Formula de calcul este următoarea:

Unde:
D - diametrul conductei, mm

Q - debit, m3/h

v - viteza admisă de curgere în m/s

Volumul specific al aburului saturat la o presiune de 10 bar este de 0,194 m3/kg, ceea ce înseamnă că debitul volumetric de 1000 kg/h de abur saturat la 10 bar va fi de 1000x0,194=194 m3/h. Volumul specific de abur supraîncălzit la 10 bar și o temperatură de 300°C este egal cu 0,2579 m3/kg, iar debitul volumetric cu aceeași cantitate de abur va fi deja de 258 m3/h. Astfel, se poate argumenta că aceeași conductă nu este potrivită pentru transportul atât a aburului saturat, cât și a celui supraîncălzit.

Iată câteva exemple de calcule de conducte pentru diferite medii:

1. Mediu - apă. Să facem un calcul la un debit volumetric de 120 m3/h și viteza curgerii v=2 m/s.
D= =146 mm.
Adică, este necesară o conductă cu un diametru nominal de DN 150.

2. Mediu - abur saturat. Să facem un calcul pentru următorii parametri: debit volumic - 2000 kg/h, presiune - 10 bar la o viteză de curgere - 15 m/s. În conformitate cu volumul specific de abur saturat la o presiune de 10 bar este de 0,194 m3/h.
D= = 96 mm.
Adică, este necesară o conductă cu un diametru nominal de DN 100.

3. Mediu - abur supraîncălzit. Să facem un calcul pentru următorii parametri: debit volumic - 2000 kg/h, presiune - 10 bar la o viteză de curgere de 15 m/s. Volumul specific de abur supraîncălzit la o presiune și temperatură date, de exemplu, 250°C, este de 0,2326 m3/h.
D= =105 mm.
Adică, este necesară o conductă cu un diametru nominal de DN 125.

4. Mediu - condens. În acest caz, calculul diametrului conductei (conducta de condens) are o caracteristică care trebuie luată în considerare la calcul, și anume: este necesar să se țină cont de ponderea aburului de la descărcare. Condensul, care trece prin sifonul de condens și intră în conducta de condens, este descărcat (adică condensat) în acesta.
Ponderea aburului de la descărcare este determinată de următoarea formulă:
Cota de abur de la descărcare = , Unde

h1 este entalpia condensului din fața sifonului;
h2 este entalpia condensului din rețeaua de condens la presiunea corespunzătoare;
r este căldura de vaporizare la presiunea corespunzătoare din rețeaua de condens.
Folosind o formulă simplificată, ponderea aburului de la descărcare este determinată ca diferență de temperatură înainte și după sifonul de condens x 0,2.

Formula pentru calcularea diametrului conductei de condens va arăta astfel:

D= , Unde
DR - cota de evacuare a condensului
Q - cantitatea de condens, kg/h
v” - volum specific, m3/kg
Să calculăm conducta de condens pentru următoarele valori inițiale: debit de abur - 2000 kg/h cu presiune - 12 bar (entalpie h'=798 kJ/kg), descărcat la o presiune de 6 bar (entalpie h'=670 kJ/). kg, volum specific v" =0,316 m3/kg si caldura de condensare r=2085 kJ/kg), viteza de curgere 10 m/s.

Cota de abur de la descărcare = = 6,14 %
Cantitatea de abur descărcat va fi egală cu: 2000 x 0,0614 = 123 kg/h sau
123x0,316= 39 m3/h

D= = 37 mm.
Adică, este necesară o conductă cu un diametru nominal de DN 40.

DEBIT PERMISIBIL

Indicatorul vitezei curgerii este un indicator la fel de important atunci când se calculează conductele. La determinarea debitului trebuie luați în considerare următorii factori:

Pierdere de presiune. La debite mari, pot fi selectate diametre mai mici ale conductelor, dar acest lucru va duce la pierderi semnificative de presiune.

Costurile conductelor. Debitele scăzute vor avea ca rezultat selectarea unor diametre mai mari ale conductelor.

Zgomot. Viteza mare de curgere este însoțită de un efect de zgomot crescut.

Purta. Debitele mari (mai ales în cazul condensului) duc la erodarea conductelor.

De regulă, principala cauză a problemelor cu drenarea condensului este tocmai diametrul subdimensionat al conductelor și selecția incorectă a scurgerilor de condens.

După scurgerea condensului, particulele de condens, care se deplasează prin conductă cu viteza aburului de la descărcare, ajung în cot, lovesc peretele ieșirii rotative și se acumulează în cot. După aceasta, ele sunt împinse de-a lungul conductelor cu viteză mare, ceea ce duce la eroziunea lor. Experiența arată că 75% din scurgerile din liniile de condens apar în coturile conductelor.

Pentru a reduce probabilitatea apariției eroziunii și impactul negativ al acesteia, este necesar să se ia o viteză de curgere de aproximativ 10 m/s pentru calcule pentru sistemele cu sifone cu plutitor și 6-8 m/s pentru sistemele cu alte tipuri de sifone. . Atunci când se calculează conductele de condens în care nu există abur de la descărcare, este foarte important să se facă calcule ca pentru conductele de apă cu un debit de 1,5 - 2 m/s, iar în rest se ține cont de ponderea aburului de la descărcare.

Tabelul de mai jos prezintă debitele pentru unele medii:

miercuri	Opțiuni	Viteza curgerii m/s
Aburi	pana la 3 bari	10-15
	3 -10 bar	15-20
	10 - 40 bar	20-40
Condens	Conductă umplută cu condens
	Condensat- amestec de abur	6-10
Hrăniți cu apă	Conducta de aspirație	0,5-1
	Conducta de alimentare

Traducerea unui articol publicat în revista Armstrong International.

Alegerea unei capcane mai bune/ Armstrong International, Inc. //
Trap Magazin, 1993. – Vol. 61, nr. 1.- P. 14-16.

Articolul „Selecting the Most Suitable Steam Trap” a fost publicat în revista corporativă „ICI Engineer”, deținută de una dintre cele mai mari companii de grup chimic din lume, ICI PLC Londra, Anglia. Grupul are o cifră de afaceri de 22,5 miliarde de dolari anual și are peste 128.000 de angajați, dintre care aproximativ 25% lucrează în fabrici americane, cu operațiunile rămase în 35 de țări și peste 600 de orașe.

Articolul a fost retipărit de Armstrong Intl cu permisiunea editorilor revistei.

Punctul culminant a șapte ani de monitorizare și testare a sifonelor a doi producători de sifone la fabricile lor din Huddersfield și Grangemouth, combinat cu testele de performanță și pierderi de abur în flux în laboratoare, a condus la revizuirea Ghidului de proiectare ICI „Selectarea aburului”. Capcane” (EDG PIP. 30.01A).

Nota editorului Revista Trap
Inginerii de la două fabrici de chimie fină ICI din Regatul Unit au efectuat șapte ani de observații ale performanței diferitelor tipuri de captoare cu abur, ale căror rezultate sunt descrise în acest articol. Deoarece Armstrong recomandă ca selecția sifonului să se bazeze pe experiența practică - a lui Armstrong, a reprezentanților Armstrong și a altora care au acumulat-o în timp ce asigură drenarea echipamentelor similare - acest articol este republicat pentru ca toate părțile interesate să poată beneficia de experiența ICI. .

