Gospodarka kondensatem
Kondensat (skropliny) powstaje w każdym miejscu w systemie, w którym następuje oddawanie ciepła przez parę. Przechodząc z fazy gazowej w fazę ciekłą para nasycona skrapla się oddając ciepło.
Informacje o Gospodarka kondensatem
Powstający kondensat może występować w temperaturze wrzenia (np. przy spuście z przewodu parowego) l ub w stanie przechłodzonym (np. w wymiennikach ciepła).
Stopień przechłodzenia kondensatu w wymiennikach ciepła zależy od rodzaju regulacji wymiennika, najczęściej nie przekracza 10 – 30 K.
W prawie wszystkich wypadkach wskazane i opłacalne jest zbieranie kondensatu z wymienników ciepła i zawracanie go do obiegu kotłowego lub zagospodarowanie w inny sposób.
Powtórne wykorzystanie kondensatu pozwala obniżyć koszty eksploatacji. Po pierwsze, kondensat zawiera ciepło, które można odzyskać. Po drugie, potrzeba mniej świeżej wody do zasilania kotła, a tym samym mniejsze będą straty w wyniku odsalania wody kotłowej i odmulania kotła.
Wymiarując zbiornik i pompy do przepompowywania kondensatu należy wziąć pod uwagę maksymalny strumień kondensatu spływający z odbiorników pary. Trzeba też pamiętać o tym, że kondensat spływa do zbiornika z pewnym opóźnieniem. Wielkość zbiornika kondensatu musi być obliczona w taki sposób, aby między najniższym i najwyższym poziomem zbiornik mógł zgromadzić półgodzinną ilość kondensatu. Wydajność pomp kondensatu powinna odpowiadać co najmniej 3-krotności godzinnej ilości kondensatu w normalnych warunkach roboczych. Należy też dobrze przyjrzeć się etapowi rozruchu odbiorników ciepła, gdyż wówczas, w związku z ogrzewaniem się instalacji mogą pojawić się większe ilości kondensatu.
W zależności od poziomu ciśnienia i temperatury w instalacji kondensat może mieć temperaturę 80 – 140 °C, co stanowi znaczący potencjał ciepła w porównaniu z zimną wodą uzupełniającą mającą temperaturę około 15 °C. Gorący kondensat może byż użyty do podgrzania wody zasilającej, co pozwoli zaoszczędzić koszty podgrzewania świeżej wody. Poza tym kondensat nie musi już być uzdatniany chemicznie, ale może być wpuszczony bezpośrednio do zbiornika wody zasilającej.
Schemat otwartego systemu kondensatu
|
|
Moduł przygotowania wody |
|
Kocioł parowy U-HD |
|
Odbiornik |
||
|
|
Moduł przygotowania wody WSM-V |
|
Wymiennik ciepła kondensacyjny |
|
Moduł gromadzenia kondensatu CSM |
||
|
|
Ekonomizer ECO |
|
Kocioł grzewczy |
|
Komin |
||
|
|
Kocioł parowy UL-S |
|
Kolektor pary |
|
Woda świeża |
Para wtórna z rozprężania
Zbieranie kondensatu w zbiorniku bezciśnieniowym jest nazywane systemem otwartym kondensatu. Temperatura kondensatu znajduje się zawsze na poziomie < 100 °C, kondensat może wchodzić w kontakt z tlenem. Pompa kondensatu przepompowuje kondensat z powrotem do zbiornika wody zasilającej gdy poziom wody w zbiorniku odpowiednio spadnie.
Najczęściej kondensat zbierany z wielu odbiorników pary ma różne temperatury i ciśnienia. Zdarza się, że do otwartego zbiornika kondensatu zostanie również wprowadzony kondensat o temperaturze > 100 °C. Para wtórna powstająca przy rozprężaniu kondensatu jest w systemie otwartym wyrzucana przewodem oparów do powietrza atmosferycznego. Wraz z parą wtórną jest tracone ciepło. To ciepło oparów może być odzyskane w module oparów przy zbiorniku i wykorzystane zasilania odbiorników niskotemperaturowych, jak np. instalacja grzewcza czy instalacja ciepłej wody.
Zbiornik wysokociśnieniowy kondensatu
Gdy w instalacji występuje kilka odbiorników o powierzchniach wymiany zaprojektowanych na w przybliżeniu jednakowe poziomy wysokiego ciśnienia (> 1,5 barg), kondensat ze wszystkich wymienników ciepła może być wprowadzony do wspólnego wysokociśnieniowego systemu kondensatu. System taki jest nazywany również zamkniętym.
Informacje o Gospodarka kondensatem
W systemie zamkniętym nie występują straty pary wtórnej. W trybie normalnej pracy kondensat nie ma kontaktu z tlenem, może więc być odprowadzony z powrotem bezpośrednio do kotła lub ekonomizera, dzięki czemu można ograniczyć ilości wody świeżej do zasilania kotła i środków chemicznych do jej kondycjonowania. System zamknięty pozwala uzyskać o wiele większe oszczędności niż system otwarty o takiej samej strukturze odbiorów.
System zamknięty (ciśnieniowy) kondensatu pozwala uzyskać do 12 % oszczędności kosztów paliwa. Potrzeba tylko niewiele świeżej wody do uzupełnienia obiegu i mniej energii cieplnej na jej podgrzanie i odgazowanie. Dodatkowo dzięki minimalnemu stężeniu soli w kondensacie ciśnieniowym zmniejszają się strumienie odsolin i odmulin. Kolejną korzyścią płynącą ze stosowania zamkniętego systemu kondensatu jest ograniczenie korozji w układzie kondensatu.
Systemy ciśnieniowe kondensatu powinny być stosowane zawsze tam gdzie z powodu wysokiej temperatury kondensatu występowałyby duże straty pary wtórnej z rozprężania przy wprowadzaniu kondensatu do zbiornika kondensatu lub zbiornika wody zasilającej. Typowymi branżami, w których znajdują zastosowanie ciśnieniowe układy kondensatu to m.in. przemysł browarniczy, fabryki papieru i tektury.
Nadmienić należy, że ze względu na wysoką temperaturę kondensatu odzysk ciepła w ekonomizerze może się pogorszyć.
