Множество предприятий легкой, тяжелой, химической и т. д. промышленности повсеместно используют в технологии водяной пар и сжатый воздух. Широкая распространенность этих сред, обусловлена следующими характеристиками:
- Общедоступность (воздух и вода – самые популярные вещества на нашей планете);
- Высокая эффективность преобразования потенциальной энергии сжатого газа в механическую работу (пневматическое оборудование, турбины…);
- Сухой пар - невероятно хороший теплоноситель.
Как мы уже убедились, оборудование работающие на сжатом воздухе или водяном паре используется во всех отраслях промышленности. Эффективная и безопасная работа подобного оборудование основана на наличии чистого продукта без каких-либо инородных включений или капель влаги. Это связано с тем, что потенциал использования воздуха и пара напрямую зависит от их давления. Соответственно, перемещение по трубопроводам связано с высокими скоростями потока. В случае наличия включений (капли влаги) в продукте они на большой скорости будут ударяться об стенки труб и поверхности оборудования. Так же влага провоцирует коррозионные реакции. Подобная ситуация в конечном итоге приведет к выводу из работы оборудования и соответственно всего предприятия. Проблему очистки от твердых включений можно решить путем установки механического фильтра. С каплями воды все обстоит немного сложнее, так как вода под высоким давлением режет сталь.
Для начала комплексного исследования задачи разберем природу возникновения капель влаги:
- Воздух изначально имеет какое-то количество влаги, так как забор его осуществляется с окружающей среды или помещения.
- Так же в процессе движения постоянно происходит процесс конденсации.
Пар же с котельной изначально поступает с коэффициентом сухости Х=1, но перемещаясь по длинным и, зачастую, плохо изолированным трубам конденсируется в капли влаги.
На помощь в решении задачи осушения воздуха или пара приходит довольно простое и надежное оборудование, изготовленное на территории производственного комплекса ООО НПП «ОПЭКС ЭНЕРГОСИСТЕМЫ» - сепаратор пара центробежного типа OPEKS-1-SC16. Разработана целая линейка сепараторов от DN15 до DN300 номинального давления PN16/25, температура рабочей среды от -10°C до 300°C. Давайте рассмотрим детально конструкцию сепаратора:
F - резьбовое присоединение для отвода конденсата.
K – присоединение, которое располагается в верхней части сепаратора, для установки воздухоотводящего клапана.
Габаритные размеры
DN, (мм) | Размеры, (мм) | ||||||
L | ø | H | h1 | h2 | F | K | |
15 | 230 | 114 | 345 | 83 | 177 | ½″ | ¾″ |
20 | 230 | 114 | 365 | 91 | 189 | ½″ | ¾″ |
25 | 230 | 114 | 385 | 100 | 200 | ½″ | ¾″ |
32 | 260 | 133 | 505 | 122 | 298 | ½″ | ¾″ |
40 | 260 | 133 | 545 | 127 | 333 | ½″ | ¾″ |
50 | 310 | 168 | 590 | 142 | 363 | ½″ | ¾″ |
65 | 380 | 219 | 626 | 162 | 388 | ¾″ | 1″ |
80 | 400 | 219 | 686 | 170 | 440 | ¾″ | 1″ |
100 | 485 | 273 | 791 | 190 | 525 | ¾″ | 1″ |
125 | 535 | 325 | 872 | 215 | 585 | ¾″ | 1″ |
150 | 585 | 377 | 972 | 250 | 650 | 1″ | 1¼″ |
200 | 605 | 426 | 1170 | 290 | 880 | 1¼″ | 1½″ |
250 | 720 | 530 | 1540 | 400 | 1140 | 1¼″ | 1½″ |
300 | 840 | 630 | 1700 | 530 | 1170 | 1¼″ | 1½″ |
Исполнение корпуса - углеродистая сталь или нержавеющая сталь, все внутренние элементы (спираль-завихритель потока газа) изготовлены из нержавеющей стали, что существенно повышает срок эксплуатации оборудования. Обязательно типоразмер сепаратора рекомендуется подбирать таким, как и диаметр паропровода для избегания местных сопротивлений. Если все подобрано корректно, то потерями давления на сепараторе пренебрегают. Рекомендуемые оптимальные значения скорости пара должны быть в диапазоне 20 - 40 м/с, минимум - 15 м/с.
Поэтапно рассмотрим работу сепаратора
Входной патрубок служит для попадания пароводяной смеси или сжатого воздуха в сепаратор. Парубок исполнен таким образом, что б поток подавался тангенциально и в результате создавались центробежные силы и происходил эффект вращения. Подобное закручивание потока по спирали с помощью отбойника способствует отделению частиц имеющих большой удельный вес (влага, мех. примеси …). Отделившийся конденсат отводится через предусмотренное дренажное отверстие в нижней части сепаратора с нарезанной на нем внешней резьбой. Конденсат нужно перенаправлять в конденсатопровод с помощью термодинамического конденсатоотводчика японского бренда Yoshitake тип TD-10NA. Таким образом, осушенный пар движется в выходной патрубок и дальше направляется в паропровод за сепаратором. Автоматический воздухоотводчик располагается на верхнем штуцере. Сепараторы рекомендуется устанавливать, как можно ближе к потребителю, например, перед расходомерами (Khrone, Bopp & Reuther), регулирующей арматурой (Yoshitake), пластинчатыми теплообменниками (THERMAKS), кожухотрубными теплообменниками (OPEKS-2). При правильном подборе системы срок службы сепаратора обычно превышает срок службы трубопровода.
Схема установки сепаратора
Узел для отвода конденсата:
- Сепаратор Пара Центробежный OPEKS SCS16
- Конденсатоотводчик (Yoshitake TD-10NA).
- Смотровое стекло (Yoshitake SL-1S).
- Обратный клапан (Yoshitake SCV-3).
- Кран шаровой.
- Фильтр сетчатый (Yoshitake SY-5).
Таким образом при установке сепаратора OPEKS-1-SC16 мы исключаем возможность эрозионного и коррозионного разрушения трубопроводов и одновременно повышаем эффективность и срок эксплуатации оборудования, которое использует пар или сжатый воздух. Ведь промышленное оборудование является ключевым элементом любого предприятия и эффективная, а самое главное, безопасная эксплуатация такого оборудования – залог развития и безотказной работы всего предприятия.