Wysoka wydajność systemów parowych pełni istotną rolę w wielu różnych procesach. By dokonać właściwego wyboru odwadniacza odpowiedzialnego za minimalizację kosztów związanych z niewłaściwym odwadnianiem i odpowietrzaniem systemu, należy wziąć pod uwagę zarówno warunki pracy jak i parametry techniczne.
Rodzaje odwadniaczy
Odwadniacz to urządzenie do automatycznego odprowadzania kondensatu, który to jest rezultatem procesu wymiany ciepła. Większość typów odwaniaczy termostatycznych dostępnych na rynku doskonale radzi sobie z odpowietrzaniem systemu. Nie wszystkie natomiast są odporne na zanieczyszczenia, co skutkuje stratami pary i krótszą żywotnością urządzenia.
Odwadniacze pływakowe z odpowietrzeniem termostatycznym
Odwadniacze pływakowe to urządzenia mechaniczno-termostatyczne, których działanie oparte jest na różnicy gęstości medium i temperatury. Dzięki ciągłej regulacji nie dochodzi w nich do spiętrzenia kondensatu, gdy ciśnienie i ilość kondensatu ulega ciągłym zmianom. Głównymi zaletami tych odwadniaczy są: wysoka wydajność odwadniania, bardzo dobre odprowadzenie powietrza przy rozruchu, gdy system jest zapowietrzony, odporność na ciśnienie zwrotne oraz skuteczne odwadnianie przy małych różnicach ciśnienia. Niestety są one praktycznie nieodporne na zabrudzenia (zawór na dole) oraz na uderzenia hydrauliczne. Wiąże się to często z koniecznością wymiany kuli pływaka, dlatego trzeba stosować obejścia. Dodatkowo, element termostatyczny przy ciągłej pracy systemu parowego nie odprowadza powietrza i gazów niekondensujących, co powoduje korozje na korpusie.
Odwadniacze termodynamiczne
Odwadniacze tego rodzaju to urządzenia, których działanie wykorzystuje różnice prędkości pomiędzy parą, a kondensatem. Ze względu na niewielkie gabaryty stosuje się je na odwodnieniu rurociągów przesyłowych oraz w układach z ograniczonym miejscem. Główną wadą odwadniaczy termodynamicznych jest brak zdolności do odpowietrzania systemu i mała odporność na zanieczyszczenia, czego konsekwencją są znaczne straty pary. Odwadniacz termodynamiczny jest tani w zakupie, lecz kosztowny w eksploatacji.
Odwadniacze termostatyczne
Odwadniacze termostatyczne swoją zasadę działania opierają na różnicy temperatur. Znajdują zastosowanie w systemach, gdzie ciśnienie pary jest zmienne. Ze względu na element termostatyczny dzielimy je na bimetaliczne, mieszkowe i membranowe.
Czy wśród wszystkich rodzajów odwadniaczy, znajdziemy taki, który sprosta wszystkim wymaganiom?
Odwadniacz dzwonowy
Chciałabym podkreślić, że na rynku nie istnieje odwadniacz uniwersalny, który będzie dostoswany do każdej aplikacji. Określając jednak właściwe parametry pracy i wymagania jakim ma sprostać – można dobrać odpowiedni odwadniacz, który pozwoli osiągnąć wysokie efekty pracy systemów parowych. Innymi słowy, optymalnie dobrany odwadniacz pozwoli na zminimalizowanie strat pary, które determinują przecież znaczne koszty. Takim urządzeniem jest odwadniacz dzwonowy.
Odwadniacze dzwonowe to urządzenia mechaniczne działające na zasadzie różnicy gęstości pomiędzy parą, a kondensatem. Para, która wpływa do odwadniacza powoduje podniesienie dzwonu i zamknięcie zaworu wylotowego. Napływ kondensatu powoduje wtedy opadnięcie dzwonu pod własnym ciężarem, otwarcie zaworu i wypływ kondensatu. Powietrze i CO2 są odprowadzane w sposób ciągły (w temperaturze pary), co zapobiega korozji korpusu oraz rurociągu kondensatu. Te proste zasady usuwania kondensatu zostały wprowadzone przez firmę Armstrong już w 1911 roku. Dzisiejsze odwadniacze, chociaż doskonalsze pod względem technologicznym i materiałowym, nadal wykorzystują te zasady. Efektem tego jest stworzenie urządzenia skutecznego, niezawodnego i długotrwałego w działaniu.
Z czego wynika niezawodność odwadniaczy dzwonowych?
- prosta zasada działania i budowa
- odporność na ścieranie i korozję
- odporność na ścieranie wsteczne i zanieczyszczenia
- odprowadzanie powietrza i CO2 w temperaturze pary, czyli oszczędność pary
- odporność na uszkodzenie wywołane uderzeniem wodnym
Odwadniacze dzwonowe można wykorzystać również do odzyskiwania pary wtórnej oraz wspomagania podnoszenia kondensatu, a nawet do odwodnienia powietrza. Warto również pamiętać, że możemy dobrać odwadniacze dzwonowe pracujące przy dodatniej, niewielkiej różnicy ciśnień, aż do 186 bar oraz temperaturze od -90°C aż do 454°C. Jeśli chodzi o wykonania materiałowe, dostępne są wykonania: żeliwne, stalowe, nierdzewne oraz stal kuta.
Jako podsumowanie niech posłuży zestawienie poszczególnych odwadniaczy, których właściwości decydują o efektywności pracy.
skala: 1-niedostateczny, 5 bardzo dobry
Po dokładnej analizie powyższych informacji możemy stwierdzić, że wśród dostępnych na rynku wszelkich odwadniaczy, prym wiodą jednak odwadniacze dzwonowe. Ten rodzaj spełnia najwięcej wymagań, jaki stawiają przed nimi aplikacje parowe.
Więcej szczegółów w temacie odwadniaczy, znajdziecie Państwo w naszym kwartalniku „Pod kontrolą”:
