Механические конденсатоотводчики работают с учетом разницы плотностей пара и конденсата. Они непрерывно пропускают большие объемы конденсата и подходят для широкого спектра технологических применений. Типы включают конденсатоотводчики с поплавком и перевернутым ковшом.

Поплавковые конденсатоотводчики (механические конденсатоотводчики)

Поплавковые ловушки работают, чувствуя разницу в плотности пара и конденсата. В случае с ловушкой, показанной на изображении справа (поплавковая ловушка с воздушным клапаном), конденсат, попадающий в ловушку, заставляет поплавок подниматься, поднимая клапан с седла и вызывая сдувание.

В современных ловушках используются вентиляционные отверстия регулятора, как показано на фотографии справа (поплавковые ловушки с вентиляционными отверстиями регулятора). Это позволяет проходить первоначальному воздуху, а конденсатоотводчик также задерживает конденсат.

В автоматическом воздухоотводчике используется баллон со сбалансированным давлением, аналогичный регуляторному конденсатоотводчику, расположенный в зоне пара выше уровня конденсата.

Когда исходный воздух выпущен, он остается закрытым до тех пор, пока воздух или другие неконденсирующиеся газы не накапливаются во время обычной работы, и открывается при понижении температуры паровоздушной смеси.

Вентиляционное отверстие регулятора обеспечивает дополнительное преимущество, заключающееся в значительном улучшении способности конденсации при холодном запуске.

Раньше, если в системе был гидравлический удар, вентиляционное отверстие регулятора имело некоторую слабость. При сильном гидроударе даже шар может сломаться. Однако в современных поплавковых ловушках вентиляционное отверстие может представлять собой компактную, очень прочную капсулу из нержавеющей стали, а современные методы сварки, используемые на шаре, делают весь поплавок очень прочным и надежным в ситуациях гидроудара.

В некоторых отношениях поплавковый термостатический конденсатоотводчик наиболее близок к идеальному конденсатоотводчику. Независимо от того, как изменится давление пара, он будет сброшен как можно скорее после образования конденсата.

Преимущества поплавковых термостатических конденсатоотводчиков

Уловитель непрерывно сбрасывает конденсат при температуре пара. Это делает его лучшим выбором для применений, где скорость теплопередачи от нагреваемой поверхности высока.

Он одинаково хорошо справляется с большими и небольшими нагрузками по конденсату и не подвержен влиянию резких и неожиданных колебаний давления или расхода.

Если установлен автоматический воздухоотводчик, ловушка может свободно выпускать воздух.

Для его размера это огромные возможности.

Версия с клапаном выпуска парового шлюза является единственным конденсатоотводчиком, полностью подходящим для любого парового шлюза, устойчивого к гидроударам.

Недостатки поплавковых термостатических конденсатоотводчиков

Хотя поплавковые ловушки и не так уязвимы, как ловушки с перевернутым ковшом, они могут быть повреждены резкими фазовыми изменениями, и если их устанавливать в открытом месте, основной корпус должен быть отстающим и/или дополняться небольшим дренажным ловушкой вторичной регулировки.

Как и всем механическим ловушкам, для работы в диапазоне переменных давлений требуется совершенно другая внутренняя структура. Ловушки, предназначенные для работы при более высоких перепадах давления, имеют отверстия меньшего размера, чтобы сбалансировать плавучесть поплавка. Если ловушка подвергается более высокому перепаду давления, чем ожидалось, она закроется и не будет пропускать конденсат.

Конденсаторы с перевернутым ковшом (механические конденсатоотводчики)

(i) Цилиндр провисает, срывая клапан с седла. Конденсат стекает под дно ведра, заполняет ведро и стекает через выпускное отверстие.

(ii) Поступление пара поднимает цилиндр, который затем поднимается и закрывает выпускное отверстие.

(iii) Ловушка остается закрытой до тех пор, пока пар в ведре не конденсируется или не выходит пузырьками через вентиляционное отверстие в верхнюю часть корпуса ловушки. Затем он тонет, отрывая большую часть клапана от седла. Накопившийся конденсат сливается, и цикл продолжается.

В (ii) воздух, попадающий в ловушку при запуске, обеспечит плавучесть ковша и закроет клапан. Вентиляционное отверстие ковша важно для выхода воздуха в верхнюю часть ловушки для последующего выпуска через большую часть седел клапана. Из-за небольших отверстий и небольшого перепада давления ловушки сравнительно медленно выпускают воздух. В то же время он должен пропустить (и, таким образом, растратить) определенное количество пара, чтобы ловушка сработала после очистки воздуха. Параллельные вентиляционные отверстия, установленные снаружи ловушки, сокращают время запуска.

ПреимуществаПароотделители с перевернутым ковшом

Конденсатор с перевернутым ковшом был создан, чтобы выдерживать высокое давление.

Похоже на плавающую термостатическую паровую приманку, она очень устойчива к гидроударам.

Его можно использовать на линии перегретого пара, добавив на паз обратный клапан.

Режим отказа иногда открыт, поэтому он безопаснее для приложений, требующих этой функции, таких как дренаж турбины.

Недостатки конденсатоотводчиков с перевернутым ковшом

Небольшой размер отверстия в верхней части ведра означает, что эта ловушка будет выпускать воздух очень медленно. Отверстие нельзя увеличить, так как при нормальной работе пар будет проходить через него слишком быстро.

В корпусе ловушки должно быть достаточно воды, чтобы обеспечить герметичность края ведра. Если ловушка теряет гидрозатвор, пар теряется через выпускной клапан. Это часто может происходить в тех случаях, когда происходит внезапное падение давления пара, в результате чего часть конденсата в корпусе конденсатоотводчика «превращается» в пар. Ствол теряет плавучесть и тонет, позволяя свежему пару проходить через дренажные отверстия. Только когда достаточное количество конденсата достигнет конденсатоотводчика, его можно снова герметизировать, чтобы предотвратить потерю пара.

Если конденсатоотводчик с перевернутым ковшом используется там, где ожидаются колебания давления в системе, перед конденсатоотводчиком на впускной линии следует установить обратный клапан. Пар и вода могут свободно течь в указанном направлении, а обратный поток невозможен, поскольку обратный клапан прижат к седлу.

Высокая температура перегретого пара может привести к потере водяного затвора конденсатоотводчика с перевернутым ковшом. В таких случаях следует считать обязательным наличие обратного клапана перед ловушкой. Очень немногие ловушки с перевернутым ковшом в стандартной комплектации имеют встроенный «обратный клапан».

Если ловушку с перевернутым ведерком оставить открытой при температуре ниже нуля, она может быть повреждена из-за изменения фазы. Как и в случае с различными видами механических ловушек, правильная изоляция позволит преодолеть этот недостаток, если условия не слишком суровые. Если ожидаемые условия окружающей среды значительно ниже нуля, существует множество мощных ловушек, которые следует тщательно рассмотреть, чтобы выполнить свою работу. В случае основного дренажа основным выбором будет термос-динамический уловитель.

Как и в случае с поплавковой ловушкой, отверстие ловушки с перевернутым ковшом рассчитано на максимальный перепад давления. Если ловушка подвергается более высокому перепаду давления, чем ожидалось, она закроется и не будет пропускать конденсат. Доступны различные размеры отверстий для покрытия широкого диапазона давлений.