теплопункт "пар-вода" для системы отопления, использование вертикальных кожухотрубников Опции

[Гена]

Уважаемые специалисты!

Имеется насыщенный пар 13 бар.
Необходимо нагревать 46 м3/час теплоносителя системы отопления с 70°С до 90°С (1070 кВт - это для расчётной наружной температуры. Для средней наружной температуры за отопительный период требуется вдвое меньшая мощность. Регулирование качественное, расход теплоносителя постоянный).
Нагрев предполагается проводить с помощью двух параллельно подключаемых вертикальных кожухотрубных теплообменников (по 50% нагрузки каждый) типа ELTE MAX, Secepol JAD.
Регулирование по паровой стороне одним общим клапаном.
Конденсат должен отводится в ёмкость, откуда насосом на деаэратор. Требуемая температура конденсата - 90-95 °С.

Ранее на предприятии для нагрева теплоносителя системы отопления использовались горизонтальные кожухотрубные теплообменники. Классической парой: теплообменник пар-вода + теплообменник-охладитель конденсата.
Производители вертикальных кожухотрубников предлагают под заданные параметры модели, нагревающие теплоноситель одной ступенью, с получением требуемых значений конденсата на выходе. Как я понимаю - за счёт прилично переразмеренной площади теплообмена. Как это скажется при работе теплообменников в межсезонье, на температуру конденсата, когда требуемая мощность уменьшится вдвое от расчётной? Понимаю, что регулирующий клапан по пару своё отработает, но терзают мутные сомнения.

Какой тип конденсатоотводчиков порекомендуете использовать в данном случае?

[Гена]

Уважаемые специалисты!

Имеется насыщенный пар 13 бар.
Необходимо нагревать 46 м3/час теплоносителя системы отопления с 70°С до 90°С (1070 кВт - это для расчётной наружной температуры. Для средней наружной температуры за отопительный период требуется вдвое меньшая мощность. Регулирование качественное, расход теплоносителя постоянный).
Нагрев предполагается проводить с помощью двух параллельно подключаемых вертикальных кожухотрубных теплообменников (по 50% нагрузки каждый) типа ELTE MAX, Secepol JAD.
Регулирование по паровой стороне одним общим клапаном.
Конденсат должен отводится в ёмкость, откуда насосом на деаэратор. Требуемая температура конденсата - 90-95 °С.

Ранее на предприятии для нагрева теплоносителя системы отопления использовались горизонтальные кожухотрубные теплообменники. Классической парой: теплообменник пар-вода + теплообменник-охладитель конденсата.
Производители вертикальных кожухотрубников предлагают под заданные параметры модели, нагревающие теплоноситель одной ступенью, с получением требуемых значений конденсата на выходе. Как я понимаю - за счёт прилично переразмеренной площади теплообмена. Как это скажется при работе теплообменников в межсезонье, на температуру конденсата, когда требуемая мощность уменьшится вдвое от расчётной? Понимаю, что регулирующий клапан по пару своё отработает, но терзают мутные сомнения.

Какой тип конденсатоотводчиков порекомендуете использовать в данном случае?

[Андрей немен]

Коллеги! Я думаю, что тип конденсатоотводчка - это важно, но хочется спросить: Какое давление по нагреваемой среде? Если оно меньше давления пара - то могут возникнуть проблемы с работоспособностью теплообменника. А конденсатоотводчик - надежнее, ИМХО, с перевернутым стаканом. Надо смотреть по перепаду давления. Какие параметры линии конденсаоотвода?

[gilepp]

При работе в широком диапазоне нагрузок и требовании иметь доохлажденный конденсат, регулирование по конденсатной стороне более предпочтительно. Кстати конденсатоотводчик в таком случае можно вовсе не ставить.

А вообще для отвода конденсата от теплообменников подходящий тип - поплавковый со встроенным термостатическим воздухоотводчиком (поплавковый с рычажным механизмом или со свободноплавающим поплавком).

А конденсатоотводчик - надежнее, ИМХО, с перевернутым стаканом.

КО со стаканом плохо отводит воздух, поэтому, если мы имеем систему с регулируемой подачей пара, то рекомендуется еще дополнительно устанавливать воздухоотводчик. Что касается надежности, то надежнее оригинала, то есть Армстронга я не видал. Многие производители КО со стаканом, копируя изобретение Армстронга, вносили изменения, некоторые из которых объективно были не на пользу для КО.

Сообщение отредактировал gilepp - 25.9.2014, 9:14

[Гена]

Какое давление по нагреваемой среде? Если оно меньше давления пара - то могут возникнуть проблемы с работоспособностью теплообменника...

