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.
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.
Równanie na obliczenie wymaganej powierzchni przekroju rurociągu
Po podstawieniu do wzoru na średnicę:
Równanie na obliczenie wymaganej średnicy nominalnej rurociągu
DN
Średnica nominalna rurociągu
ṁKo
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
ṁKo = 1 000 kg/h Strumień masowy kondensatu
Informacje o Para wtórna z rozprężenia
Przykład obliczenia wymaganej powierzchni przekroju rurociągu
Przykład obliczenia wymaganej średnicy nominalnej rurociągu
→ DN 50