Vechile standarde de selectare a sifonelor aveau numeroase neajunsuri, cea mai semnificativă fiind că nu țineau cont nici de tipul de echipament care se drenează, nici de metoda de drenare. Capcanele de abur selectate în acest fel au fost adesea folosite în condiții pentru care nu au fost proiectate. Acest lucru se aplică în special sifonelor termodinamice, pe care s-au bazat în principal majoritatea standardelor și care au fost considerate la nivel de fabrică a fi „un sifon pentru toate ocaziile”.
Monitorizarea performanței sifonului a început la uzina Grangemouths în 1980 și doi ani mai târziu la uzina Huddersfield, în urma plângerilor lucrătorilor de întreținere cu privire la durata scurtă de viață a drenurilor de distribuție a aburului.

Pentru a stabili tipurile de sifone aflate în funcțiune și pentru a verifica modul în care acestea au fost selectate pentru condiții specifice, au fost efectuate sondaje, inclusiv programe de testare. Deja primele rezultate au făcut o impresie deprimantă.
Un sondaj asupra a 415 capcane de abur la o fabrică a constatat că 19% erau defecte și 63% s-au dovedit a fi nepotrivite pentru anumite condiții.

Într-un studiu efectuat pe 132 de sifone de pe liniile de distribuție a aburului, 42% erau defecte.
Monitorizarea duratei de viață a sifonelor a început și în 1980 și continuă și astăzi.

Durata de viață medie reală a diferitelor tipuri de colectoare de abur este dată în Tabelul 1.
Masa 1. Durata medie de viață a diferitelor tipuri de colectoare de abur

Tip de purgatoare de abur Durată de viață în sisteme cu diferite presiuni de abur
Înalt 45 kg/cm2 Mediu 14 kg/cm2 Scăzut 2,1 kg/cm2
1. Termodinamic 10-12 m-tsev 12 m-tsev 5-7 ani
2. Supape plutitoare cu termostat *) nu este cazul. 1-6 elevi 9 elevi - 4 ani
3. Cu un pahar răsturnat 18 m-tsev 5 - 7 ani 12 - 15 ani
4. Termostat descărcat nu este cazul. 6 m - 5 - 7 ani
5. Bimetalic termostatic *) 3 - 12 luni 2 - 3 ani 7 - 10 ani

*) - in functie de model si producator.

Pentru a determina proprietățile de economisire a energiei ale diferitelor tipuri de sifone, au fost efectuate teste de scurgere a aburului pe bancuri de testare din laboratoarele a doi producători. Testele au fost efectuate în condiții de laborator: într-o cameră cu o temperatură a aerului de 20 °C. Pierderea de căldură a corpului sifonului nu a fost măsurată. Sarcina de testare a condensului a fost de 10 - 20 kg/oră, ceea ce este aproape de sarcinile caracteristice ale conductelor de scurgere de abur.

Cel mai interesant rezultat a fost că sifonele termodinamice (cele mai utilizate sifone de uz general) sunt cele mai proaste din punct de vedere al eficienței energetice și, în comparație cu sifonele cu cupă inversată, au o durată de viață mult mai scurtă.

Aceste teste au constatat, de asemenea, că tipurile mecanice de sifone de abur (adică, cuva inversată și plutitor) asigură îndepărtarea completă a condensului din cavitățile de abur atât la debite mici, cât și la debite mari de condens, în timp ce sifonele de tip termostatic tind să acumuleze condens în aceste cavități odată cu creșterea sarcinii. . În plus, sifonele termobimetalice tind să funcționeze neregulat. Prin urmare, ghidul revizuit de selecție a capcanelor de abur conține un tabel actualizat pentru selectarea capcanelor de abur.

Capcane de abur cu sticla inversata
Utilizați ca tip principal pentru drenarea oricăror echipamente de proces și conducte de abur, adică în toate cazurile în care nu ar trebui să existe condens în cavitatea de abur.

Sifone plutitoare cu termostat de eliberare a aerului
Utilizare pentru echipamente de proces, în special controlul temperaturii, în sistemele cu presiuni ale aburului sub 3,5 kg/cm2, sau când utilizarea capcanelor cu plutitor inversat nu permite eliberarea unor volume semnificative de aer.
Sifone termostatice descărcate
Utilizare pe sateliți cu abur necritici și sisteme de încălzire.

Sifone termostatice bimetalice
Utilizați pentru temperaturi scăzute sau pentru protecția împotriva dezghețului pe sateliți de abur sau sisteme de încălzire. Modelele recomandate trebuie ajustate pentru a maximiza utilizarea căldurii condensului sau pentru a preveni supraîncălzirea produsului încălzit. Părțile corpului trebuie să fie realizate în întregime din oțel inoxidabil.

Sifone termodinamice
Utilizarea limitată este permisă pentru drenarea liniilor principale de abur și a sateliților de abur la presiuni de abur de până la 17 kg/cm2 ca alternativă forțată la purgatoarele de abur cu flotor inversat, precum și pentru înlocuirea promptă în timpul reparațiilor la presiuni mai mari, dacă experiența anterioară de utilizarea lor în aceste condiţii a demonstrat că pot funcţiona satisfăcător. Datorită proprietăților lor slabe de economisire a energiei și duratei de viață relativ scurte, utilizarea lor nu este recomandată. (Nu este permis la fabricile Huddersfield și Grangemouth.)

Turneu de capcane cu aburi la Shell Plant - Canada
Ar putea fi numită o mare cursă internațională de eliminare, sau Steam Trap Olympics sau un turneu de conservare a energiei. Competiția a acoperit aproape întreaga lume și a durat 10 ani. Câștigătorul a fost fabrica Shell din Canada din zona Montreal. Premiul este de 1 milion de dolari în economii de energie pentru abur pe an.

Competiția a început la mijlocul anilor '70, la scurt timp după anunțarea embargoului petrolului. Costul producției de abur la fabrica Shell la începutul acelui deceniu a fluctuat între 40 și 50 de cenți la 1.000 de lire sterline de abur (de la 0,9 la 1,1 USD pe tonă). După ce costul aburului s-a dublat în decurs de un an, a devenit evident că trebuia făcut ceva.

Rafinăria Shell din zona Montreal este cea mai mare dintre cele cinci rafinării Shell din Canada. Uzina a exploatat mai mult de o duzină de cazane de abur cu capacități cuprinse între 60 și 190 de mii de lire sterline de abur pe oră (27 până la 86 de tone/oră). Peste 4.000 de sifone au fost instalate în sistemele de abur și condens. Acest context este important deoarece în 1975, conducerea fabricii a decis să privească consumul de energie dintr-o perspectivă de reducere a costurilor. Ca parte a unui program cuprinzător, reducerea consumului de abur a fost, de asemenea, parte a mijloacelor de atingere a obiectivului de reducere a consumului de energie al centralei cu 30% până la sfârșitul anului 1985.
În iulie 1975, a fost efectuat un studiu al tuturor sifonelor instalate la această rafinărie. S-a stabilit că majoritatea erau sifone bimetalice, iar datele contabile au arătat că au fost achiziționate în medie 1.500 de captoare de abur noi pe an între 1973 și 1975.

Prima etapă a cursei eliminatorii
S-a decis să se efectueze teste extinse ale diferitelor tipuri de captoare de abur în condiții similare. La momentul sondajului, numărul de captoare de abur Armstrong din uzină era mai mic de 2% și existau aproximativ o duzină de tipuri și modele în serviciu.

Fabrica Shell a testat aproximativ 900 de sifone, câte 100 din fiecare dintre cele 9 modele fabricate de 6 companii diferite. Tipurile testate au inclus capcane cu plutitor inversat, termodinamice, bimetalice și alte capcane termostatice fabricate în SUA, Canada și peste iaz.

Aceste sifone au fost instalate în diverse sisteme de abur cu presiune joasă de 14 și 7 kg/cm2 și au fost monitorizate îndeaproape. Criteriile de evaluare a sifonelor au fost pierderea tranzitorie de abur și rata de eșec.

