Parní zvlhčovače a celková koncepce parokondenzátního okruhu
ÚVOD
V současné době se parní zvlhčovače s přímým vstřikem páry používají jak pro potřeby komfortní klimatizace (větrání administrativních budov, divadel, koncertních sálů, operačních sálů [3], atd.), tak pro potřeby průmyslové vzduchotechniky. V případě průmyslové vzduchotechniky je nutné zaručit přesně definované parametry upravovaného vzduchu přiváděného do různých typů technologických zařízení (např. extrudéry umělých vláken, textilní výroba, výroba sklolaminátů, zkušební komory v laboratořích, počítačové místnosti, atd. - viz [4]). V případě, že nejsou zaručeny dané parametry, může docházet ke snížení produktivity výroby či k produkci nekvalitních výrobků, což znamená přímé výrobní škody s dopadem na celkovou ekonomii výroby. Spolehlivý a hospodárný provoz zvlhčovačů nezávisí pouze na správném návrhu zvlhčovače s příslušenstvím ([1] a [2]), závisí též na správném návrhu celého parokondenzátního okruhu. Následující článek je zaměřen na správné řešení celkové koncepce parokondenzátního okruhu. V článku jsou uvedeny příklady některých v praxi často se opakujících nevhodných technických řešení.
CELKOVÁ KONCEPCE PAROKONDENZÁTNÍHO OKRUHU
Celková koncepce obecného parokondenzátního okruhu sestává ze čtyř základních částí - zdroje páry, rozvodného parního potrubí, parního spotřebiče a kondenzátního potrubí pro vracení kondenzátu do zdroje páry. Pro spolehlivý a hospodárný provoz celého parokondenzátního okruhu včetně parního spotřebiče je potřebné zajistit spolehlivý a hospodárný provoz výše uvedených částí. Výroba páry není levná záležitost. V současné době rostou ceny všech jednotlivých vstupů - vody, chemikálií potřebných pro její úpravu před procesem výroby páry, paliv (tuhá paliva, zemní plyn, elektrická energie) a též je nutné platit poplatky za znečišťování ovzduší, tuhé a kapalné odpady, apod. Proto už v době studií a předprojektové přípravy by mělo být na výše uvedené pamatováno. Z technického hlediska je nutné stanovit správný výkon zdroje páry na základě časových průběhů dílčích spotřeb páry jednotlivých spotřebičů, vyrábět páru v dostatečném množství a o správných parametrech (sytá suchá pára), volit správnou konfiguraci a správné dimenze parního rozvodného potrubí (nepoddimenzovat ani nepředimenzovat), vhodně upravovat tlak páry před spotřebičem a nakonec vracet co největší procento kondenzátu do parního zdroje vhodně navrženým kondenzátním potrubím. Správný návrh a vhodná konfigurace jednotlivých částí parokondenzátního okruhu jsou podrobněji rozvedeny v následujících odstavcích.
ZDROJ PÁRY
Zdrojem páry může být parní kotel nebo tzv. parní vyvíječ. Zatímco výroba páry v kotlích je dostatečně známa, používání vyvíječů má určité odlišnosti, které je třeba respektovat. Výroba páry v parních vyvíječích se výrazně liší od způsobu výroby páry v parních kotlích. Základní částí parního vyvíječe používaného pro výrobu technologické páry je šroubovitě vinutá trubka, která je umístěna v proudu spalin z hořáku. Proud spalin proudí prostorem mezi pláštěm vyvíječe a šroubovitě vinutou trubkou a postupně ohřívá vodu v trubce, která se mění v páru. Šroubovitě vinutá trubka obsahuje velmi malé množství vody, a proto je náběh parního vyvíječe ze studeného stavu podstatně rychlejší než v případě velkoobjemového parního kotle. Na druhé straně při výrobě páry v šroubovitě vinuté trubce dochází k vývinu mokré páry, neboť var vody a následné odpařování páry probíhá na velmi malé ploše. Navíc parní vyvíječ pracuje jako průtočný parní kotel, tzn. je nutné trvale přivádět vyšší množství napájecí vody, než by bylo potřebné z hlediska daného parního výkonu. Přebytek napájecí vody zajistí téměř stabilní koncentraci rozpuštěných solí a minerálů v minimálním vodním obsahu vyvíječe. V opačném případě by docházelo k postupnému zahušťování vody ve vyvíječi a následné tvorbě povlaků minerálů a solí na vnitřní straně šroubovice vyvíječe. Tepelný odpor povlaku by
snižoval chlazení šroubovice a vedl by k nepřijatelnému zvýšení tepelného namáhání, což by výrazně snižovalo životnost šroubovice vyvíječe. Přebytek napájecí vody vystupuje společně s odpařenou parou ze šroubovice parního vyvíječe, tj. na výstupu ze šroubovice parního vyvíječe je dodávána mokrá pára. Proto správně navržené vyvíječe páry obsahují dvojici separátorů osazených v sérii na výstupu páry ze šroubovice (obr. 1).
 |
| Obr. 1 - Celkové schéma parokondenzátního okruhu zvlhčovačů s přímým vstřikem páry |
První separátor (obvykle setrvačný a gravitační princip odloučení), tzv. předseparátor vlhkosti (PSV) má za úkol odloučit přebytek napájecí vody. Odloučená voda odchází přes plovákový odvaděč kondenzátu do prostoru, kde jsou umístěny sondy měřící obsah rozpuštěných solí a minerálů v odloučené vodě. Při nízkém obsahu rozpuštěných solí automatický okruh regulace vrací zachycenou vodu zpět do napájecí nádrže parního vyvíječe. Při vysokém obsahu rozpuštěných solí voda protéká nejprve dochlazovacím výměníkem zajišťující předehřev napájecí vody a dále je vypouštěna do kanalizace. Druhý separátor - jemný separátor vlhkosti (SV) - má za úkol odstranit z páry jemné kapičky kondenzátu, které jsou rozptýleny v celém průřezu potrubí. Ani dobře navržený kalník, ani předseparátor drobné kapičky nezachytí. Pokud jemné kapičky kondenzátu nejsou odstraněny, způsobují erozi redukčních a regulačních ventilů (rychlost proudění v prostoru kuželka - sedlo 100, 200 i více m/s). Odloučené kapičky kondenzátu a kondenzát odcházejí přes plovákový odvaděč kondenzátu přímo do napájecí nádrže parního vyvíječe.
Dvojice separátorů též výrazně snižuje riziko přestřiku vodního obsahu vyvíječe do parního potrubí při krátkodobé odběrové špičce. Přestřik je způsoben velmi malým vodním obsahem vyvíječe (vyvíječ se nechová jako horkovodní akumulátor páry). Druhým důvodem, proč jsou parní vyvíječe náchylnější k přestřiku vody do parního potrubí, je způsob doplňování napájecí vody a spínací tlaková diference hořáku (topných tyčí) vyvíječe. U vyvíječů se nejčastěji používá doplňování napájecí vody v režimu on/off (nejlevnější řešení). Při tomto režimu je velmi důležitá teplota doplňované vody, která úzce souvisí s množstvím vraceného kondenzátu. U vyvíječů obvykle není napájecí voda samostatně předehřívána a vlastní předehřev studené chemicky upravené napájecí vody je zajištěn pouze jejím směšováním s horkým vracejícím se kondenzátem. Při malém množství vracejícího se kondenzátu (úniky páry vlivem netěsností parní sítě) je napájecí voda nedostatečně předehřáta. Při jejím nárazovém doplnění (odstředivé čerpadlo) do tlakového prostoru vyvíječe (řízeno výškou hladiny) dochází k prudkému poklesu tlaku ve vyvíječi, což má za následek vznik přestřiku. Parní vyvíječe obvykle pracují v rozmezí tlaků 0,5 +/- 0,1 MPa, tj. tlaková spínací diference hořáku (topných tyčí) parního vyvíječe je vyšší než u parního kotle. Dané opatření chrání hořák před častým spínáním a vypínáním, což zvyšuje jeho životnost. Velmi nepříjemná situace vzniká, pokud je nárazově doplňována nedostatečně ohřátá chemicky upravená napájecí voda v době, kdy tlak páry na výstupu z vyvíječe je blízko spodní úrovně tlakového rozmezí vyvíječe. Pak dochází ke krátkodobému poklesu tlaku až na cca 0,3 - 0,25 MPa a následnému kmitání tlaku. Kolísavý tlak páry na výstupu z parního vyvíječe při běžném provozu vyvíječe je nutné respektovat při návrhu regulačních a redukčních ventilů či parních průtokoměrů. V opačném případě dochází k provozním obtížím daných armatur. Technická opatření, kterými lze zmírnit nepříjemné kolísání tlaků v parním vyvíječi a problémy s mokrou parou, jsou popsána v následujícím odstavci.
