О хорошо работающих системах практически никто не знает. Обычно это так. И действительно, о чем говорить, если темы для разговора нет. О хорошем говорят в ресторанах за чашкой кофе. На заводах чаще всего обсуждают проблемы. Точнее, только их и обсуждают. Как быстрее и дешевле их решить.
Следует понимать, что на каждом промышленном предприятии много инженерных систем. Их десятки и сотни. Если какая-либо система регулярно ломается или работает неэффективно, поверьте, об этом знают многие. Механики, осуществляющие ремонт, руководители подразделений, главные энергетики и инженеры. На небольших фабриках о таких проблемах часто осведомлены даже собственники.
То же самое относится к трубопроводной арматуре. Особенно если ее много и она задействована в ключевых процессах производства. Когда начальнику цеха приносят на подпись ведомость к закупке одного и того же клапана два раза подряд, будьте уверены, он поднимет густые брови. На третий раз придется подробно объяснить, почему так произошло. На четвертый можно лишиться должности, предварительно узнав о себе много новых и интересных деталей.
Но бывает и по-другому. Кто-то из ловких сотрудников уверенно аргументирует своему руководству, что «это просто такой тип оборудования, который в принципе ненадежный и часто ломается». Но дело это не меняет.
Как известно, конденсатоотводчик (КО) – это элемент пароконденсатной системы, от которого зависит сразу два важных критерия:
• соблюдение процесса нагрева, то есть его непрерывность;
• сохранение тепловой энергии, то есть соответствие расхода пара фактическому потреблению.
Как известно, два критерия находятся в зоне ответственности двух разных подразделений. Технологов интересует интенсивный нагрев. Энергетик озадачен экономией пара. Нельзя сказать, что критерии противоречат друг другу, а технолог и энергетик находятся в конфронтации. Вовсе нет. Разумеется, они преследуют одну цель – безотказную работу предприятия. Но можно догадаться, что, если что-то идет не так, каждый может тянуть одеяло на себя. К чему все это? К тому, что технологи не сильно любят конденсатоотводчики. Да и разбираться в них вовсе не обязаны. Если конденсатоотводчик барахлит, технологи открывают обводные линии. И не надо думать, что энергетику об этом докладывают. А почему барахлит: неверно подобран или установлен или сломался – этот вопрос может висеть годами. Энергетики в свою очередь не всегда имеют должный вес в части отстаивания интересов энергосбережения. По умолчанию производственники часто выше энергетиков.
В прошлом и настоящем вероятность ошибки при монтаже конденсатоотводчиков остается достаточно большой. Брак монтажа – случай частый. Рассмотрим часто встречающиеся ошибки монтажа, вызванные неверным пониманием процессов работы конденсатоотводчиков, а также простым невежеством. При этом конденсатоотводчик может быть рассчитан абсолютно правильно.
Если конденсатоотводчик подобран неверно по типу, модели, если он неправильно установлен, некорректная работа приведет к проблемам на установке, в составе которой он установлен. В прошлых статьях были подробно рассмотрены вопросы, связанные с выбором конденсатоотводчиков. Сегодня пришло время иллюстраций, как неверно могут устанавливаться конденсатоотводчики. Таким образом, одного расчета конденсатоотводчика недостаточно. Нет гарантии, что он затем будет правильно установлен.
Расположение не соответствует типу конденсатоотводчика.
На фото 1 типичный пример неверного выбора и монтажа. Термостатический конденсатоотводчик для дренажа паропровода в данном случае никогда не выполнит свою функцию, если установлен подобным образом. Принцип действия предполагает отвод доохлажденного конденсата. Конденсатоотводчик удерживает перед собой конденсат, пока тот не доохладится на несколько градусов ниже температуры насыщения. Разумеется, паропровод – это не теплообменник. И чтобы доохладиться, конденсату требуется больше времени, что приведет к накоплению конденсата перед конденсатоотводчиком. Это означает, что паропровод просто наполнится конденсатом. Конденсат в паропроводе будет находиться все время, при этом конденсатоотводчик может быть совершенно исправен. В примере конденсатоотводчик должен отводить конденсат из паропровода, в то время как вентиль на паропроводе перекрыт. Стало быть, если применен термостатический конденсатоотводчик, когда вентиль откроют, есть высокий риск получения гидроудара. Есть два варианта решения задачи. Если устанавливать конденсатоотводчик в том же месте, то целесообразно применить поплавковый или термодинамический конденсатоотводчик. Если же оставить выбор за термостатическим, то его следует вынести подальше на несколько метров и не изолировать трубу от паропровода к конденсатоотводчику. В этом случае конденсат будет задерживаться и остывать в конденсатной линии, а не в паропроводе.
На фото 2 вторая неудачная попытка применить тот же термостатический конденсатоотводчик. На этот раз инженер решил поставить его на паровоздушный калорифер. Результат – калорифер всегда подтоплен. Это риск не только гидроударов, но и проблемы гораздо опаснее – размораживания калорифера. Здесь рекомендовано заменить термостатический конденсатоотводчик на поплавковый с рычажным механизмом или со свободноплавающим поплавком.
Неправильная ориентация в пространстве.
Фото 3. Конденсатоотводчики с перевернутым стаканом на технологической линии, видимо, установлены так, как было удобнее монтажнику. Поплавковая камера должна всегда располагаться вертикально. Иначе конденсатоотводчик будет работать неустойчиво или вовсе заблокируется. В данном случае это и произошло. Технологические нагреватели функционировали крайне неудовлетворительно.