Unele captoare de abur au eșuat după doar câteva luni, altele au durat mai mult.

Capcanele de abur îndepărtate din cauza defecțiunii au fost grupate și retestate pentru a obține o valoare a timpului până la defecțiune pentru fiecare model.

Pe baza rezultatelor acestor teste de 2 ani, s-a stabilit că unul dintre sifonele termodinamice și capcanele cu bol inversat Armstrong Model 1811 din oțel inoxidabil au arătat cel mai mare potențial.

Soluție Shell - mergeți cu câștigătorul
În anii 60, sifonele termobimetalice au fost adoptate ca standard pentru fabrica Shell, dar s-a dovedit că rata lor de eșec a fost de 20 ... 27% pe an. După prima etapă de testare, Shell și-a schimbat standardul în favoarea acelor două tipuri de captoare de abur care au devenit câștigătorii primei etape a „cursei knockout”.

În 1977, administrația uzinei Shell, împreună cu grupul de lucru pentru energie, a decis să îmbunătățească nivelul tehnic al întregului sistem abur-condens și să înlocuiască 4.200 de purgatoare de abur. Jumătate dintre captoarele de abur nou instalate au fost captoare de abur Model 1811 de la Armstrong, iar cealaltă jumătate erau sifone termodinamice de la o altă companie. Shell a păstrat doar aceste două tipuri ca standard și a eliminat toate celelalte colectoare de abur din specificațiile personalizate și din inventar. Personalul de întreținere putea înlocui purgatoarele de abur defecte doar cu unul dintre aceste două tipuri, care erau disponibile în rezervă.

A fost din nou organizată monitorizarea cuprinzătoare a funcționării fiecărui model.

Numărul refuzurilor a scăzut la 3...5%. Rata de eșec a 2.100 de captoare de abur cu un geam răsturnat de la Armstrong în ultimii 6 ani a fost de aproximativ 1,8%. Aceasta înseamnă că rata de eșec a modelului concurent - capcane termodinamice de abur - a fost semnificativ mai mare decât valoarea medie de 3 - 5% (aprox. 6,2%).

Următoarea decizie luată de administrație în 1984 a fost decizia de a folosi ca standard doar colectoare de abur cu cană inversată.

Forța motrice din spatele deciziei a fost durata lungă de viață a acestui tip de sifon, precum și o nouă caracteristică sub forma unui adaptor de conectare universal la modelul 2011, care permite instalarea sifonului în orice unghi față de axa conductei. Pe măsură ce sifonele termodinamice rămase eșuează, Shell le va înlocui cu colectoare de abur cu cană inversată. Aceste modele sunt echipate cu aproape toți sateliții de abur, precum și cu alte echipamente ale sistemelor de abur care funcționează atât cu abur de joasă presiune, cât și cu abur de 14 kg/cm2.

Efortul dă roade
Roy Gunnes, șeful echipei de energie de la rafinăria Shell din Montreal, raportează că rezultatele au justificat mai mult decât efortul. El a spus: „În ultimii 7 ani, consumul de abur a scăzut de la 24 de milioane de lire pe zi la 15 milioane de lire” (de la 15.900 t/zi la 6.800 t/zi).

Scopul stabilit de Shell pentru o perioadă de 10 ani (1975 - 1985) a fost reducerea consumului de energie la 30%. Reducerea efectivă a consumului de abur pentru 1984 a depășit obiectivul stabilit și s-a ridicat la 35,2% față de anul de bază 1972.

Prin măsuri de reducere a consumului de abur, rafinăria a economisit peste 20 de milioane de dolari din 1978 până în 1984. S-au realizat economii atât prin modernizarea și automatizarea tehnologiei, cât și prin programul adoptat pentru sifone. De la începutul lucrărilor la capcane de abur, costul aburului a crescut de 13 ori. În același timp, a crescut și volumul producției la fabrică.

Roy Gunnes relatează că aceste măsuri au făcut posibilă scoaterea din funcțiune a 8 cazane mici de abur cu o capacitate de 60.000 de lire sterline de abur pe oră fiecare (aproximativ 27 t/oră). De asemenea, el a afirmat că unitățile de acţionare rotative ale unor echipamente au fost înlocuite cu acționări electrice ca urmare a creșterii costului aburului. „În ceea ce privește capcanele de abur, majoritatea economiilor au fost realizate printr-o monitorizare constantă”, a spus R. Gannes.
Această rafinărie folosește o formulă de cost marginal al combustibilului care poate aduce toate tipurile de energie într-o formă standard.

Aceasta este cunoscută sub numele de Formula de baril echivalent combustibil lichid.

Energia economisită ca urmare a programului de captare a aburului este echivalentă cu aproximativ 1 milion de dolari pe an.

După ce, în cele din urmă, s-a luat în considerare costul noilor captoare de abur și costurile instalării acestora ca parte a întregului program, s-a dovedit că perioada de rambursare a banilor cheltuiți a fost de aproape 6 luni. Cu alte cuvinte, programul de lucru pentru înlocuirea și standardizarea capcanelor de abur a asigurat o rentabilitate a fondurilor cheltuite pe acesta în mai puțin de șase luni.

Activități eficiente ale grupului de economisire a energiei
Responsabilitatea pentru verificarea tuturor sifonelor de cel puțin două ori pe an este atribuită a doi specialiști tehnici superiori ai grupului de conservare a energiei.

Pe capcanele de condens defecte se pune o etichetă și se trimite un raport despre acestea către serviciul de expediere. Reparatorii primesc de la ea locația specifică a acestor sifone împreună cu o comandă de lucru.
Fiecare colector de abur demontat este înregistrat cu motivul.

Dacă un sifon de abur se defectează în perioada de garanție de 3 ani, acesta va fi returnat producătorului pentru investigare și rambursare, dacă este necesar.

LA capcanele de abur câștigă teren în stocuri
Shell este capabil să determine empiric numărul mediu de defecțiuni și să mențină stocul de captoare de abur la nivelul necesar. În trecut, Shell a achiziționat capcane de abur lunar. Acum, Shell, știind din experiență numărul defecțiunilor, prezice în avans necesarul anual și face achiziții o dată pe an. Shell se asigură, de asemenea, că stocul necesar este menținut. Deoarece rafinăria lucrează mereu la noi proiecte, dacă sunt necesare sifone, acestea sunt preluate direct din depozit pentru acele proiecte. R. Gannes relatează că, deoarece fabrica achiziționează un număr semnificativ de sifone deodată și își reglementează propriile stocuri, se poate bucura de reduceri mai favorabile.
Ulterior, a estimat că costul sifonelor era comparabil cu costul forței de muncă pentru instalarea și întreținerea acestora în sistem. Plata forței de muncă este scumpă. Este posibil ca de aceea fabrica să fi ales modelul din 2011 de la Armstrong, spune R. Gannes. Durata lor lungă de viață înseamnă că nu trebuie să fie înlocuite la fel de des ca înainte.

Antrenează-te pentru a câștiga
Experiența și formarea sunt vitale pentru membrii Grupului de Lucru pentru Conservarea Energiei. Tehnicieni superiori precum Alain Laplante și Yvon Cyr lucrează la fabrica Shell de mulți ani. A devenit clar că oamenii sunt cheia pentru asigurarea unui program eficient de conservare a energiei. Acești tehnicieni superiori cunosc uzina și toți cei care lucrează acolo.

