Przewody kondensatu

Prowadzenie rurociągu

Zaleca się układać przewody kondensatu nieprzerwanym ciągiem z co najmniej 1 % spadkiem w kierunku zgodnym z kierunkiem przepływu czynnika, aby zbierający się kondensat mógł bez przeszkód spływać do odwadniaczy i być usuwany z wymienników ciepła i rurociągu. To działa korzystnie na procesy rozruchowe wymienników ciepła i zmniejsza ryzyko pojawienia się korozji.

W szczególności należy zapobiegać tworzeniu się kieszeni wodnych, które mogą wywoływać uderzenia wodne w przewodach pary, zwłaszcza w fazach rozruchu wymienników ciepła.

W rurociągu kondensatu mogą występować odcinki pionowe. W takim wypadku należy oprócz straty ciśnienia hydrostatycznego uwzględnić także podwyższone straty ciśnienia przepływu. Poziome odcinki rurociągu należy dalej układać ze spadkiem, w najniższych punktach należy zainstalować odpowiednie spusty służące do odwadniania instalacji podczas ogrzewania się w fazach rozruchu.

Zazwyczaj kondensat nie powstaje na dostatecznej wysokości geometrycznej nad zbiornikiem wody zasilającej, należy więc zbierać go w zbiornikach do gromadzenia kondensatu, skąd następnie zostanie przepompowany przez pompy kondensatu z powrotem do kotłowni.

Wymiarowanie

W żadnym wypadku nie wolno traktować przewodów kondensatu jak rurociągów wodnych. W systemie powrotu kondensatu jest obecna para wtórna powstała z rozprężenia kondensatu, rurociąg należy więc dobrać na przepływ czynnika dwufazowego (para wtórna-woda).

Jeśli pole przekroju rurociągu będzie znacznie mniejsze niż wymagane, przemieszczające się z dużymi prędkościami krople kondensatu będą ciągle uderzać w armatury i kolana rurowe powodując ich przyspieszoną erozję.

Wymagane pole przekroju przewodu dla frakcji parowej i wodnej wynikają z odpowiednich gęstości, strumieni masowych i zalecanych prędkości.

Information

Procesy erozyjne wywoływane oddziaływaniem kropel

Ze zjawiskiem tym mamy do czynienia gdy przemieszczające się z dużymi prędkościami krople uderzają w powierzchnię. Chociaż woda, będąc cieczą, jest pozornie „miękka”, to krople z powodu nieściśliwości cieczy, dużego impetu i bezwładności działają abrazyjnie, powodując wzmożoną erozję powierzchni i w następstwie jej szybsze zużycie.

 
Berechnung

Równanie na obliczenie wymaganej powierzchni przekroju rurociągu

Po podstawieniu do wzoru na średnicę:

 
Berechnung

Równanie na obliczenie wymaganej średnicy nominalnej rurociągu

 

DN

Średnica nominalna rurociągu

Ko

Strumień masowy kondensatu [kg/s]

xp,rozpr

Para wtórna z rozprężenia kondensatu do ciśnienia zbiornika [kg/kg]

ρ''

Gęstość pary nasyconej przy ciśnieniu zbiornika [kg/m³]

ρ'

Gęstość wrzącej wody przy ciśnieniu zbiornika [kg/m³]

uko,p

Orientacyjna prędkość fazy parowej [15 m/s]

uko,w

Orientacyjna prędkość fazy wodnej [2 m/s]

Awym

Wymagana powierzchnia przekroju rurociągu [m²]

Awym,p

Wymagana powierzchnia przekroju rurociągu dla fazy parowej

Awym,w

Wymagana powierzchnia przekroju rurociągu dla fazy wodnej

Przykład:

TKo = 130 °C Temperatura kondensatu przed rozprężeniem

pko-zbornik = 0,2 bar Ciśnienie po rozprężeniu (ciśnienie zbiornika)

xp,rozpr = 5,0 % Obliczony udział pary wtórnej

Ko = 1 000 kg/h Strumień masowy kondensatu

Informacje o Para wtórna z rozprężenia

 
 
Berechnung

Przykład obliczenia wymaganej powierzchni przekroju rurociągu

Awym,p = kgh % kg ⋅ 15 m s 1 h 3 600 s ⋅ ( 1 000 mm 1 m )² = 1376 mm²


Awym,w = kgh ⋅ ( 1 – 5,0 % ) kg ⋅ 2 m s 1 h 3 600 s ⋅ ( 1 000 mm 1 m )² = 138 mm²


Przykład obliczenia wymaganej średnicy nominalnej rurociągu

DN ≥
4 π ⋅ ( 1376 + 138 ) mm²
= 43,9

→ DN 50