осмотра или технического обслуживания и при необходимости заменяться. Кроме того, в состав таких панелей входит материал, придающий им звукоизоляционные свойства, что вносит вклад в снижение уровня шума.

Особое внимание требуется при изоляции конденсатоотводчиков. Некоторые типы конденсатоотводчиков могут нормально функционировать лишь при условии конденсации ограниченного количества пара или возможности рассеяния определенного количества тепла (например, некоторые термодинамические и термостатические конденсатоотводчики).

Чрезмерная теплоизоляция таких конденсатоотводчиков может препятствовать их нормальному функционированию. Поэтому перед установкой изоляции необходимо проконсультироваться с производителем или другим экспертом.

Экономические аспекты

Возможна быстрая окупаемость соответствующих затрат, однако конкретный период зависит от цен на энергию и теплоизоляцию, а также объектов, которые предполагается изолировать.

Мотивы внедрения

•снижение затрат;

•соображения охраны труда и производственной безопасности.

Примеры

Широко применяется.

Справочная информация

[29, Maes, 2005], [16, CIPEC, 2002, 123, US_DOE]

3.2.12. Реализация программы контроля состояния конденсатоотводчиков и их ремонта

Общая характеристика

Утечки в конденсатоотводчиках способны приводить к потере значительных количеств пара и, как следствие, энергии. Надлежащее техническое обслуживание является эффективным способом сокращения этих потерь. В паровых системах, где контроль состояния конденсатоотводчиков не осуществлялся в течение 3–5 лет, до 30% конденсатоотводчиков могут иметь утечки. В системах, где регулярно осуществляется программа планового технического обслуживания, утечки не должны иметь место более чем в 5% общего количества конденсатоотводчиков.

Существует множество различных типов конденсатоотводчиков, каждый из которых имеет собственные характеристики и особенности. Контроль состояния конденсатоотводчиков может осуществляться посредством визуального осмотра, акустических методов, измерения проводимости или температуры.

При замене конденсатоотводчиков в качестве варианта могут быть рассмотрены конденсатоотводчики с соплом Вентури. По данным некоторых исследований, при определенных условиях эти устройства характеризуются меньшим уровнем потерь пара и имеют больший срок службы. Однако среди экспертов существуют различные мнения относительно эффективности конденсатоотводчиков данного типа. В любом случае, определенный уровень утечки является неотъемлемой особенностью устройств данного типа, вследствие чего их применение может быть оправдано лишь для строго определенных условий (например, при использовании ребойлеров, постоянно функционирующих на уровне, как минимум, 50–70% проектной мощности).

Экологические преимущества

В табл. 3.12 представлены примерные объемы утечек для отверстий различного диаметра:

171

Таблица 3.12: Объемы утечек пара из конденсатоотводчика

[123, US_DOE]

Производственная информация

Ежегодная программа контроля охватывает все конденсатоотводчики. Категории, используемые для характеристики состояния устройств, представлены в табл. 3.13.

[29, Maes, 2005]

Потери пара для конденсатоотводчика могут быть оценены при помощи следующей формулы:

где:

Lt,y – общие потери пара из конденсатоотводчика t за период времени y (в тоннах); FTt,y – показатель состояния конденсатоотводчика t в период времени y;

FSt,y – коэффициент загрузки конденсатоотводчика t в период времени y;

172

CVt,y – коэффициент потока конденсатоотводчика t в период времени y; ht,y – время работы конденсатоотводчика t за период времени y (в часах); Pin,t – входное давление пара конденсатоотводчика t (атм);

Pout,t – выходное давление пара конденсатоотводчика t (атм).

Показатель состояния конденсатоотводчика FTt,y определяется по таблице 3.14:

Таблица 3.14: Показатель состояния коненсатоотводчика для расчета потерь пара

[29, Maes, 2005]

Коэффициент загрузки учитывает взаимодействие между паром и конденсатом. Чем больше конденсата протекает через устройство, тем меньше пространства остается для пара. Величина коэффициента зависит от характера применения конденсатоотводчика, как показано в табл. 3.15:

Таблица 3.15: Коэффициент загрузки коненсатоотводчика для расчета потерь пара

[29, Maes, 2005]

Наконец, коэффициент потока определяется размером трубы:

CV = 3,43D²,

где D – внутренний диаметр трубы (см). Ниже приводится пример расчета потерь:

FTt,yr = 0,25;

FSt,yr = 0,9 – поскольку имеет место конденсация пара, и объемы конденсата соответствуют емкости конденсатоотводчика (см. табл. 3.15);

CVt,yr = 7,72;

D = 1,5 см;

ht,y = 6000 ч/год;

Pin,t = 16 атм;

Pout,t = 1 атм.