Ambele sunt esențiale pentru succesul programului. Toți membrii echipei au participat la seminariile de conservare a energiei Armstrong și profită de orice oportunitate suplimentară pentru a-și spori cunoștințele despre abur și capcane de abur.
Fabrica Shell are un program de rotație, astfel încât membrii echipei de conservare a energiei să rămână în echipă suficient de mult pentru a câștiga influență, dar nu atât de mult încât să se dezvolte mulțumirea. Această rotație facilitează pătrunderea ideilor proaspete în programul de conservare a energiei. În timpul care a trecut de la redactarea acestui articol, J. Beauchamp a fost numit șeful grupului de lucru pentru economisirea energiei, în locul lui R. Gannes.

Reputația se câștigă prin succes
Raportul Gunnes afirmă că programul de conservare a energiei este foarte vizibil și reputația membrilor echipei de la toate nivelurile organizației este ridicată. De două ori pe an, grupul pregătește și înaintează administrației un raport privind rezultatele programului și propuneri pentru noi proiecte.

Sfaturi de la profesionisti
Întrebat ce sfaturi pot fi date altor companii care se gândesc la implementarea unui program de economisire a energiei, R. Gannes răspunde:
„Obțineți sprijin de la conducere. Fără aceasta, toate măsurile planificate își pierd caracterul obligatoriu. Conducerea se așteaptă la rezultate și, dacă investițiile în lucrările de conservare a aburului conduc la economii semnificative, atunci mulți oameni devin susținătorii tăi.

Este foarte important ca persoanele potrivite să fie selectate pentru a organiza activitatea programului. Acești oameni ar trebui respectați nu numai de conducere, ci și de operatori, maiștri și reparatori.”
Gunnes concluzionează că fără angajamentul conducerii fabricii Shell și sprijinul angajaților săi, nu ar fi fost posibilă efectuarea tuturor testelor menționate, înlocuirea a peste 4.000 de sifone și economisirea de peste 1 milion de dolari pe an în fonduri pentru producția de abur. .

REFERINŢĂ
(despre rafinăria de petrol Shell - Montreal East).
Situată în zona Montreal, rafinăria Shell a fost fondată în 1932 și a fost adusă în producție în 1933 cu o capacitate de aproximativ 5.000 de barili de țiței pe zi (aproximativ 800 m3/zi).

Numărul de angajați la acel moment era de 75 de persoane. În 1985, fabrica avea aproximativ 700 de angajați, iar capacitatea de producție creștea la 120.000 de barili pe zi (19.080 m3/zi).
În ultimele decenii, fabrica sa extins continuu. Produsele acestei unități moderne includ benzină, uleiuri lubrifiante și o gamă largă de alte produse petroliere rafinate. Această fabrică este cea mai mare dintre cele 5 rafinării Shell din Canada și una dintre cele mai mari rafinării din estul Canadei.

Apa pentru producerea aburului este preluată din râul St. Lawrence. Producția de abur reprezintă 30 până la 35% din costurile totale de energie. În lunile de iarnă, consumul de abur este de 740.000 lb/h (335,7 t/h), scăzând la 560.000 lb/h (253,7 t/h) în timpul lunilor de vară. Cantitatea principală de abur este produsă de patru cazane de înaltă presiune (600 psi = 42 kg/cm2) și un cazan de căldură reziduală (200 psi = 14 kg/cm2). Există, de asemenea, câteva cazane mici de căldură reziduală. În medie, se produc zilnic 15,2 milioane de lire de abur (aproximativ 6.900 de tone/zi), ceea ce este semnificativ mai mic decât cele 24 de milioane de lire sterline (aproximativ 10.890 de tone/zi) produse în 1977.

Fabrica de celuloză și hârtie Weyerheuser recuperează aproape 1 milion de dolari anual prin programul său de management al energiei cu abur. Concurența globală necesită o planificare și un management atent al producției, dar nu convingeți angajații fabricii de celuloză și hârtie Weyerheuser din Plymouth, Carolina de Nord. Examinând fiecare aspect al operațiunilor fabricii lor, ei au reușit să reducă costurile cu aproape 1 milion de dolari pe an prin implementarea unui program extins de management al energiei cu abur.

Uzina gigantică, care funcționează de la începutul anilor 1930, a fost achiziționată de compania Weyerheuser în 1960. Deși produsul final - hârtia - nu a suferit modificări fundamentale de-a lungul anilor, tehnologia sa de producție a fost actualizată semnificativ.
Moara Plymouth produce hârtie fină, precum și hârtie de greutate medie, hârtie puf și carton. În prezent, 5 mașini de fabricare a hârtiei și 5 magazine de producție de celuloză asigură o producție medie de 2.300 de tone de produse în fiecare zi lucrătoare.

În medie, instalația produce 1,95 milioane de lire sterline de abur pe oră (884,5 tph), din care 90% este utilizat în tehnologie. Deoarece producția de abur este atât de mare, chiar și defecțiunile relativ mici, cum ar fi un sifon instalat pe o conductă de abur de înaltă presiune, pot crește rapid pierderile.

Sistem autosuficient de alimentare cu energie
Uzina produce independent abur și energie electrică necesară tehnologiei și încălzirii. Energia neutilizată din centrală este furnizată companiei locale de energie.

Uzina opereaza 4 cazane de abur. Aburul este generat de două cazane de deșeuri din lemn (presiune 1.275 psi = 90 kg/cm2); un cazan cu combustibil mixt (presiune 650 psi = 45 kg/cm2) și un cazan pentru căldură reziduală (presiune 875 psi = 62 kg/cm2). Aceste cazane ard cărbune, deșeuri de lemn și lichior negru, un produs secundar al producției de celuloză. Consumul maxim de abur are loc iarna, când se produc 2,3 milioane de lire sterline de abur pe oră (1.043 tph).
Uzina de la Plymouth operează aproximativ 1.250 de captoare de abur. Sifonele Armstrong model 411G sunt utilizate pentru drenarea liniilor principale de abur (presiune 650 psi = 45 kg/cm2) și pentru drenarea conductelor de abur cu presiune joasă (150 psi = 10,5 kg/cm2) care furnizează abur uscătoarelor de hârtie și altor echipamente de proces. echipamente - diferite modele de sifone de condens Armstrong seria 800.

Pentru un număr de ani, sistemul de abur-condens al întreprinderii nu a fost o prioritate pentru personalul de întreținere. Lipsa de conștientizare a potențialului de economisire al unui sistem gestionat corespunzător, cuplată cu o economie națională puternică, a deturnat atenția către alte nevoi.

„Cu toate acestea”, explică Billy Kasper, supervizorul operațiunilor echipamentelor Weyerheuser, „toate acestea s-au schimbat la începutul anilor 1980, când compania noastră a început, cu ajutorul lui Armstrong, să caute modalități de îmbunătățire a eficienței managementului sistemului de abur-condens.

Prin identificarea surselor de pierdere, pot fi găsite noi oportunități
„Deși managementul energiei ar trebui să fie o parte importantă a operațiunii, ideea de a trece la conservarea energiei, care a apărut ca urmare a programului de întreținere a sifonului, a ieșit la lumină în urmă cu aproximativ șase ani”, spune B. Kasper.

Totodată, a fost efectuat un audit energetic intern. „Când acest raport a fost prezentat managerului nostru de operațiuni, el a stabilit că costurile noastre de energie pe tonă ar putea fi îmbunătățite semnificativ”, continuă Kasper.

Una dintre oportunitățile de reducere a costurilor identificate de raport a fost legată de pierderea aburului zburător. Un audit energetic a arătat că aproximativ 60% din cele 1.000 de sifone termodinamice de condens instalate la uzină aveau scurgeri sau permiteau curgerea liberă a aburului. Deoarece pe liniile de abur de înaltă presiune au fost observate un număr mare de defecțiuni ale sifonului, pierderile de energie au fost destul de vizibile.