Рабочее давление теплоноситея системы отопления 3,2 бар.

[Андрей немен]

При давлении в нагреваемом контуре 3,2 бар возможно вскипание теплоносителя на входе пара в ТО, с образованием паровой пленки вокруг трубок. Нехорошо это. Может проще средуцировать пар к регуляторе? До 3,2?
Кстати, я побаловался в расчетной программе, и в случае 13 ати и 3,2 ати хватает JAD X 3.18.75 с запасом по поверхности в последнем случае 36%. Такой переразмер по площади с связан с расходом и скоростями по нагреваемой среде.

[Гена]

При работе в широком диапазоне нагрузок и требовании иметь доохлажденный конденсат, регулирование по конденсатной стороне более предпочтительно. Кстати конденсатоотводчик в таком случае можно вовсе не ставить...

Была мысль поставить на каждый теплообменник по регулирующему клапану по паровой стороне, чтобы в межсезонье работали только один клапан+один теплообменник, но уход в удорожание начинается.
Правильно ли я понял, что стабильное получение доохлаждённого конденсата при таком диапазоне нагрузки и регулировании по паровой стороне - проблематично, и проще уходить в дополнительный охладитель конденсата после теплообменника?

Конечно, с учётом того, что система отопления не меняет свою нагрузку резко, регулирование по конденсатной стороне очень заманчиво. Но я только первые шажки в пароснабжении начинаю делать, как такого коня седлают не видел. Думаю, что нюансы точно есть и их не мало. Уважаемый gilepp, не могли бы вы поделиться ими на данном живом примере?

При давлении в нагреваемом контуре 3,2 бар возможно вскипание теплоносителя на входе пара в ТО, с образованием паровой пленки вокруг трубок. Нехорошо это. Может проще средуцировать пар к регуляторе? До 3,2?

А если поднять давление в нагреваемом контуре, скажем до 5,0 бар? Оборудование и материалы системы отопления выдержат такое давление спокойно.

...Кстати, я побаловался в расчетной программе, и в случае 13 ати и 3,2 ати хватает JAD X 3.18.75 с запасом по поверхности в последнем случае 36%. Такой переразмер по площади с связан с расходом и скоростями по нагреваемой среде.

Я считал, что они переразмеривают поверхность для выхода на заданную температуру конденсата.

Сообщение отредактировал Гена - 25.9.2014, 9:53

[gilepp]

При давлении в нагреваемом контуре 3,2 бар возможно вскипание теплоносителя на входе пара в ТО, с образованием паровой пленки вокруг трубок. Нехорошо это.

Это понятно, но это характерно при остановке теплоносителя, а для этого есть защита в виде быстродействующего отсечного клапана. Или вы имеете в виду в процессе работы ?

Правильно ли я понял, что стабильное получение доохлаждённого конденсата при таком диапазоне нагрузки и регулировании по паровой стороне - проблематично, и проще уходить в дополнительный охладитель конденсата после теплообменника?

Нет.
Невозможно получать постоянную Т конденсата на всех нагрузках. А так во всем диапазоне он будет доохлажденным, это не проблема.

[Гена]

Это понятно, но это характерно при остановке теплоносителя, а для этого есть защита в виде быстродействующего отсечного клапана. Или вы имеете в виду в процессе работы ?

Не обязательно остановка теплоносителя. На водяных системах мне чаще встречалось резкое снижение расхода. Типичный пример: нагрузка - системы отопления нескольких зданий, с постоянным гидравлическим режимом, на каждое здание своя трасса с насосом. Одно здание сдано в аренду. Система отопления в нём дала протечку, арендатор, не заморачиваясь на информирование об этом дежурного в котельной, перекрывает отсечные краны на вводе в здание,общий расход резко снижается.
А программы подбора, как я понимаю, должны учитывать скорость протекания нагреваемой среды, чтобы не допустить вскипания у стенок трубок. Или в них так глубоко не проработано?

Нет.
Невозможно получать постоянную Т конденсата на всех нагрузках. А так во всем диапазоне он будет доохлажденным, это не проблема.

Правильно ли я понял - это вы уточнили по вопоосу, когда регулирование по паровой стороне? Я опасаюсь, что значение температуры конденсата на разных нагрузках может выходить в ту или иную сторону за заданные пределы,которые определяются требованиями деаэратора. Не хочется догревать конденсат.

[gilepp]

Не обязательно остановка теплоносителя...

Еще раз повторюсь - для этого есть автоматические защиты.