Při použití levnějších typů parních vyvíječů, které nemají zabudovánu dvojici separátorů a systém automatického odluhu (velmi aktuální v podmínkách ČR!), je nutné na výstup páry z vyvíječe osadit předseparátor, který je možné vyrobit z potrubních dílů. Průměr předseparátoru by měl být troj- a vícenásobkem průměru parního potrubí. Pára by měla v předseparátoru minimálně dvakrát měnit směr proudění. Záchytná kapacita spodní části předseparátoru by měla být alespoň 10 až 15 litrů. Do spodní části předseparátoru se umisťuje odkalení (kulový kohout) a z boku (cca 50 mm nade dnem) se provede napojení na plovákový odvaděč kondnezátu s předřazeným filtrem. Kondenzát z předseparátoru by se neměl, není-li použit systém automatického sledování vodivosti, vracet do napájecí nádrže (vyšší obsah rozpuštěných solí), proto je vhodné jeho vychlazení ve výměníku trubka v trubce (předehřev napájecí vody) před vypuštěním do kanalizace. Ve vzdálenosti cca 5 D po směru proudění páry se instaluje jemný separátor, jehož odvodnění (filtr a plovákový odvaděč) se zaústí do vratného potrubí kondenzátu. Celkové schéma výstupu páry z parního vyvíječe je na obr. 1. Při použití dvojice separátorů je nutné počítat s tím, že mechanickým vysušením páry se sníží hmotnostní průtok páry o cca 15 až 30 % (odvedený kondenzát z vystupující páry).
 |
| Obr. 2 - Správné spádování a odvodnění parního potrubí (páteřní potrubí) |
PARNÍ ROZVODNÁ POTRUBÍ
Při návrhu parních rozvodných potrubí se nejčastěji zapomíná na důkladné odvodnění a mechanické vysušení páry vstupující do zvlhčovače. Kondenzát vznikající vlivem tepelných ztrát izolovaného parního potrubí stéká na dno potrubí a vzniká vrstva kondenzátu. Vrstvu kondenzátu je nutné v pravidelných intervalech odvádět (obr. 2), jinak dojde k zaplavení celého průřezu parního potrubí a vzniká vodní zátka, která se šíří rychlostí proudění páry (25 - 30 m/s). V místě změny směru proudění (např. T kus) dojde k přeměně kinetické energie zátky na tlakovou a vzniká vodní ráz (obr. 3). Obecně platí, že odvodnění je nutné instalovat všude tam, kde při provozu hrozí hromadění kondenzátu (pata stoupačky, uzavírací a regulační ventil, atd.). Vodní ráz též vzniká při rychlém náběhu
paro-kondenzátní soustavy do provozu, zejména je-li přívodní parní potrubí špatně odvodněno. Při náběhu vzniká dvoj- až trojnásobné množství kondenzátu, neboť pára musí nejprve ohřát materiál potrubí, armatur, atd. Dané množství kondenzátu je nutné odvádět a náběh provádět postupným prohříváním celého parního okruhu (řízený náběh cca 6 K/min), což zajistí náběhový ventil (NV), který je řízen regulátorem R (náběhová rampa) - viz obr. 1. Při rychlém náběhu (otočení kulového kohoutu!) dochází ke vzniku vodního rázu, který může poškodit armatury (nejčastěji redukční a regulační ventily). Zásadně je nutné najíždět do prázdného parního a kondenzátního potrubí při uzavřeném regulačním ventilu zvlhčovače, což je prevence proti vzniku vodních a termických rázů (prudká
kondenzace páry na hladině kondenzátu).
 |
| Obr. 3 - Vznik vodního rázu v parním potrubí |
Při snižování průměru parního potrubí (za odbočkou) je potřebné dát pozor na typ použitých redukcí. Často se používají topenářské, tj. symetrické redukce, které brání plynulému odtoku kondenzátu a zde pak dochází k hromadění kondenzátu s nebezpečím vzniku vodního rázu. Pro parní potrubí je nutné používat asymetrické redukce, které mají spodní část ve stejné rovině jako parní potrubí, tj. nebrání odtoku kondenzátu (viz obr. 1). Obdobně je nutné montovat filtry na parním potrubí sítem vodorovně, aby nedošlo k zaplavení síta kondenzátem. Je doporučeno montovat též uzavírací armatury osou vřetene vodorovně opět z důvodu minimálního hromadění kondenzátu.