Pentru a elimina problemele cauzate de scurgeri și scurgeri de abur, Weyerheuser a ales să înlocuiască sifonele termodinamice predispuse la defecțiuni cu sifonele cu plutitor inversat Armstrong. Aceste sifone Armstrong au fost ideale pentru condițiile dure de funcționare întâlnite la fabrică, unde impuritățile și alți contaminanți s-au acumulat rapid în liniile de abur. „Am verificat că designul sifonelor cu plutitor inversat Armstrong oferă o bună întreținere și este foarte fiabil”, notează B. Kasper.

Cunoașterea este cheia
S-a identificat devreme că personalul responsabil cu întreținerea echipamentelor necesita instruire. În plus, B. Kasper a considerat logic să desemneze o persoană responsabilă cu implementarea programului de întreținere și reparare a sifonului. El a explicat că alegerea nu a fost dificil de făcut.

„Randy Hardison, specialist cu 23 de ani de experiență la Weyerheuser, a avut energia și entuziasmul necesare pentru acest tip de muncă. În plus, el este de fapt pregătit pentru această sarcină. Într-adevăr, mare parte din succesul obținut în timpul programului nostru de capcane cu abur poate fi atribuit inițiativei lui Randy.”
În timp ce mecanicul de capcane cu abur recent promovat R. Hardison a participat la un seminar Armstrong despre conservarea energiei cu abur, un reprezentant local Armstrong a promovat un program de instruire de două săptămâni pentru aproximativ un sfert din cei 460 de angajați ai departamentului de întreținere din Plymouth.

Departamentul de întreținere și reparații, după cum explică B. Kasper, este considerat un departament extrem de important al fabricii. „Datorită naturii continue a producției în fabrica noastră, întreținerea și reparațiile sunt de o importanță cheie pentru a asigura operațiuni profitabile. Am simțit cât de important ar fi pentru cât mai mulți dintre angajații noștri să dobândească cunoștințele necesare la seminarul privind capcanele de abur.”
Între timp, participanții la seminariile reprezentanților privind managementul energiei cu abur au absorbit în mod activ aceste cunoștințe. „Participanții la seminar știu că fiecare dintre ei se confruntă cu sarcina de a ajuta la economisirea banilor și aici am realizat potențialul de economisire în propriul nostru sistem de abur și condens”, notează B. Kasper.

Înarmați cu noi cunoștințe despre cum funcționează capcanele de abur ale plantei lor, primul lucru pe care l-au descoperit a fost că multe dintre capcanele instalate erau dimensionate incorect. Conductele de retur de condens aveau un diametru prea mic, ceea ce a dus la o cantitate mare de muncă pentru înlocuirea lor. Multe sifone au fost instalate în zone greu accesibile. „Cred”, notează R. Hardison, „ar trebui să fie accesibile, astfel încât oricine să poată verifica și testa atât capcanele, cât și întregul sistem”.

Îmbunătățirea contabilității ajută la salvarea informațiilor.
Când a început programul major de inspecție și reparare a capcanelor de abur în martie 1987, vechiul sistem de corectare a înregistrărilor de întreținere a fost transformat într-un sistem informatic. Rolul principal în transformarea sistemului a fost preluat de R. Hardison, căruia i s-a încredințat responsabilitatea pentru modernizarea acestuia.

„Numărul mare de captoare de abur din uzina noastră ne-a condus la ideea că, pentru a simplifica contabilitatea, trebuie să introducem aceste informații în computer. În plus, am fost impresionați de eficacitatea și simplitatea Programului de întreținere preventivă Armstrong”, notează R. Hardison.

Pe măsură ce au apărut rapoarte de progres privind programul de captoare cu abur Weyerhaeuser, au început să apară economii de costuri. „Am descoperit că programul nostru de capcane cu abur se plătește de la sine”, explică R. Hardison. „Returul condensului a crescut de la 50 la 63%. Funcționăm acum cu 4 cazane de abur în loc de 11, așa cum era cazul în urmă cu doar trei ani. În plus, acum primim cu 3% mai mult condens din întregul sistem al centralei decât înainte.”
Pentru a economisi timp și a crește productivitatea, Randy Hardison a transformat un camion obișnuit de fabrică într-un vehicul dedicat pentru întreținerea și repararea sifonului.

„Îmblânzitorii de energie” sunt aliați importanți.
Angajații de întreținere nu sunt singurii implicați în managementul energiei cu abur. Alți lucrători au devenit, de asemenea, conștienți de importanța conservării energiei datorită apariției „imblanzitorilor de energie”. „De câte ori cineva observă o scurgere de abur, mă contactează și am înființat un comitet de îmblânzitori ai energiei”, explică R. Hardison. „Mișcarea „imblanzitorilor de energie” a apărut în urmă cu câțiva ani la o altă fabrică Weyerheuser, dar a fost deja preluată aici. În timpul acestor întâlniri, voi vorbi de obicei despre modul în care funcționează sistemul de abur/condens și despre cum să testez sifonele, precum și să ajut comitetul să rezolve problemele legate de scurgerile de abur.”

Pe lângă conducerea reuniunilor comitetului Energy Tamer, Hardison a organizat o serie de propriile sale seminarii numite „Let's Talk Steam Traps”. La fiecare două luni, aproximativ 25 până la 35 de lucrători se vor aduna pentru seminariile sale de formare de o oră în pauza de prânz. La aceste seminarii de prânz și prânz, care sunt obligatorii pentru toți angajații fabricii, Hardison oferă o privire de ansamblu asupra modului în care funcționează capcanele de abur. Toți participanții la seminar primesc o șapcă specială de participant, precum și o copie a comediei originale a lui R. Hardison, care provoacă o surpriză plăcută.

Atenția prioritară se reflectă în rezultatele financiare.
Inspectorul departamentului de întreținere și reparații B. Kasper consideră:
„Pot sfătui următoarele tuturor celor care sunt implicați în gestionarea sistemelor de abur-condens:

Mai întâi, atribuiți unei singure persoane responsabilitatea completă pentru întreținerea și repararea sifonului și asigurați-vă că această responsabilitate este prima lor prioritate.
- În al doilea rând, oferiți persoanei pregătirea, instrumentele și echipamentele adecvate.
În cazul nostru, aceste reguli sunt respectate și primim o creștere a profitului anual al companiei datorită unei atitudini reînnoite față de managementul energiei cu abur. „Desigur”, adaugă imediat B. Kasper, „factorul cheie în creșterea profitului este cunoștințele. Știind unde poate pierde bani sistemul dvs. de abur și condens vă ajută să înțelegeți diferitele moduri în care puteți implementa programe de economisire a aburului. Și Armstrong a demonstrat că este un partener de încredere, care oferă produsele și cunoștințele de care avem nevoie.”

Http://www.energycontrol.spb.ru/Appek.nsf/(sitetree)/DEEA11C767B81A7EC325708B004A90E9?OpenDocument

La proiectarea sistemelor de abur-condens, una dintre sarcinile principale este organizarea corectă a scurgerii condensului. Prezența condensului în sistemele de abur duce la ciocan de berbec, la scăderea puterii termice și la deteriorarea calității aburului furnizat consumatorilor. În plus, aburul umed provoacă coroziunea prematură a conductelor și defectarea supapelor de control și de închidere. Pentru a elimina condensul de pe liniile de abur, se apelează la dispozitive speciale capcane de abur. Există mai multe tipuri diferite de colectoare de abur, a căror alegere depinde de caracteristicile individuale ale secțiunii conductei de abur sau de tipul de echipament de schimb de căldură pe care este instalat. Sifonul de condens trebuie să permită trecerea condensului, împiedicând în același timp pătrunderea aburului care trece în conducta de retur a condensului.