Пристеночное кипение на "микроуровне" всегда есть.

Правильно ли я понял - это вы уточнили по вопоосу, когда регулирование по паровой стороне?

Нет, по конденсату. Теплообменник подтоплен больше или меньше и есть диапазон изменения Т конденсата в зависимости от текущей нагрузки.

[Андрей немен]

[quote name='gilepp' date='25.9.2014, 11:01' post='1054923']
Это понятно, но это характерно при остановке теплоносителя, а для этого есть защита в виде быстродействующего отсечного клапана. Или вы имеете в виду в процессе работы ?

Хм... не совсем согласен. Давайте представим:
Пар подается в трубку. Он имеет температуру 190 град.С. Толщина трубки 0,6мм. С другой стороны - жидкость 90 град.С при давлении 3,2 ати. Отвлечемся: У меня в чайнике при закипании на нагревательном элементе образуются локальные пузырьки паровые, которые потом схлопываются. Предполагаю, что такой же процесс и в теплообменнике может начаться. Конечно, чем выше давление, тем они будут меньше, и так же если температура пара будет близка к температуре нагреваемой среды. Но в случае 190 пар и 90 вода - предполагаю, что возможность образования локальных паровых пузырей вполне реально.

[Гена]

Еще раз повторюсь - для этого есть автоматические защиты.
Пристеночное кипение на "микроуровне" всегда есть.

Понял, что вы про рабочий режим, с расчётным расходом теплоносителя. Видимо Андрей немен имеет ввиду, что при таком соотношении значений давления пара и нагреваемого теплоносителя величина "микроуровня" может поломать радужную картину теплообмена. Как определить соотношение, выше которого лезть не следует?

Нет, по конденсату. Теплообменник подтоплен больше или меньше и есть диапазон изменения Т конденсата в зависимости от текущей нагрузки.

Величина этого диапазона сравнима с диапазоном, возможным для деаэратора (90 -100)? Как его определить?

Сообщение отредактировал Гена - 25.9.2014, 11:03

[gilepp]

Нагрев паром с более высоким давлением, чем вода - нормальная и распространенная практика. Для иллюстрации приведу пример объекта, где 11 барами пара греем 3 бар воды в нескольких системах, вкл. ГВС уже 14 лет, при этом ни одного обслуживания/ремонта теплообменников (именно таких, о которых идет речь) не было.

Если есть расход воды и тепловые потоки греющей и нагреваемой стороны одинаковые, то у меня нет доказательств наличия проблемы. Да, кипение у стенок вероятно есть, но к выходу ТО из строя это не влечет, если не "упустить" расход пара.

Плохо, когда теплообменник превращается в парогенератор и вода кипит в верхней части повсеместно. Это аварийная ситуация в полном смысле. Конечно, если иметь пар более низкого давления, то такая ситуация в принципе исключена и система более безопасна потенциально. Но это не означает, что в принципе нельзя греть паром более высокого давления.

Недавно по рекламации получили теплообменник. Вот такие отверстия в трубках на входе пара. Поэтому и рекомендую от греха подальше с редуцировать пар.

Боюсь, что не было защит и теплообменник поэтому загубили...

Сообщение отредактировал gilepp - 25.9.2014, 11:16

[Андрей немен]

Недавно по рекламации получили теплообменник. Вот такие отверстия в трубках на входе пара. Поэтому и рекомендую от греха подальше с редуцировать пар.

Прикрепленные файлы

 _____________________.pdf ( 2,2 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 92

 

[Гена]

То бишь, чтобы подстраховаться, нужно приблизить значения давления пара и нагреваемого теплоносителя. Желательно так, чтобы не городить на линии пара сложную РУ, а обойтись просто редуктором.
Давление нагреваемого теплоносителя на входе в теплообменник я могу поднять до 4,0 бар.
По вашему опыту, навскидку, до какого значения можно снизить давление пара с 13 бар, чтобы обойтись для этого простым редуктором прямого действия, не заморачиваясь на сложную РУ? С учётом изменения нагрузки 50-100%.

[ssn]

а зачем использовать в ТО пар с высокими параметрами?
ведь и температура конденсации будет выше, а значит, если ТО регилируется не подтоплением, то и конденсат на выходе будет высокой температуры.
13 атм это примерно 190С, а 3 атм это 130
почему не редуцировать пар перед ТО?
понятно было бы если бы была централизованная система возврата конденсата под своим давлением. а тут, ёмкость для сбора и далее насосами....