Kondenzát se v proudící páře vyskytuje též ve formě kapiček, které jsou strhávány účinky proudící páry z hladiny kondenzátu ve spodní části potrubí. Kapičky kondenzátu jsou rozptýleny v celém průřezu parního potrubí a vhodně navrženým kalníkem s odvodněním je nelze vzhledem k jejich velikosti zachytit. Kapičky kondenzátu způsobují erozi citlivějších armatur, tj. zejména kuželek regulačních a redukčních ventilů či měřících zařízení. Kapičky kondenzátu se z proudící páry odstraňují v separátoru vlhkosti, který by vždy měl být osazen na vstupu páry do redukčního či regulačního ventilu, případně zvlhčovače. Separátor [5] je víceúčelová armatura, která plní funkci odvodňovacího místa a kalníku pro záchyt mechanických nečistot. Separátor též zabraňuje poškození za ním osazených armatur (ve směru proudění páry) vlivem vodního rázu. Na obr. 1 je schematicky naznačeno použití separátoru vlhkosti (SV) jednak na výstupu páry z parního vyvíječe, dále před přímočinným redukčním ventilem (PRV) a též před regulačním ventilem parního zvlhčovače (RV). Podmínkou správné funkce separátoru je odvodnění plovákovým odvaděčem kondenzátu (POK) a tepelná izolace povrchu separátoru. Konstrukce separátoru nesmí umožňovat trvalé hromadění kondenzátu na dně separátoru. K hromadění kondenzátu na dně separátoru může docházet též při použití termického odvaděče kondenzátu pro odvodnění separátoru, zejména pokud jsou použité odvaděče s vysokým podchlazením kondenzátu (25 až 30 K). Doporučujeme používat pouze separátory renomovaných výrobců s garantovanou účinností a s dostatečným vnitřním objemem.
 |
| Obr. 4 - Správná konfigurace parní odbočky |
Pro dodávku suché páry ke zvlhčovači je velmi důležité správné napojení parní odbočky. Zásadně je nevhodné napojovat parní odbočku ze spodní části parního potrubí, jak je znázorněno v levé části obr. 4. V tomto případě dochází k trvalé dodávce mokré páry do zvlhčovače a sestava separátoru a odvaděče zvlhčovače nemusí mít dostatečnou kapacitu pro odvedení kondenzátu, zejména v případech, kdy je parní rozvodné potrubí nedostatečně odvodněno či dochází k trvalým přestřikům parního vyvíječe. Nejkvalitnější pára se nachází v horní části parního potrubí, a proto je nutné potrubí odbočky napojit z horní části parního potrubí - viz pravá část obr. 4. Pokud je nutné na odbočku osadit uzavírací armaturu, je vhodné armaturu osadit tak, aby při jejím uzavření vznikající kondenzát stékal samospádem do parního potrubí, které by mělo být vhodně odvodněno.
Důležité je též správné odvodnění a odvzdušnění instalované na konci parního potrubí. Koncové odvodnění odvádí kondenzát z parního potrubí a zabraňuje tak strhávání kondenzátu do parní přípojky posledního spotřebiče/zvlhčovače. V opačném případě je důsledkem trvalá dodávka mokré páry do zvlhčovače a možnost vstřiku kondenzátu přímo do proudícího vzduchu. Při náběhu parní soustavy do provozu, kdy jsou regulační ventily zvlhčovačů uzavřeny, odvádí koncové odvodnění vznikající kondenzát a zabraňuje tak vzniku vodního rázu v koncové části parního potrubí (obr. 3). Odvzdušnění automatickým odvzdušňovacím ventilem (nutno umístit nad maximální možnou úroveň hladiny kondenzátu v parním potrubí) odvede vzduch a parovzdušnou směs do okolí a chrání tak kondenzátní systém před zvýšenou korozí.