Capcanele de abur pot fi împărțite în trei grupuri: mecanice, termostatice și termodinamice.

Sifone mecanice Principiul de funcționare al unor astfel de capcane de condens se bazează pe diferența de densitate a lichidului (condens) și a gazului (în acest caz, abur). Iată următoarele două tipuri de sifone mecanice:

Evacuarea condensului de tip plutitor cu plutitor sferic. Cel mai comun tip de sifon mecanic este cel cu plutitor cu un plutitor sferic. Această sifonă de condens are o capacitate mare de debit. Îndepărtează condensul imediat după formare. Conține o supapă de eliberare a aerului bimetalic încorporată. Componentele interne sunt realizate din oțel inoxidabil. Dacă nu există condens, flotorul este coborât și supapa este închisă. Pe măsură ce condensul intră în camera de plutire, plutitorul începe să plutească și deschide supapa care eliberează condensul. Pe măsură ce aburul intră, nivelul condensului scade, iar flotorul se mișcă în jos, închizând supapa de evacuare. Acest tip de sifon este recomandat pentru îndepărtarea condensului din încălzitoare, schimbătoare de căldură, uscătoare, digestoare și alte echipamente din încăperi încălzite. Susceptibil la îngheț.

Sifon cu plutire cu un pahar răsturnat. Acest sifon funcționează ciclic. Pentru funcționarea sa normală, sigiliul de apă trebuie umplut. Dacă nu există condens, flotorul este coborât și supapa este deschisă. Condensul care intră în carcasă iese prin supapa de evacuare în conducta de condens. Când aburul intră în spațiul de sub flotor, plutitorul plutește și închide supapa de evacuare. După ce aburul se condensează, plutitorul coboară și deschide supapa de evacuare. Susceptibil la îngheț.

Sifone termostatice Principiul de funcționare al acestor sifone se bazează pe diferența de temperatură dintre abur și condens. Iată următoarele două tipuri de sifone termostatice:

Capsoare de abur cu capsule. O capsulă termostatică este utilizată ca supapă de închidere. Acest colector de abur permite trecerea condensului și a aerului, împiedicând trecerea aburului. Poate fi folosit ca aerisire automată în sistemele cu abur. Utilizarea diferitelor tipuri de termostate vă permite să selectați o scurgere a condensului, astfel încât condensul să fie evacuat răcit. Recomandat pentru drenarea conductelor de abur din încăperi încălzite, precum și pentru digestoare, sterilizatoare și alte echipamente de schimb de căldură.

Sifone bimetalice. O supapă bimetală este utilizată ca dispozitiv de închidere. Această capcană de condens, ca și cea cu capsulă, permite trecerea condensului și a aerului, împiedicând trecerea aburului. Poate fi folosit ca aerisire automată în sistemele cu abur. Rezistent la temperaturi negative și la lovituri de aripă. Recomandat pentru drenarea conductelor de abur în aer liber, precum și pentru digestoare, sterilizatoare și alte echipamente de schimb de căldură. Sifone termodinamice Principiul de funcționare al acestor sifone se bazează pe diferența de viteză de trecere a aburului și a condensului în spațiul dintre disc și scaun. Când trece condensul, viteza este scăzută, iar discul este în poziția superioară. Pe măsură ce aburul intră în sifon, viteza crește, presiunea statică de sub disc scade și discul cade pe scaun. Aburul de deasupra discului, datorită zonei de contact mai mare, menține discul în poziție închisă. Pe măsură ce aburul condensează, presiunea deasupra discului scade, iar discul se ridică din nou, permițând condensului să treacă. Sifonul termodinamic este cel mai puțin eficient dintre toate tipurile enumerate. Poate fi folosit pentru drenarea conductelor de abur în exterior în cazurile în care condensul nu este returnat.

Selectarea unui sifon La alegerea unui sifon trebuie să se țină cont de următorii factori: - Este necesar să se decidă tip de sifon. Alegerea tipului depinde de locația de instalare și de tipul de consumator în spatele căruia este instalată sifonul de condens. Alegerea tipului de colector de abur este influențată de parametrii aburului și de caracteristicile sistemului: modificări ale sarcinilor, moduri de funcționare ciclice, lovitură de berbec etc. - Următorul pas este determinarea dimensiunii. Diametrul sifonului de abur este selectat pe baza debitului sifonului de abur și a căderii de presiune pe acesta. De regulă, apar dificultăți în determinarea căderii de presiune, deoarece manometrele de presiune nu sunt de obicei instalate pe linia de retur a condensului. Prin urmare, atunci când se calculează debitul, se obișnuiește să se utilizeze factori de siguranță. Tabel 1. Recomandări pentru selectarea sifonelor.

T. Gutsulyak, A. Kirilyuk

Datorită creșterii constante a costului resurselor energetice, toate sectoarele industriale sunt ocupate să caute surse alternative de creștere a eficienței energetice. Vaporii de apă, ca mijloc de transfer de energie termică, devin din ce în ce mai populari

Pe lângă schimbătoarele de căldură, capcanele de condens joacă un rol important în extragerea eficientă a căldurii din abur. Sarcina lor principală - extragerea cât mai multă căldură posibil din vaporii de apă - este destul de dificilă și depinde nu numai de prezența capcanelor de condens în sistem, ci și de cât de corect sunt selectate. Pentru a alege sifonul potrivit pentru un anumit proces de producție, este necesar să aveți o bună cunoaștere și înțelegere a principiilor de funcționare a acestuia și a specificului utilizării aburului în acest proces.

Scopul capcanelor de abur

Sifonul de condens trebuie să împiedice scăderea coeficientului de transfer de căldură. Scăderea se produce datorită formării condensului la consumatorul de abur sau în conducta de abur. Sarcina acestui echipament este de a elimina condensul, prevenind în același timp „zborul” și eliberarea aburului.

Aburul, pierzând căldura necesară proceselor de schimb de căldură, o dă pe pereții conductei, transformându-se în condens. Dacă nu este deviat, „calitatea” aburului se deteriorează, apar cavitația și ciocănirea. Cea mai bună opțiune este atunci când sifonul de abur este capabil să îndepărteze condensul, precum și aerul și alte gaze necondensate.

Nu există un sifon unic care să se potrivească pentru toate aplicațiile și aplicațiile. Toate tipurile de sifone de condens diferă prin principiul lor de funcționare, având în același timp propriile dezavantaje și avantaje. Există întotdeauna o soluție mai bună pentru o anumită aplicație de abur și condens. Alegerea sifonului depinde de
temperatura, presiunea și cantitatea de condens format.

Orez. 1. Tipuri principale:
a) - mecanic (plutitor); b) - termodinamic; c) - termostatic

Există trei tipuri fundamental diferite: mecanice, termostatice și termodinamice.

Principiul de funcționare mecanic pe baza diferenţei de densitate dintre abur şi condens. Supapa este acţionată de un flotor cu bilă sau un flotor de sticlă inversat. Sifonele mecanice asigură îndepărtarea continuă a condensului la temperatura aburului, astfel încât acest tip de dispozitiv este potrivit pentru schimbătoarele de căldură cu suprafețe mari de schimb de căldură și formarea intensivă de volume mari de condens.

Sifone termostatice determinați diferența de temperatură dintre abur și condens. Elementul sensibil și actuatorul în acest caz este un termostat. Înainte de îndepărtarea condensului, acesta trebuie răcit la o temperatură sub temperatura aburului saturat uscat.