[Андрей немен]

То бишь, чтобы подстраховаться, нужно приблизить значения давления пара и нагреваемого теплоносителя. Желательно так, чтобы не городить на линии пара сложную РУ, а обойтись просто редуктором.
Давление нагреваемого теплоносителя на входе в теплообменник я могу поднять до 4,0 бар.
По вашему опыту, навскидку, до какого значения можно снизить давление пара с 13 бар, чтобы обойтись для этого простым редуктором прямого действия, не заморачиваясь на сложную РУ? С учётом изменения нагрузки 50-100%.

В принципе, можно снизить и до 4-3 ати. При 4 ати температура будет 170 град.С. Пар станет перегретым. Только это критический перепад давления. Как пишет расчетная программа : "Необходимо считаться с повышенным уровнем шума". Для регулятора прямого действия "после себя", если он правильно подобран, изменения в расходе от 100 до 50 % не проблема.

[Гена]

а зачем использовать в ТО пар с высокими параметрами?
ведь и температура конденсации будет выше, а значит, если ТО регилируется не подтоплением, то и конденсат на выходе будет высокой температуры.
13 атм это примерно 190С, а 3 атм это 130
почему не редуцировать пар перед ТО?
понятно было бы если бы была централизованная система возврата конденсата под своим давлением. а тут, ёмкость для сбора и далее насосами....

На нагрев теплоносителя системы отопления дают те параметры, которые генерируются на технологические нужды.
Централизованная система сбора конденсата от технологического оборудования есть, но заказчик не хочет её использовать для конденсата от обсуждаемых теплообменников - просто должны сбросить его со стабильным давлением в деаэратор. Отсюда свои ёмкость и насос.
Простое редуцирование, о котором я было размечтался, температуру пара не скинет, а редуцировать со снижением температуры (РОУ) - удовольствие мягко говоря не из дешёвых.
Классическая двуступечатая "советская" схема (пар-вода + охладитель конденсата) вопрос решает для других параметров теплоносителя (150/70 с соответствующим давлением), в моём случае система отопления работает в режиме 90/70.
Получается, вопрос как уйти от большой разницы между значениями температуры входящего пара и выходящей нагреваемой воды решается либо РОУ, либо системой, обеспечивающей , как отметил gilepp, равные тепловые потоки пар-вода. Или я что то упускаю?

[gilepp]

Для вашего случая считаю, что система с регулированием по конденсатной стороне, без применения РУ хорошо подходит. Для защиты от резкого вскипания воды на входе в ТО поставить отсечной клапан, который закрывается при пропадании питания / при срабатывании термостата защиты от перегрева / при останове циркуляционных насосов. И будет все это работать долго и счастливо.

[Андрей немен]

Извините, но в чем проблема просто поставить регулятор давления прямого действия "до себя", который замечательно осушит пар, понизит давление и сделает систему более надежной? Система отопления довольно инерционна, поэтому можно использовать и регуляторы температуры прямого действия без всякого электричества. Добавить предохранительных клапанов для спокойствия - и получается простая, надежная и дешевая система.

[gilepp]

Извините, но в чем проблема просто поставить регулятор давления прямого действия "до себя",

Вероятно вы имели в виду "после себя".

Регулятор температуры прямого действия обычно не используют для отопления.

[Андрей немен]

Конечно после себя! Оговорка по Фрейду.

[Андрей немен]

Теперь про регулятор. Термоэлемент на обратку системы отопления. Настроили градусов на 40. И собственно почему нет? Похолодало, обратка снизилась, клапан открылся. Потеплело, обратка высокая - клапан прикрылся. Ну конечно при хорошей балансировке системы отопления.

[Гена]

Теперь про регулятор. Термоэлемент на обратку системы отопления. Настроили градусов на 40. И собственно почему нет? Похолодало, обратка снизилась, клапан открылся. Потеплело, обратка высокая - клапан прикрылся. Ну конечно при хорошей балансировке системы отопления.

По заданию - качественное регулирование - температура подаваемого теплоносителя должна автоматически регулироваться в зависимости от температуры наружного воздуха. Понимаю, что поддержание обратки несёт в себе некий эффект саморегуляции, но задание не поменяют.
Касательно редуцирования, возможно ли практически, в моём случае, использовать такой вариант, когда регулирующий клапан будет и редуцировать, и управлять? Вопрос возник после прочтения этого:
http://www.nomitech.ru/implemented-project...s_9_bar_do_5_1/

[tiptop]

Похолодало, обратка снизилась, клапан открылся.

"Похолодало" - это про отапливаемые помещения?

