиков с диаметрами условных проходов от 15 до 50 мм. Конденсатоотводчики устойчиво работают при давлении свыше 1,0 МПа и противодавлении до 50 %.
Конденсатоотводчик с опрокинутым поплавком типа 49ч9нжМ (рис. 12.7,6) может применяться при начальном давлении менее 0,1 МПа и надежно работает при перепаде давлений 0,05 МПа. Он состоит из корпуса 1, крышки 2, поплавка 4 и рычага 3 с шаровым клапаном.
При поступлении смеси пара и конденсата под поплавок последний всплывает. Соединенный с ним рычагом шаровой клапан закрывает выходное отверстие. Пар, оставшийся под поплавком, постепенно выходит через двухмиллиметровое отверстие в дне поплавка, давая возможность конденсату заполнить поплавок, создать условия для его опускания и тем самым открыть выходное отверстие.
Если в конденсатоотводчик снова начнет поступать пар, он вытеснит из поплавка конденсат, поплавок поднимется вверх и выходное отверстие закроется.
Пробка в крышке конденсатоотводчика предназначается для заливки его при первоначальном пуске, а пробка в нижней части корпуса — для удаления постепенно скапливающихся и оседающих взвешенных частиц. Конденсатоотводчики устанавливаются вертикально. В настоящее время выпускаются конденсатоотводчики с диаметром присоединительных отверстий от Dy15 до Dy50.
При проходе пара с конденсатом через конденсатоотводчик, жидкость в сильфоне вскипает, корпус сильфона от повышенного внутреннего давления удлиняется и золотник закрывает выходное отверстие в седле. После заполнения корпуса конденсатом и понижения его температуры на 8...20°С пары жидкости в сильфоне конденсируются и сильфон, укорачиваясь, открывает отверстие для выхода конденсата.
Эти конденсатоотводчики предназначены для установки непосредственно у потребителей пара и могут работать при начальном давлении до 0,6 МПа и противодавлении до 50 % Присоединительные диаметры у15 и Dy20.
У конденсатоотводчиков необходимо устраивать обводные линии, которые используются при ремонте конденсатоотводчиков и для пропуска больших количеств конденсата, образующегося при прогреве паропроводов в момент запуска их в работу.
В ряде случаев вместо конденсатоотводчиков применяют подпорные шайбы, для установки которых используют корпуса муфтовых вентилей (рис. 12.8). Их применение допустимо для отвода конденсата от теплообменных аппаратов при давлении перед шайбой до 0,6 МПа и при колебаниях расхода пара в аппарате не более 30 %. Для дренажа конденсата из паропроводов подпорные шайбы применять нельзя.
Диаметр отверстия подпорной шайбы для конденсата при р = 1000 кг/м3 определяют по формуле
Подбор рассмотренных конденсатоотводчиков производят по коэффициенту пропускной способности kv, который численно равен расходу жидкости в т/ч с плотностью 1000 кг/м3, протекающей через конденсатоотводчик при его максимальном открытии и потере давления 0,1 МПа.
Конденсатопроводы в системах отопления высокого давления делятся на напорные и двухфазные.
Напорными называют конденсатопроводы, в которых конденсат заполняет все сечение трубы, а движение его обусловливается давлением пара за отопительным прибором или давлением в конденсатном баке.
Двухфазным или эмульсионным конденсатопроводом считается такой, по которому проходит и конденсат и пар вторичного вскипания, образующийся вследствие снижения давления за конденсатоотводчиком.
Масса пара вторичного вскипания g (кг), получающегося из 1 кг конденсата, определяется из выражения
При расчете конденсатопроводов расчетные расходы конденсата для каждого участка также определяют по формуле (12.12), но с коэффициентом 1,25, которым учитывается увеличенный расход конденсата в период пуска и прогрева системы.
Для напорных конденсатопроводов средняя величина абсолютной шероховатости принимается 6 = 0,5 мм. Такие трубопроводы можно рассчитывать, пользуясь специальными таблицами или таблицами для расчета теплопроводов водяных систем отопления для перепада температур 95...70°С (приложение IX), но с введением поправки, учитывающей изменение шероховатости, а следовательно, и потерь давления при прохождении конденсата по трубам. Величина поправочного коэффициента приведена в табл. 12.4.
При определении длины, напорного конденсатопровода, эквивалентнои по потерям в местных сопротивлениях, значения следует принимать по табл. 12.5.
Диаметры двухфазные конденсатопроводов определяют так же, как и диаметры напорных, но с введением следующих уточнений.
Для определения давления за конденсатоотводчиками, устанавливаемыми после отопительных приборов, пользуются формулой (12.11). Полученные в результате расчета диаметры пересчитывают по формуле
При использовании формулы (12.17) поправки на потери давления не вводятся. Для облегчения и упрощения расчетов значения р принимаются по данным рис. 12.9.
При возврате конденсата от потребителей пара различного давления через общий конденсатопровод давление в местах слияния конденсата должно быть одинаковым. Это требование необходимо обеспечить при проведении расчета конденсатопроводов, уменьшая или увеличивая потери давления на соответствующих участках.
При отсутствии необходимости увязки давлений в местах слияния двухфазных смесей диаметры конденсатопроводов для ориентировочных расчетов могут подбираться по графам 4, 5 и 6 приложения XIX.