Pe baza principiului de funcționare sifon termodinamic se află diferența de viteză de trecere a aburului și a condensului în golul dintre disc și scaun. Când trece condensul, din cauza vitezei reduse, discul se ridică și permite trecerea condensului. Pe măsură ce aburul intră în sifonul termodinamic, viteza crește, determinând scăderea presiunii statice, iar discul coboară pe scaun. Aburul de deasupra discului, datorită suprafeței de contact mai mare, menține discul în poziția închisă. Pe măsură ce aburul se condensează, presiunea de deasupra discului scade, iar discul începe să crească din nou, permițând condensului să treacă.

Tabelul 1. Tipuri de sifone

Tabelul 2. Comparație între sifone și tipurile acestora

Selectarea unui sifon

Pentru a selecta corect diametrul nominal al scurgerii condensului Mai întâi trebuie să determinați presiunea de admisie, vezi fig. 3.

Dacă sifonul este instalat după o instalare consumatoare de abur, presiunea de intrare este cu 15% mai mică decât presiunea de la intrarea în instalație.

Pentru un calcul aproximativ al contrapresiunii, presupunem că fiecare metru de creștere a conductei este egal cu 0,11 bar de contrapresiune.

Căderea de presiune = presiunea de intrare - contrapresiune.

Cantitatea de condens poate fi calculată folosind documentația tehnică a producătorului de echipamente consumatoare de abur, ținând cont de factorul de siguranță pentru consumul de condens. Pe conductele principale de abur, în schimbătoarele de căldură și echipamente similare, rezerva de debit trebuie setată la 2,5 - 3 ori mai mare decât cea calculată. În alte cazuri, rezerva este de 1,5 - 2 ori mai mare.

După calcularea factorului de siguranță pentru debitul de condens, diametrul sifonului de condens este selectat conform diagramei
debit (vezi Fig. 2), care este asigurat de uzina de producție.

Mai jos, ca exemplu, sunt diagramele de debit AYVAZ SK-51 (date și recomandări furnizate de AIVAZ UCRAINA).

Orez. 2. Diagrama de capacitate a SK-51 (1/2”-3/4”-1”)

Exemplu de utilizare a unei diagrame (vezi Fig. 2): debitul de condens pentru evacuarea condensului este setat la 180 kg/oră.

Condensul este evacuat din schimbătorul de căldură la o presiune de 6 bari și o contrapresiune de 0,2 bar. Cădere de presiune 6 - 0,2 = 5,8 bar.
Debit de condens 180 x 3 = 540 kg/oră.
Factorul de siguranță: 3.

Pentru a scurge 540 kg/oră de condens la o picătură de 5,8 bar, de-a lungul liniei albastre din diagrama marcată cu numărul 10 (debitul în acest caz este de 700 kg/oră), selectăm o scurgere a condensului cu diametrul de 1. ” (DN25). Cifra 10 indică dimensiunea deschiderii supapei de evacuare. După cum se poate observa din diagramă (Fig. 2), sifonele de condens cu diametrul de 1/2" și 3/4" nu pot fi selectate în acest caz, deoarece capacitatea lor de condensare este mai mică decât cea necesară.

Utilizarea energiei aburului flash

Când apa este încălzită la presiune constantă, temperatura și conținutul de căldură cresc. Aceasta continuă până când apa fierbe. După ce a ajuns la punctul de fierbere, temperatura apei nu se schimbă până când apa se transformă complet în abur. Și, deoarece este necesar să se utilizeze la maximum energia termică a aburului, se folosesc sifone, vezi Fig. 3.

Orez. 3. Utilizarea condensului și aburului rapid pentru schimbul de căldură

Condensul are aceeași temperatură la o presiune dată ca aburul. Când condensul după sifonul de abur intră în zona de presiune atmosferică, fierbe instantaneu și o parte din el se evaporă, deoarece Temperatura condensului este mai mare decât punctul de fierbere al apei la presiunea atmosferică.

Aburul care se formează când fierbe condensul se numește abur fierbinte secundar.

Acestea. Acesta este aburul care se formează ca urmare a condensului care intră în atmosferă sau în mediu cu presiune și temperatură scăzute.

Calculul cantității de abur flash:

Unde:
Ek : Entalpia condensului care intră în sifon la o presiune dată (kJ/kg).
Ev : Entalpia condensului după sifon la presiunea atmosferică sau la presiunea curentă în conducta de condens (kJ/kg).
Sf : Căldura latentă de vaporizare la presiunea atmosferică sau la presiunea curentă în conducta de condens (kJ/kg) a conductei este de 0,11 bar contrapresiunea.

După cum se poate observa, cu cât diferența de presiune este mai mare, cu atât cantitatea de abur generată este mai mare. Tipul de sifon utilizat afectează și cantitatea de condens produsă. Cele mecanice îndepărtează condensul la o temperatură apropiată de temperatura de saturație a aburului. În timp ce cele termostatice elimină condensul cu o temperatură semnificativ mai mică decât temperatura de saturație, în timp ce cantitatea de abur flash scade.

Atunci când selectați abur flash, este necesar să țineți cont de faptul că:

1. Pentru a obține chiar și o cantitate mică de abur rapid, va fi necesară o cantitate mare de condens. Este necesar să se acorde o atenție deosebită debitului sifonului de condens. De asemenea, trebuie să țineți cont de faptul că după supapele de control presiunea este de obicei scăzută.
2. Domeniul de aplicare trebuie să corespundă cu cel pentru utilizarea aburului flash. Cantitatea de abur flash ar trebui să fie egală sau puțin mai mare decât cea necesară pentru a asigura procesul tehnic.
3. Zona în care este utilizat aburul flash nu trebuie să fie situată departe de echipamentul din care este îndepărtat condensul la temperatură ridicată.

Pentru un exemplu de calcul al cantității de abur rapid într-un sistem în care condensul este îndepărtat imediat după formarea acestuia, vezi mai jos.

Să luăm date din tabelul aburului saturat: la o presiune de 8 bar, 170,5 ° C, entalpia condensat = 720,94 kJ/kg. La presiunea atmosferică, 100°C, entalpia condensatului = 419,00 kJ/kg. Diferența de entalpie este de 301,94 kJ/kg. Căldura latentă de vaporizare la presiunea atmosferică = 2.258 kJ/kg. Apoi, cantitatea de abur fierbinte secundar va fi:

Astfel, dacă consumul de abur în sistem este de 1000 kg, atunci cantitatea de abur flash va fi de 134 kg.

Caracteristici de instalare a sifonelor de condens

La instalarea unei scurgeri de condens, asigurați-vă că săgeata de pe corpul acestuia corespunde direcției de curgere, vezi Fig. 4, a).

Sifonele de tip plutitor trebuie instalate strict orizontal. Unele, în versiuni speciale, pot fi instalate vertical. Intrarea aburului în astfel de colectoare de condens ar trebui să fie pe partea inferioară, vezi Fig. 4, b).

Sifonele trebuie amplasate sub racordul liniei de abur la echipament. În caz contrar, echipamentul se poate inunda. În cazurile în care instalarea scurgerilor de condens în acest mod este imposibilă, este necesar să se organizeze drenarea forțată a condensului, vezi Fig. 4, c).

Capcanele termodinamice de abur funcționează în orice poziție. Totuși, o poziție orizontală este mai de preferat pentru instalare, vezi Fig. 4, d).

Orez. 4. Instalarea corectă a sifonului

Capcanele de abur nu trebuie instalate una în spatele celeilalte în niciun caz. În caz contrar, al doilea va crea presiune, ceea ce va afecta negativ funcționarea primului, care este deja instalat, vezi fig. 5, a).

Filtrele instalate în fața colectoarelor de abur trebuie să fie orientate spre stânga sau spre dreapta. În caz contrar, în partea inferioară a filtrului se va acumula condens, ceea ce poate duce la ciocănirea, vezi fig. 5 B).

