СОПРОТИВЛЕНИЕ ВОЗДУШНОЙ ПРОСЛОЙКИ

Что такое сопротивление воздушной прослойки?


«Сопротивление воздушной прослойки» — это проблема, которая обычно возникает в конденсатоотводчиках, воздухоулавливателях или газосепараторах, где неконденсирующийся газ, такой как воздух, препятствует открытию запорного клапана, мешая сбросу конденсата.

Эта проблема возникает из-за того, что конденсатоотводчики, воздухоулавливатели или газосепараторы — это автоматические клапаны, разработанные для:

  • бесперебойного удаления конденсата
  • предотвращения выброс пара/воздуха/газа соответственно (т.е. транспортируемой жидкости)

Таким образом, появление сопротивления воздушной прослойки просто означает, что рабочий механизм оборудования функционирует должным образом.

Проблема сопротивления воздушной прослойки на производстве

В отличие от пара воздух не конденсируется легко и может оставаться в конденсатоотводчиках, воздухоулавливателях или газосепараторах, вызывая проблему, известную как сопротивление воздушной прослойки.

 Механизм появления сопротивления воздушной прослойки схож с механизмом парового барьера. Основное различие между этими двумя явлениями заключается в том, что тепловые потери пара в окружающую среду вызывают снижение давления/температуры пара, что в конечном итоге вызывает его конденсацию, позволяя конденсату медленно отводиться. Воздух же не конденсируется, и проблема остается нерешенной.

Разница между сопротивлением воздушной прослойки и паровым барьером

При возникновении сопротивления воздушной прослойки проблема не решается сама по себе, т.к. воздух не конденсируется от тепловых потерь
в окружающую среду.

В случае же возникновения парового барьера проблема
может устраниться самостоятельно, т.к. пар сконденсируется
в процессе потери тепла на излучение.

Примечание: Проблема может повториться при следующем цикле сброса.

Контрмеры для конденсатоотводчиков


 Меры предотвращения возникновения сопротивления воздушной прослойки зависят от типа оборудования: конденсатоотводчики, воздухоулавливатели или газосепараторы.

  В случае с конденсатоотводчиками проблема обычно решается путем установки конденсатоотводчика со встроенным автоматическим выпускным отверстием для отвода неконденсируемых газов, таких как воздух. Это представляется возможным, потому что воздух и другие неконденсирующиеся газы не используются в процессе. Скорее, это нежелательные жидкости, смешанные с паром.

 Поскольку при запуске трубопровод обычно имеет температуру окружающей среды, во многих вентиляционных отверстиях используется механизм открытия/закрытия, основанный на разнице температур между воздухом и паром: выпускной воздушный клапан остается принудительно открытым при более низких температурах, чтобы позволить воздуху выходить из трубопровода, и закрывается при нагревании паром для предотвращения нежелательного выброса пара.

  Во многих паровых системах используются конденсатоотводчики, оснащенные либо X-элементом, либо биметаллическим кольцом, чтобы позволить неконденсирующимся газам, таким как воздух, автоматически перемещаться вниз по потоку от конденсатоотводчика, обеспечивая бесперебойный сброс конденсата.

Автоматические механизмы удаления воздуха

Удаление воздуха с помощью X-элемента

Открытие и закрытие вентиляционного отверстия X-элемента основано на расширении и сжатии внутреннего элемента, который содержит смесь на основе спирта с температурой кипения ниже, чем у воды.

Удаление воздуха с помощью биметаллического кольца

Биметаллическое кольцо остается сжатым в холодном состоянии, поднимая диск с седла клапана и обеспечивая быстрый выпуск воздуха.

Контрмеры для для воздухоулавливателей и газосепараторов


 Для разрешения проблемы сопротивления воздушной прослойки, возникающей в газосепараторах применяется другой метод, т.к. обычно воздух/газ, вызывающий эту проблему также используется при производстве и не может быть бесцельно расходован.

  В таком случае воздух или газ следует вернуть в большее пространство, которое сможет вместить его за счёт установки линии выравнивания давления. Это должно позволить конденсату без проблем отводиться через конденсатоотводчик. Линия выравнивания давления — чрезвычайно распространенный и эффективный способ решения неполадок, связанных с сопротивлением воздушной прослойки в этих типах оборудования, и дополнительная информация об их установке должна быть доступна в вашем руководстве по эксплуатации воздухоулавливателя или газосепаратора.

Добавление линии выравнивания давления к воздухоулавливателю

 При установке линии выравнивания давления важно убедиться в том, что давление правильно сбалансировано. Конденсат с более высокой плотностью должен оставаться в нижней части воздухоулавливателя, в то время как воздух/газ с более низкой плотностью должен оставаться в верхней части, чтобы его можно было вернуть в технологический процесс. Такая конфигурация должна обеспечивать плавный отвод конденсата.

Советы по настройке линии выравнивания давления

Линии выравнивания давления требуют очень точной настройки. Если линия настроена неверно, то из-за сильно поднимающегося давления может возникнуть обратный поток воздуха/газа, что еще больше усугубит проблему.

Проблема высокого противодавления в линии выравнивания давления

Если линия настроена неверно, то может возникнуть обратный поток воздуха/газа, что еще больше усугубит проблему.

Проблема с диаметром линии выравнивания давления

Диаметр линии выравнивания давления должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемое удаление сбрасываемого воздуха/газа.

 Также важно отметить, что линия выравнивания давления часто не требуется для воздухоулавливателей или газосепараторов, установленных в нижней части вертикальной линии, потому что жидкость и газ должны иметь возможность свободно перемещаться, ограничивая возникновение проблемы сопротивления воздушной прослойки.

Дополнительное примечание


 Независимо от того, использует ли ваша система конденсатоотводчики, воздухоулавливатели или газосепараторы, трубопроводы всегда должны быть сконфигурированы таким образом, чтобы обеспечивать бесперебойный и быстрый отвод конденсата.

 Как правило, конденсатоотводчики, воздухоулавливатели или газосепараторы не следует устанавливать в верхней части вертикальных участков трубопровода, а входной трубопровод должен быть как можно короче и иметь как можно больший диаметр, чтобы снизить вероятность возникновения сопротивления воздушной прослойки.