Застой конденсата

Застой конденсата

Явление застоя конденсата можно описать следующим образом: во время регулирования подачи пара в теплообменник, для изменения его тепловой нагрузки, давление в нем изменяется. При определенном уровне нагрузки, регулирующий клапан снизит давление пара до значения равного или ниже величины противодавления после конденсатоотводчика. В этом случае конденсат не сможет преодолевать подпор в конденсатопроводе и начнет накапливаться в теплообменнике, вплоть до полного его затопления, до тех пор, пока регулирующий клапан, повышая тепловую нагрузку, не увеличит давление выше значения противодавления и вытеснит конденсат из теплообменника. Соответственно чем больше значение противодавления в конденсатопроводе, тем больший диапазон нагрузки попадает в режим работы под затоплением.

Затопление или застой конденсата приводит к неравномерному нагреву, гидравлическим ударам, деформации и разрушению теплообменника.

Более детально процесс застоя конденсата на примере калорифера отображен в анимации.

В изображенной системе для нагрева воздуха до 80˚С используется паровой калорифер с давлением пара 3бари. При пуске системы, для быстрого прогрева теплообменника и достижение заданной температуры воздуха, регулирующий клапан находится в положении - открыт на 100%. Соответственно давление в теплообменнике выравнивается с давлением в паропроводе и устанавливается в пределах 3бари. Дальнейшее повышение  температуры воздуха ограничивается закрытием клапана и снижением подачи пара. Его давление уменьшается и происходит затопление теплообменника конденсатом. Это приводит к снижению температуры воздуха, на что регулирующий клапан отзывается своим открытием и повышением давления в теплообменнике. Происходит разрядка конденсата и увеличение температуры воздуха. Затем цикл повторяется.

Гидравлический удар при застое конденсата

В затопленном теплообменнике гидравлический удар происходи по причине мгновенной конденсации пара при контакте с конденсатом. Образовавшийся вакуум приводит к резкому схлопыванию жидкой среды и распространению ударной волны в конденсате. Это чревато деформацией и разрушению элементов теплообменника и выхода его из строя.

Брак продукции

Неравномерный прогрев продукта, особенно в пищевой промышленности, приводит к снижению качества или браку продукции. Это видно при наблюдении затопления паровой рубашки варочного котла в процессе нагрева.