Фото 4. Опять конденсатоотводчик с перевернутым стаканом. Но перевернутым оказался не только стакан, но и весь корпус. Другими словами, стакан был перевернут два раза. В таком положении клапан всегда закрыт и нет условий для его открытия. Примечательно, что этот конденсатоотводчик простоял в таком положении несколько лет на предприятии, которое изготавливает самый популярный в мире безалкогольный напиток. Финансовое благополучие предприятие не помогло разобраться с самой простой задачей – отводом конденсата от парового коллектора раздачи пара в цехе.
Фото 5. Пожалуй, самая частая проблема с поплавковыми конденсатоотводчиками – непонимание, как ориентировать их в пространстве. Одна из причин проблемы, что конденсатоотводчики малоизвестных производителей попросту не имеют никаких понятных обозначений на корпусе, которые помогли бы понять где верх, низ. Порой даже не ясно, для горизонтального или вертикального трубопровода он предназначен. Известные производители конденсатоотводчиков всегда маркируют изделия так, чтобы можно было ориентироваться по месту любому слесарю, выполняющему монтаж.
Групповой дренаж – установка одного конденсатоотводчика на группу теплообменников.
Фото 6. Групповой дренаж. Результатом такой установки является опасная, нестабильная и неэффективная работа нагревателя. Выражается это в том, что конденсат от одного теплообменника отводится хорошо, а остальные подтапливаются.
Последовательная установка конденсатоотводчиков друг за другом.
Последовательная установка двух и более конденсатоотводчиков (рис. 7). Это также стопроцентная гарантия проблемы. Второй по ходу движения конденсата конденсатоотводчик гарантированно блокирует первый, и поток конденсата останавливается надолго.
На рис. 8 приведены основные правила расположения конденсатоотводчиков на теплообменнике. Не следует располагать конденсатоотводчики на удалении от потребителя. В противном случае есть высокий риск получения эффекта «паровой пробки». Если все же нет другого выхода, как разместить конденсатоотводчик на расстоянии несколько метров и дальше, целесообразно установить дополнительно клапан защиты от паровой пробки. Аналогичное правило работает и для случаев, когда конденсатоотводчик вынужденно расположен выше, чем источник конденсата. Высокий риск блокирования исключается установкой встроенного или внешнего клапана защиты от паровых пробок. Последовательная установка запрещена. Параллельная разрешена.
Несколько слов о том, как допускается ориентировать конденсатоотводчики в пространстве. Поплавковые конденсатоотводчики разрешается устанавливать только в одном положении, при котором поплавковый механизм располагается таким образом, чтобы поплавок мог перемещаться вверх и вниз, управляя клапаном. В зависимости от конструкции корпуса и механизма разные производители имеют разные исполнения конденсатоотводчиков. Внешний вид поплавковых конденсатоотводчиков может сильно отличаться, что и вводит в заблуждение монтажников. Следует всегда читать инструкцию, если есть сомнение в правильности расположения.
Популярностью пользуется вопрос, можно ли термодинамические и термостатические конденсатоотводчики располагать вверх ногами, вбок или располагать на вертикальных трубопроводах. Термостатические КО можно устанавливать в любом положении, как на горизонтальных, так и на вертикальных конденсатопроводах. Это не влияет на работу устройства, потому что КО всегда подтоплен конденсатом. Повторимся, с точки зрения работоспособности, то есть возможности нормально отводить конденсат, нет разницы, как расположен термостатический конденсатоотводчик в пространстве. Значение имеет другое обстоятельство. Удобно ли производить ремонт и обслуживание, если это делать без снятия устройства с трубы.
И действительно, если крышка конденсатоотводчика ориентирована вбок или вниз, то, разобрав конденсатоотводчик, можно затем его попросту не собрать (рис. 9). Детали могут вываливаться. Если же нет нужды заниматься обслуживанием по месту и конденсатоотводчик можно снять, обслужить и смонтировать, то проблема отсутствует. Конечно, производители стараются выполнить дизайн корпуса таким образом, чтобы обслуживающему персоналу было удобно (быстро и недорого) обслужить конденсатоотводчик без снятия с трубы. Именно поэтому существует не правило, а именно рекомендация располагать конденсатоотводчики на горизонтальных трубах крышкой вверх.
С термодинамическими конденсатоотводчиками ситуация немного отличается. Общая рекомендация всегда одинаковая. Крышка с диском всегда должна располагаться сверху. Однако он останется работоспособным, если расположен вертикально или вниз. Если диск снизу под клапаном, в этом случае частота срабатывания конденсатоотводчика будет выше. Конденсатоотводчик будет чаще срабатывать, и его энергосберегающие свойства ухудшатся. Если диск смотрит вбок, то попадающая в конденсатоотводчик грязь может накапливаться снизу вертикально расположенной камеры. Загрязнения могут перекосить положение диска, и он не сможет плотно перекрыть клапан. Поэтому для термодинамических конденсатоотводчиков горизонтальное расположение важнее, чем для термостатических.
Как мы видим, даже внешне простое устройство требует инженерного подхода и знаний не только о нем самом, но и о процессе его применения. Брак в применении конденсатоотводчика может вызывать брак всего производственного процесса. Ведь за браком по расчету обязательно следует расчет за брак.
Размещено в номере: Вестник арматуростроителя, №1 (76)