ÚPRAVA PARAMETRŮ PÁRY PRO POTŘEBY ZVLHČOVAČŮ
Úprava parametrů páry pro zvlhčovače se provádí zejména z důvodu snížení hluku při výtoku páry z trysek injekční trubice. Zvlhčovače mohou pracovat v rozmezí provozních přetlaků páry od cca 0,03 do 0,4 MPa. Z hlediska minimálních investičních nákladů je vhodné provozovat zvlhčovače v rozmezí provozních přetlaků páry od 0,2 do 0,4 MPa. Při nižších tlacích klesá kapacita zvlhčovače a je nutné použít větší a tudíž i dražší zvlhčovač (např. nízkotlaká pára). Při vyšších tlacích dochází k příliš hlučnému provozu zvlhčovačů, neboť výtok páry z trysek injekční trubice je výrazným zdrojem aerodynamického hluku. Proto v hygienicky citlivých provozech (např. vlhčení operačních sálů) je nutné dodávat páru o přetlaku 0,2 MPa.
Z hlediska konstrukce parního zdroje je výhodné vyrábět páru o přetlaku kolem 1 MPa (středotlaké parní kotle). Při daném přetlaku je měrný objem páry malý. Měrný objem páry klesá s rostoucím tlakem - viz parní tabulky, a proto rozměry parního zdroje jsou malé a zdroj je investičně levný. Při vyšších tlacích než 1 MPa už měrný objem téměř neklesá, tj. nevyplatí se provozovat parní zdroj na vyšších tlakových úrovních. Stejné pravidlo platí při návrhu parní rozvodné sítě. Snahou je rozvádět páru na stejném tlaku jako má zdroj a teprve v místě technologického odběru upravit tlak páry podle požadavku spotřebiče, tj. v našem případě zvlhčovače. Pak vychází průměr parního potrubí malý, což je výhodné nejen investičně (potrubí, izolace, závěsy, atd.), ale i provozně. Malý průměr potrubí znamená i malý povrch potrubí, který je rozhodující pro velikost tepelných ztrát parního potrubí, jež určují hospodárnost provozu celé parokondenzátní sítě. Tepelné ztráty parního potrubí závisejí také na rozdílu teplot páry a okolního vzduchu a též tloušťce a kvalitě tepelné izolace.
 |
| Obr. 5 - Kompletní dodávka balené redukční řady SPIRAX SARCO na rámu - úprava tlaku páry pro zvlhčovače |
Z výše uvedených důvodů se tlak páry pro potřeby zvlhčovačů s přímým vstřikem páry snižuje s použitím regulátorů tlaku, tj. redukčních ventilů. Na obr. 5 je zobrazena kompletní sestava přímočinného redukčního ventilu Spirax Sarco s příslušenstvím, která je dodávána na stavbu ve formě balené jednotky na rámu. Dané řešení výrazně urychluje montáž, která spočívá pouze v připojení příruby na vstupu páry, na výstupu páry, napojení odvodnění separátoru vlhkosti na kondenzátní potrubí a svedení odvodnění pojistného a odvzdušňovacího ventilu do odpadu. Tepelná izolace se osazuje až po úspěšně provedené tlakové zkoušce celého systému. Vlastní tlaková zkouška celé sestavy redukčního ventilu a kontrola správné konfigurace všech armatur je provedena ve výrobě.
Schéma celé sestavy redukčního ventilu ukazuje obr. 1. Pára je před vstupem do redukčního ventilu PRV důkladně odvodněna a mechanicky vysušena v separátoru vlhkosti a odloučený kondenzát je odveden sestavou plovákového odvaděče kondenzátu do kondenzátního potrubí. Hrubší mechanické nečistoty zachytí separátor vlhkosti, jemnější jsou zachyceny ve filtru s jemným sítem. Filtr je montován sítem vodorovně, aby nedocházelo k zaplavení síta filtru a vzniku vodních rázů. Před filtrem je osazen uzavírací ventil, aby bylo možné vyčistit síto filtru či provádět údržbu armatur. Uzavírací ventil je nutné vždy osadit až za separátorem vlhkosti, aby při uzavření ventilu mohl kondenzát vznikající vlivem tepelných ztrát odcházet do kondenzátního systému. V opačném případě dochází k hromadění kondenzátu a při otevření ventilu vznikne vodní ráz, který může poškodit redukční ventil či jiné armatury. Ve směru proudění páry pak za filtrem následuje redukční ventil s oddělovací nádobkou a impulzním potrubím, dále pojistný (PV) a uzavírací ventil. Uzavírací ventil se používá při nastavení redukovaného tlaku, což se provádí při nulovém průtoku páry a natlakovaném redukčním ventilu podle údajů manometrů, které jsou osazeny před a za redukčním ventilem.