[испытатель]

Если еще не купили - присмотритесь http://metalopt.ru/production/energy-save/...zator-c-kosset/. В принципе, работает уже девятый год. Ваши типоразмеры есть, энергосбережение существенное, если не знаете куда девать высокотемпературный конденсат, там температура сброса - температура обратного теплоносителя в системе отопления. Когда не холодно - 45 гр.С.
Одна тонкость давление в системе отопления должно быть небольшое, иначе гул от схлапывания несконденсированного пара за интжектором. Если давление в системе требуется высокое (для высоких зданий) то нужен будет разделительный водо-водяной тепдлообменник.

[gilepp]

Касательно редуцирования, возможно ли практически, в моём случае, использовать такой вариант, когда регулирующий клапан будет и редуцировать, и управлять? Вопрос возник после прочтения этого:
http://www.nomitech.ru/implemented-project...s_9_bar_do_5_1/

Здесь описана обычная редукционная установка, только в качестве редукционного клапана применен не автономный клапан, а регулирующий с приводом.

Клапаны, которые выполняют функцию ограничения давления и регулирования температуры, существуют, они достаточно дорогостоящие и редкие посему.

[Гена]

Здесь описана обычная редукционная установка, только в качестве редукционного клапана применен не автономный клапан, а регулирующий с приводом.
Клапаны, которые выполняют функцию ограничения давления и регулирования температуры, существуют, они достаточно дорогостоящие и редкие посему.

Там по тексту описания установки такое:

Данный клапан выполняет несколько функций сразу – редуцирование (из-за сниженного Kvs), регулирование и полное и герметичное перекрытие потока среды, когда это требовалось по технологическим требованиям.

[gilepp]

Там по тексту описания установки такое:
Цитата
Данный клапан выполняет несколько функций сразу – редуцирование (из-за сниженного Kvs), регулирование и полное и герметичное перекрытие потока среды, когда это требовалось по технологическим требованиям.

Я не ошибся. Регулирующий клапан у них с статье - это редуктор. Также он является запорным клапаном ("герметичное перекрытие потока"). Слово "регулирование" в данном случае немного некорректно применено - т.к. этот клапан регулирует только давление, то есть работает по сигналу давления.

Говорил же я выше про другой клапан - он ограничивает давление и регулирует при этом температуру, выполняя рольк регулирующего клапана.

[Андрей немен]

"Похолодало" - это про отапливаемые помещения?

Как известно, система отопления компенсирует тепловые потери в помещении, в том числе и через наружное ограждение, наружный воздух и т.д. Если тепла, приходящего из системы отопления и которое излучается радиаторами, становится недостаточно для компенсации тепловых потерь, то что происходит? Температура в обратном трубопроводе начинает снижаться. В этом случае, клапан, установленный на входе пара в теплообменник начинает открываться, увеличивая подачу тепловой энергии в систему. И это будет происходить до тех пор, пока температура в обратном теплоносителе на начнет повышаться.
Как то так.

[Гена]

Регулирование температурой подаваемого в систему теплоносителя производится клапаном, установленном на конденсатной стороне. Теплообмен через два вертикальных теплообменника(ТО) типа JAD по 50% нагрузки каждый. Ряд вопросов, gilepp, разжуйте, пожалуйста:

1. Из обсуждения я понял, что на трубопроводе, по которому подаётся пар в ТО, должен быть установлен быстродействующий отсечной клапан.
На сколько быстродействующий? Его срабатывание - по перегреву нагреваемого теплоносителя, по превышению конденсатом максимального уровня в теплообменнике. Ещё по какому то параметру?

2. Максимальный и минимальный уровень конденсата в теплообменнике. Как это учитывается при подборе теплообменника? Какие приборы (устройства) применяются за контролем уровня?

3. Применение конденсатоотводчика (КО). В нете встречал схемы, когда по ходу конденсата устанавливался сначала регулирующий клапан(РК), потом КО, в более ранних темах на форуме нашёл вашу информацию о противоположном порядке - сначала КО, потом РК. Что, на мой взгляд, логичнее - клапан работает только с конденсатом. Является ли в этом случае КО определителем нижнего уровня конденсата в ТО?
4. Установка фильтра на выходе конденсата из ТО обязательна?
5. Температура конденсата. В ТО, по иде,е она примерно равна температуре пара? Далее, в зависимости от переразмеренности ТО, остывает. Как совместить переразмеривание для получения нужной температуры конденсата на выходе и степень затапливаемости ТО при его выборе? Хотя, чую, что то я не понимаю в процессе.