Поплавковый конденсатоотводчик применяется для автоматического удаления жидкости образовавшейся в результате конденсации водяного пара или отделения влаги от газообразных сред, например сжатого воздуха или биогаза. Работа поплавкового конденсатоотводчика, основаная на разнице плотностей пара и конденсата, обеспечивается внутренним механизмом, который управляется сферическим герметичным поплавком из нержавеющей стали. Является наиболее эффективным из всех существующих видов конденсатоотводчиков, обеспечивая мгновенный непрерывный отвод конденсата непосредственно в момент его образования.
Компанией ARI-Armaturen (Германия) на заводе AWH Armaturenwerk Halle GmbH, расположенном в городе Галле, производятся поплавковые конденсатоотводчики ARI/AWH-Cona S - механические конденсатоотводчики со сферическим поплавком для насыщенного и перегретого водяного пара, сжатого воздуха, биогаза и других газов с содержанием конденсата. Конденсатоотводчики с высокой производительностью обеспечивают непрерывный отвод конденсата без потери пара от нагревателей, теплообменников, автоклавов, варочных котлов, сушилок и другого оборудования с постоянным или периодическим циклом работы. Поплавковый конденсатоотводчик Ari-Cona-S для пара оснащается термостатическим биметаллическим или капсульным воздухоотводчиком для удаления воздуха в момент заполнения трубопровода или оборудования паром, имеет встроенный обратный клапан и внутренний фильтр для защиты конденсатоотводчика от загрязнения.
Отличительной особеностью поплавкового конденсатоотводчика Ari-Cona-S является массивный стойкий к гидроударам поплавок, внутренний механизм совмещенный с воздухоотводчиком и система удаления воздуха в процессе работы. Конденсатоотводчик обладает высокой пропускной способностью, широким рабочим диапазоном, может применяться на рабочих средах с давлением до 160 бар и перепадом давления между оборудованием и трубопроводом отвода конденсата до 110 бар.
Корпуса конденсатоотводчиков, в зависимости от условий эксплуатации, изготавливаются из чугуна, углеродистой стали, нержавеющей стали, различных марок высокотемпературных сталей. Внутренние элементы и поплавок выполнены исключительно из нержавеющей стали. По типу присоединения к трубопроводу могут иметь фланцевое, резьбовое или приварное исполнение. Монтажное положение - горизонтальное или вертикальное, причем вид монтажного положения может быть перенастроен, при необходимости.
Конструктивно поплавковый конденсатоотводчик состоит из корпуса и крышки, которые образуют внутреннее пространство для размещения механизма управления и обеспечения перемещения поплавка, а также накопления поступающего конденсата. Механизм, также называемый регулятор, присоединяется к выпускному отверстию корпуса при помощи резьбового соединения и представляет цельную собой конструкцию, позволяющую быстро произвести его замену, осуществить чистку или поменять рабочее положение конденсатоотводчика.
На рисунке представлен регулятор поплавкового конденсатоотводчика Ari-Cona-S арт.12.631. Состоит из следующих элементов: герметичного поплавка (1) из нержавеющей стали с двумя рычагами, которые передают усилие от вертикального подъема поплавка на затвор выпуска. На штоке (3) регулятора размещаются биметаллические шайбы воздухоотводчика (2), который обеспечивает удаление воздуха из внутреннего пространства конденсатоотводчика при вводе его в эксплуатацию. С другой стороны штока закреплён затвор (5), который также выполняет функцию обратного клапана при противодавлении со стороны конденсатной линии. Прижатие затвора к седлу (4) обеспечивает герметичное перекрытие прохода через конденсатоотводчик. Диаметр затвора и проходное отверстие седла подбирается таким образом, что бы обеспечить максимальную пропускную способность до определённого перепада давления, на который настроен конденсатоотводчик. Для защиты от мусора, который при попадании между затвором и седлом может помешать закрытию конденсатоотводчика, предусмотрена фильтрующая сетка (6). Воздух, которой может накапливаться в верхней части внутреннего пространства во время работы, удаляется инжекционным способом через газоотводную трубку (7).
Принцип работы поплавкового конденсатоотводчика основан на разности плотности пара и конденсата, а также усилии закрытия создаваемого рычагом поплавка. При отсутствии среды, поплавок находится в нижнем положении и шток затвора регулятора находится в свободном состоянии. Пластины биметаллического воздухоотводчика находятся в плоском состоянии, обеспечивая выход поступающего воздуха.
При поступлении пара в конденсатоотводчик и повышении температуры до 90°С свободный ход штока компенсируется расширившимся биметаллическим элементом так, что последующее открытие/закрытие затвора обеспечивается только поплавком, связанным с подъемным механизмом. При увеличении уровня конденсата происходит подъем поплавка и открытие затвора. При этом из верхнего пространства через трубку автоматически инжекционным способом производится отсос инертных газов, в том числе и воздуха. При уменьшении объема поступаемого конденсата или его полном исчезновении, поплавок опускается и прижимает шар затвора к седлу.
Поплавковые конденсатоотводчики имеют ограниченный диапазон максимально допустимого перепада давления между рабочей средой и конденсатной линией. Это значит, что не каждый конденсатоотводчик пригоден для работы в определенном диапазоне перепада давления. Если перепад давления слишком высок, то для его преодоления, при открытии или закрытии проходного сечения седла или затвора, усилия, создаваемого рычагом поплавка, может быть недостаточно. По этой причине поплавковые конденсатоотводчики изготавливаются с различными регулирующими элементами (сечениями седла) на различные диапазоны давления.
В связи с особенностями конструкции поплавкового конденсатоотводчика, после вывода оборудования из эксплуатации, в крышке всегда присутствует остаточная жидкость, которая при отрицательных температурах окружающей среды может подвергнутся замерзанию. Во избежание выхода конденсатоотводчика из строя необходимо производить опорожнение конденсатоотводчика через сливное отверстие вручную, либо с помощью автоматических клапанов опорожнения.
В местах неблагоприятного расположения трубопровода, при резком падении давления на линии между оборудованием и местом установки конденсатоотводчика, возможно образование паровых пробок. Т.е. часть конденсата на данном участке испаряется, что может стать причиной накопления большого количества конденсата до этого места. Рекомендуется поплавковый конденсатоотводчик устанавливать в непосредственной близости к оборудованию, а участок трубного присоединения выполнить по возможности с наклоном.
Широкий модельный ряд конденсатоотводчиков Ari-Cona-S позволяет подобрать наиболее оптимальный вариант для эффективного удаления конденсата, с учетом идивидуальных особенностей производственного процесса и параметров рабочей среды. Исполнение внутреннего механизма под определенный перепад давления на конденсатоотводчике обеспечивает максимально возможную пропускную способность конденсатоотводчика. Возможные варианты дифференциального давления на конденсатоотводчике и максимальная пропускная способность в зависимости от модели приведены в таблице ниже.
Лист технических данных на поплавковый конденсатоотводчик Ari-Cona-S