SESTAVA PARNÍHO ZVLHČOVAČE
 |
| Obr. 6 - Osazení zvlhčovače SPIRAX SARCO s příslušenstvím na stěnu vlhčící komory VZD jednotky |
Sestava parního zvlhčovače Spirax Sarco je uvedena na obr. 6. Parní zvlhčovač se skládá ze separátoru vlhkosti, regulačního ventilu s pohonem, dvou injekčních trubic s tryskami, odvaděčů kondenzátu, které zajišťují odvodnění separátoru (plovákový - POK) a okruhu vytápění injekční trubice (termický - TOK). Vyrábějí se dvě základní velikosti parního zvlhčovače: typ 20 (menší parní výkon) a typ 40 (vyšší parní výkon). Každý z těchto typů lze použít buď pouze s jednou injekční trubicí nebo s více injekčními trubicemi (rovnoměrnější rozptýlení páry v průřezu vzduchotechnického kanálu). Separátor vlhkosti a injekční trubice, které jsou vyrobeny svařováním tenkostěnné nerezové oceli, mají nízkou hmotnost, což umožňuje velmi rychlý náběh zvlhčovače do provozu (není potřeba postupné prohřívání masívních odlévaných separátorů a injekčních trubic). Výkon zvlhčovače je řízen dle požadavků na relativní vlhkost vzduchu, která je snímána čidlem a následně vyhodnocována spolu s ostatními veličinami (teplota, průtok, atd.) regulačním systémem klimatizace (R). Vlastní návrh zvlhčovače byl podrobně rozebrán v [1].
Pro zabránění vzniku provozních problémů se zvlhčovači je vhodné povšimnout si některých drobností, které vyplývají z obr. 6. Přívod páry je proveden svislým potrubím s osazeným kulovým kohoutem (pravá část obrázku). Na přívodu ve vodorovné části potrubí je dále osazen filtr, který je správně montován sítem vodorovně (viz výše). Při uvádění zvlhčovače do provozu se nejprve velmi pomalu otevírá kulový kohout na přívodu páry do zvlhčovače. Důvodem je postupné odpouštění kondenzátu nahromaděného ve svilé části parní přípojky nad kulovým ventilem při výše uvedené konfiguraci parní přípojky (v praxi nejčastější). Regulační ventil zvlhčovače RV musí být uzavřen a lze ho velmi pomalu otevírat (náběhová rampa - zajistí nadřazený systém M + R) až po důkladném odvodnění a prohřátí parní přípojky. Prohřátí parní přípojky lze kontrolovat sledováním teploty kondenzátu, který je odváděn přes plovákový odvaděč (POK) ze separátoru zvlhčovače. Po otevření kulového kohoutu se nejprve ohřívá materiál potrubí a armatur na provozní teplotu. Pára velmi intenzivně kondenzuje a kondenzát je podchlazen pod křivku sytosti při daném tlaku páry, neboť i část tepla obsažená v kondenzátu je využita pro ohřev materiálu potrubí a armatur. Při dosažení provozní teploty pára kondenzuje pouze vlivem tepelných ztrát a vznikající kondenzát má teplotu sytosti. Výše uvedeného efektu lze využít a teplotu kondenzátu měřit čidlem teploty (postačí i příložné čidlo - nutno dobře zaizolovat) cca 300 mm za plovákovým odvaděčem kondenzátu (odvodnění separátoru) ve směru proudění kondenzátu (obr. 1). Regulační ventil zvlhčovače začne nadřazený systém M + R postupně otevírat až po dosažení teploty kondenzátu cca 90 až 95 °C (odvod kondenzátu samospádem do kondenzátní nádrže či zvedače kondenzátu). V opačném případě může dojít k přestřiku separátoru vlhkosti parního zvlhčovače s dodávkou mokré páry do proudícího vzduchu, kde následně hrozí nebezpečí koroze vzduchovodů případně hygienické potíže, tj. zejména namnožení bakterií po vychladnutí kondenzátu v místech, kde není vzduchotechnické potrubí řádně spádováno a odvodněno (hromadění kondenzátu).