Таким образом, потери пара для данного конденсатоотводчика составляют до 1110 т пара в год.

Если стоимость пара для данной установки равна 15 евро/т, то в денежном выражении потери составляют 16650 евро/год.

Если имеют место не утечки, а потеря всего пара, поступающего в данный конденсатоотводчик, затраты могут достичь 66570 евро/год.

Подобные масштабы потерь легко оправдывают внедрение эффективной системы контроля и технического обслуживания, охватывающей все конденсатоотводчики предприятия.

173

Применимость

Любая паровая система требует наличия системы выявления утечек в конденсатоотводчиках и определения необходимости замены устройств. Часто конденсатоотводчики характеризуются коротким сроком службы.

Периодичность проверок конденсатоотводчиков зависит от масштаба предприятия, массового расхода пара, рабочего давления (давлений), количества и производительности конденсатоотводчиков, возраста и состояния конденсатоотводчиков и системы в целом, а также наличия любых программ планового технического обслуживания. Экономическая эффективность масштабных программ контроля и замены конденсатоотводчиков должна оцениваться с учетом всех этих факторов. (На некоторых предприятиях может иметься менее 50 конденсатоотводчиков, установленных в легкодоступных местах, а количество конденсатоотводчиков на других предприятиях может достигать 10 тыс.)

Некоторые источники рекомендуют осуществлять контроль крупных конденсатоотводчиков (например, тех, в которых массовый расход пара достигает 1 т/ч) на ежегодной основе, а контроль меньших устройств – в рамках скользящей программы, предусматривающей проверку 25 % конденсатоотводчиков каждый год (т.е., проверку каждого устройства, как минимум, раз в 4 года). Подобные программы сходны с программами LDAR (выявления и устранения утечек), реализация которых является требованием регулирующих органов во многих странах. На одном из предприятии, где техническое обслуживание конденсатоотводчиков осуществлялось бессистемно, было обнаружено, что до 20% устройств находятся в неисправном состоянии. Ежегодная проверка позволяет сократить долю конденсатоотводчиков с утечками до 4 – 5 % и в течение 5 лет постепенно снизить эту величину до 3% (по мере замены старых конденсатоотводчиков новыми).

В любом случае, при проверке конденсатоотводчиков целесообразно также проверять состояние соответствующих перепускных клапанов. В некоторых случаях их оставляют открытыми для предотвращения чрезмерного увеличения давления и повреждения паропроводов в тех случаях, когда конденсатоотводчик неспособен отвести весь конденсат, и по другим соображениям эксплуатационного характера. Как правило, выявление и устранение исходной проблемы (что может потребовать ремонта, капитальных затрат и т.п.) является более эффективным подходом, чем эксплуатация системы с низким уровнем энергоэффективности, обусловленным наличием проблем.

Конденсатоотводчик любого типа может быть оснащен устройством автоматизированного контроля. Это особенно полезно в случае:

•конденсатоотводчиков, работающих при высоком давлении, где любая утечка приводит к значительным потерям энергии;

•конденсатоотводчиков, функционирование которых критически важно для системы, и блокирование которых способно привести к повреждению оборудования или нарушению производственного процесса.

Экономические аспекты

Как правило, затраты на замену конденсатоотводчиков значительно ниже, чем потери, связанные с их неадекватным функционированием. Быстрая окупаемость, конкретные сроки зависят от масштаба утечек. См. примеры, приведенные выше.

Мотивы внедрения

•сокращение затрат;

•повышение энергоэффективности паровых систем.

Примеры

Широко применяется.

Справочная информация

[29, Maes, 2005], [16, CIPEC, 2002]

174