Orez. 5. Instalarea unui sifon pentru condens în sistem

Selectarea și utilizarea corectă a echipamentelor de la producătorul AYVAZ este o modalitate eficientă de a crește nivelul de economisire a energiei în sistemele cu abur.

Mai multe articole și știri importante pe canalul Telegram AW-Therm. Abonati-va!

Vizualizări: 4.718

Trebuie făcută o distincție între două domenii de utilizare a aburului și eliminarea condensului:

a) conducte principale de abur și;

Diferența fundamentală este că în zona a) procesele tranzitorii se caracterizează prin fluctuații semnificative ale consumului de abur. În stare încălzită, consumul de abur, în special pe sateliți, este extrem de mic. În zona b), căldura necesară pentru încălzirea echipamentului poate fi comparabilă cu căldura luată pentru încălzirea produsului.

Prin urmare, în zonele:

a) sifonele trebuie să facă față sarcinilor într-o gamă largă de variații;

Capcanele de abur propun cerințe specifice pentru captoarele de abur:

În cazul unei „eșecuri”, sifonul de abur trebuie să rămână deschis;

Sifonul de abur trebuie să permită purjarea periodică a sifonelor de abur răcite.

Principalul lucru atunci când alegeți orice dispozitiv este capacitatea de a estima în mod fiabil consumul de condens așteptat.

Un sifon de condens aparține clasei de supape; capacitatea sa de debit depinde de diametrul scaunului și de căderea de presiune pe scaun, adică diferența dintre presiunea aburului la intrare și contrapresiunea condensului la ieșire.

Următoarele estimări pot fi utile pentru diferite zone de scurgere a condensului.

Nu	Nume	Debitul condensului (kg/h)	Factor de securitate
1	Autostradă	L x L x 0,48 x Δ t x 60 / R x oră	2-3
2	Colector	0,1 x Qboiler max	1.5
3	Încălzitor	V x ρ x Csp x Δ t / R	2-3
4	Schimbător de căldură	V x ρ x Csp x Δ t / R	2-3
5	Tambur pentru uscător	p x D x L x K	3-4
6	Satelit cu abur	< 1 кг/ч*м x М	1
7	Autoclavă	k x F x Δ t / R	3


Aici

W - greutatea liniară a conductei (kg/m)

L - lungimea liniei de abur (m)

R - căldură latentă de vaporizare (kJ/kg)

Qboiler - productivitatea cazanului de abur (kg/h)

Csp - capacitatea termică specifică (kJ/kg x °C) (Oțel = 0,48)

V - debitul volumetric al mediului încălzit (m 3 / h)

ρ - densitatea mediului încălzit (kg/m 3)

D - diametrul tamburului (m)

K - intensitatea formării condensului (40 kg/h x m2)

M - lungimea satelitului (m)

k - coeficientul de transfer termic (kJ/m2 x h x °C)

F - suprafața cămășii de abur (m2)

Contrapresiunea condensului este determinată de presiunea din conducta de condens și de înălțimea creșterii condensului N, adică R contrapresiunea = R conducta de condens + N.

Dacă este cunoscută puterea de pe plăcuța de identificare a unui obiect termic (schimbător de căldură, autoclavă etc.), atunci debitul de condens este estimat prin conversia directă a valorilor datelor de pe plăcuță în debitul de condens (kW în kg/h), luând în considerare ia în considerare posibilele pierderi de căldură.

Trebuie reținut că o sifonă de condens cu o sticlă inversată va fi închisă dacă scăderea de presiune depășește valoarea de proiectare admisă. Această caracteristică de proiectare a dispozitivelor este utilizată pentru a organiza drenarea automată a schimbătoarelor de căldură atunci când sarcina scade cu ajutorul unui sifon suplimentar pentru condens, când presiunea aburului scade și nu este posibilă ridicarea condensului în conducta de condens. În acest caz, un sifon de abur funcționează în condiții de funcționare când sifonul de scurgere este închis, iar când sarcina scade, sifonul de scurgere se deschide.

Evaluarea comparativă a caracteristicilor de performanță ale diferitelor tipuri de sifone

Denumirea caracteristicilor de performanță	Tipuri de scurgeri de condens și simbolurile acestora
Natura răspunsului	periodic	continuu (1)	periodic	continuu	continuu	continuu
Durata de viață	Exc.	Cor.	Fără succes	mulțumit	Exc.	mulțumit
Rezistenta la uzura	Exc.	Cor.	Fără succes	mulțumit	Exc.	mulțumit
Rezistență la coroziune	Exc.	Cor.	Exc.	Cor.	Exc.	mulțumit
Rezistență la ciocănirea	Exc.	Fără succes	Exc.	Fără succes	Exc.	Exc.
Evacuarea aerului și CO2 la temperatura aburului	Mânca	Nu	Nu	Nu	Mânca	Nu
Evacuare aer la presiune foarte joasă (0,2 barg)	Fără succes	Exc.	(2)	Cor.	Exc.	Cor.
Abilitatea de a elimina fluxul de aer de pornire	mulțumit	Exc.	Fără succes	Exc.	Exc.	Exc.
Performanță sub presiune din spate	Exc.	Exc.	Fără succes	Exc.	Exc.	Cor.
Rezistenta la inghet	Cor. (3)	Fără succes	Cor.	Cor.	Cor.	Cor.
Posibilitate de purjare a sistemului	Exc.	mulțumit	Exc.	Cor.	Exc.	Cor.
Performanță la costuri foarte mici	Exc.	Exc.	Fără succes	Exc.	Exc.	Cor.
Se declanșează atunci când condensul intră într-o explozie	Imediat	Imediat	Întârziat	Întârziat	Imediat	Întârziat
Rezistenta la pete	Exc.	Fără succes	Fără succes	mulțumit	Exc.	Fără succes
Dimensiuni comparative	mare (4)	Mare	Mic	Mic	Mare	Mare
Performanță în timpul formării aburului în fierbere	mulțumit	Fără succes	Fără succes	Fără succes	Exc.	Fără succes
Stare de defecțiune mecanică (deschis - închis)	Deschis	Închis	Deschis (5)	(6)	Deschis	Deschis

Note:

1. La debite mici, este posibilă funcționarea periodică.
2. Nu este recomandat pentru presiuni joase. Presiunea de intrare trebuie să fie de cel puțin 2 ori contrapresiunea.
3. Nu folosiți evacuarea condensului din fontă.
4. Pentru structurile din oțel inoxidabil complet sudate, dimensiunile sunt medii.
5. Dacă este murdar, poate rămâne în poziția închis.
6. În funcție de designul ansamblului burduf, acesta poate fi fie deschis, fie închis.

Pentru a funcționa la temperaturi sub zero, trebuie selectate materiale adecvate pentru carcasă. Trebuie avut în vedere faptul că sifonele termostatice au o gamă largă de sarcini de funcționare, dar în stare staționară funcționează în stare „inundată”. Prin urmare, în condițiile climatice ale Rusiei, există întotdeauna o amenințare cu dezghețarea lor atunci când sunt instalate în aer liber.

Sifonele de condens cu o sticlă inversată din oțel inoxidabil fabricate de Armstrong țin cont de particularitățile funcționării la temperaturi sub zero - sunt echipate cu supape suplimentare pentru a proteja împotriva dezghețării (se deschid automat când presiunea din partea inferioară a carcasei scade) și izolație detașabilă a carcasei . În cazul unei „eșecuri”, acest tip de sifon pentru condens rămâne întotdeauna deschis, ceea ce este esențial pentru sateliții care încălzesc conductele de produse în aer liber.

Capul de conectare universal permite conectarea dispozitivului la conductă în orice unghi, ceea ce este important și pentru sateliți atunci când se conectează la un colector de condens.