ODVOD KONDENZÁTU
Při provozu parních zvlhčovačů vzniká kondenzát jednak v separátoru zvlhčovače (odvodnění parní přípojky) a dále v okruhu ohřevu injekční trubice zvlhčovače. Daný kondenzát je nutné dopravit do kotelny. Kondenzát může odtékat samospádem do níže položené kondenzátní nádrže (kotelna) nebo při rozsáhlejší a vertikálně hodně členité parokondenzátní síti je nutné kondenzát do kondenzátní nádrže přečerpávat. Pro přečerpávání kondenzátu lze použít elektrická odstředivá čerpadla zapínaná v závislosti na výšce hladiny v předřazené kondenzátní nádrži nebo parou poháněné zvedače kondenzátu, které nepotřebují kondenzátní nádrž s příslušenstvím a jejichž provoz je nezávislý na dodávce elektrické energie. Velkou výhodou zvedačů kondenzátu je schopnost čerpat horké kapaliny bez nebezpečí vzniku kavitace v kanálech oběžného kola, což je problém odstředivých čerpadel.
 |
| Obr. 7 - Kompletní dodávka parou poháněného zvedače kondenzátu SPIRAX SARCO na rámu - čerpání kondenzátu z odvodnění parních přípojek zvlhčovačů zpět do kotelny |
Na výtlak kondenzátu ze zvedače se doporučuje osadit zpětný ventil doplněný přerušovačem vakua, což zabraňuje vzniku tlakových rázů při přetržení sloupce čerpaného kondenzátu, neboť čerpání kondenzátu zvedačem kondenzátu není kontinuální (plnící a výtlačná fáze zvedače).
ZÁVĚR
Cílem článku bylo stručně popsat některá specifika při návrhu celkové koncepce parokondenzátního okruhu zvlhčovačů s přímým vstřikem páry, které se používají v průmyslových aplikacích. Pro spolehlivý a hospodárný provoz zvlhčovačů je nutné vytvořit vhodné podmínky, které jsou jednoznačně určeny konfigurací parní a kondenzátní sítě. Správně navržený zvlhčovač s příslušenstvím osazený do špatně konfigurovaného případně špatně provozovaného parokondenzátního okruhu je zdrojem trvalých provozních a následně často i výrobních či technologických problémů, jejichž odstranění/odstraňování stojí nemálo úsilí i peněžních prostředků. Je potřeba si uvědomit, že kvalita celého systému je určena kvalitou nejslabšího článku a např. šetření na správném odvodnění parních potrubí či v okruhu vracení kondenzátu se "vrátí" ve výrazně vyšších provozních nákladech či opravách poškozených armatur. Výše uvedené problémy nastávají zejména v situaci, kdy jediným ukazatelem pro návrh celkové konfigurace parokondenzátního okruhu je minimalizace investičních nákladů bez ohledu na výši skutečných provozních nákladů. Zde je namístě zdůraznit potřebu úzké spolupráce budoucího provozovatele či investora s projektantem, montážní firmou a dodavateli jednotlivých částí parokondenzátníhookruhu nebo armatur. Technici firmy Spirax Sarco jsou připraveni spolupracovat při návrhu a řešení jakékoliv části či celého parokondenzátního systému, jak je naznačeno v tomto příspěvku (nikoliv pouze při izolovaném návrhu parních zvlhčovačů).
Literatura:
[1] Neužil, M. Parní zvlhčovače s přímým vstřikem páry Spirax Sarco. Klimatizace, Radotín: Janka Radotín, 1999, roč. 31, č. 1.
[2] Neužil, M. Přesná regulace relativní vlhkosti a parní zvlhčovače Spirax Sarco.
Klimatizace, Radotín: Janka Radotín, 1999, roč. 31, č. 4.
[3] Neužil, M. K parnímu vlhčení v nemocnicích. Klimatizace, Radotín: Janka Radotín, 2000, roč. 32, č. 2.
[4] Neužil, M. Parní vlhčení v průmyslu. Klimatizace, Radotín: Janka Radotín, 2001, roč. 33, č. 1.
[5] Neužil, M.: Mokrá pára a separátory vlhkosti Spirax Sarco, Topenářství - Instalace 5/1998.
[6] Firemní materiály Spirax Sarco
