Механические пароотводчики работают, учитывая разницу в плотности пара и конденсата. Они непрерывно пропускают большие объемы конденсата и подходят для широкого спектра технологических применений. К типам относятся поплавковые и перевернутые ковшовые пароотводчики.

Пароотводчики с поплавковым механизмом (механические пароотводчики)

Поплавковые ловушки работают, определяя разницу в плотности пара и конденсата. В случае ловушки, показанной на изображении справа (поплавковая ловушка с воздушным клапаном), попадание конденсата в ловушку приводит к подъему поплавка, отрыву клапана от седла и сдуванию воздуха.

В современных конденсатоотводчиках используются регулирующие вентиляционные отверстия, как показано на фотографии справа (Поплавковые конденсатоотводчики с регулирующими вентиляционными отверстиями). Это позволяет воздуху проходить на начальном этапе, одновременно отводя конденсат.

В автоматическом вентиляционном устройстве используется узел с уравновешенным давлением, аналогичный пароотводчику регулятора, расположенный в паровой зоне над уровнем конденсата.

После выпуска первоначального воздуха заслонка остается закрытой до тех пор, пока в процессе обычной работы не накопится воздух или другие неконденсируемые газы, которые затем будут открыты путем понижения температуры воздушно-паровой смеси.

Регулятор вентиляции обеспечивает дополнительное преимущество, значительно улучшая способность к конденсации во время холодного запуска.

Раньше, если в системе возникал гидроудар, вентиляционное отверстие регулятора имело определенную степень уязвимости. При сильном гидроударе даже шарик мог сломаться. Однако в современных поплавковых ловушках вентиляционное отверстие может представлять собой компактную, очень прочную капсулу из нержавеющей стали, а современные технологии сварки шарика делают весь поплавок очень прочным и надежным в условиях гидроудара.

В некотором смысле, термостатический поплавковый конденсатоотводчик — это наиболее близкое к идеальному пароотводчику устройство. Независимо от изменения давления пара, он будет сброшен как можно скорее после образования конденсата.

Преимущества поплавковых термостатических пароотводчиков

Контейнер непрерывно отводит конденсат при температуре пара. Это делает его оптимальным выбором для применений, где скорость теплопередачи на нагреваемой поверхности высока.

Она одинаково хорошо справляется как с большими, так и с малыми объемами конденсата и не подвержена значительным и неожиданным колебаниям давления или расхода.

При наличии установленного автоматического вентиляционного устройства, сифон может свободно выпускать воздух.

Для своих размеров это поистине выдающиеся возможности.

Единственным полностью подходящим ловушкой для любых паровых замков, устойчивых к гидроударам, является вариант с клапаном сброса пара.

Недостатки поплавковых термостатических пароотводчиков

Хотя поплавковые ловушки не так уязвимы, как перевернутые ковшовые ловушки, они могут быть повреждены резкими фазовыми переходами, и если их устанавливают в открытом месте, основной корпус следует утеплить и/или дополнить небольшой вторичный регулировочный дренажный сифон.

Как и все механические конденсатоотводчики, для работы в диапазоне переменного давления требуется совершенно иная внутренняя структура. Конденсаторы, предназначенные для работы при более высоких перепадах давления, имеют меньшие отверстия для компенсации плавучести поплавка. Если конденсатоотводчик подвергается более высокому, чем ожидалось, перепаду давления, он закрывается и не пропускает конденсат.

Пароотводчики с перевернутым ведром (механические пароотводчики)

(i) Бочка провисает, срывая клапан с седла. Конденсат стекает под дно ведра, заполняет его и стекает через выходное отверстие.

(ii) Прибытие пара поднимает бочку, которая затем поднимается и закрывает выходное отверстие.

(iii) Лопатка остается закрытой до тех пор, пока пар в ведре не сконденсируется или не начнет выходить пузырьками через вентиляционное отверстие к верхней части корпуса ловушки. Затем она опускается, отрывая большую часть клапана от седла. Накопившийся конденсат сливается, и цикл продолжается.

В пункте (ii) воздух, достигающий ловушки при запуске, обеспечит плавучесть ковша и закроет клапан. Вентиляционное отверстие ковша важно для того, чтобы воздух мог выходить в верхнюю часть ловушки для последующего сброса через большую часть седел клапана. Благодаря небольшим отверстиям и малым перепадам давления, ловушки относительно медленно выпускают воздух. В то же время, для того чтобы ловушка работала после удаления воздуха, воздух должен проходить через (и, следовательно, расходоваться) определенное количество пара. Параллельные вентиляционные отверстия, установленные снаружи ловушки, сокращают время запуска.

ПреимуществаПароотводчики с перевернутым ведром

Пароотводчик в форме перевернутого ведра был создан для противостояния высокому давлению.

Подобно плавающей термостатической приманке для приготовления на пару, она очень устойчива к гидроударам.

Его можно использовать на линии перегретого пара, установив обратный клапан в канавке.

Режим отказа иногда бывает открытым, поэтому он безопаснее для применений, требующих этой функциональности, например, для слива воды из турбин.

Недостатки паровых ловушек с перевернутым ведром

Небольшой размер отверстия в верхней части ковша означает, что этот конденсатоотводчик будет выпускать воздух очень медленно. Увеличить отверстие невозможно, так как при нормальной работе пар будет проходить через него слишком быстро.

В корпусе парового конденсатоотводчика должно быть достаточно воды, чтобы обеспечить герметичность по краю емкости. Если конденсатоотводчик теряет герметичность, пар теряется через выпускной клапан. Это часто происходит в системах, где происходит резкое падение давления пара, в результате чего часть конденсата в корпусе конденсатоотводчика «вспыхивает» паром. Емкость теряет плавучесть и тонет, позволяя свежему пару проходить через дренажные отверстия. Только когда в конденсатоотводчике накопится достаточное количество конденсата, его можно снова герметизировать, чтобы предотвратить потери пара.

Если в системе, где ожидаются колебания давления, используется перевернутый ковшовый паровой фильтр, перед фильтром на входе следует установить обратный клапан. Пар и вода могут свободно течь в указанном направлении, тогда как обратный поток невозможен, поскольку обратный клапан прижат к своему седлу.

Высокая температура перегретого пара может привести к нарушению герметичности водяного затвора в перевернутом ковшеобразном конденсатоотводчике. В таких случаях установка обратного клапана перед конденсатоотводчиком должна считаться необходимой. Очень немногие перевернутые ковшеобразные конденсатоотводчики выпускаются со встроенным обратным клапаном в стандартной комплектации.

Если перевернутый сифон оставить открытым при температуре, близкой к нулю, он может быть поврежден из-за фазового перехода. Как и в случае с различными типами механических сифонов, надлежащая изоляция позволит преодолеть этот недостаток, если условия не слишком суровые. Если ожидаемые условия окружающей среды значительно ниже нуля, то следует тщательно рассмотреть множество мощных сифонов, способных справиться с задачей. В случае с главным сливом, термодинамический сифон будет основным выбором.

Как и поплавковый конденсатоотводчик, отверстие перевернутого конденсатоотводчика рассчитано на максимальный перепад давления. Если конденсатоотводчик подвергается большему перепаду давления, чем ожидалось, он закрывается и не пропускает конденсат. Доступны варианты с различными размерами отверстий для охвата широкого диапазона давлений.