Plynové kondenzátne odlučovače na plynovode: stavba a účel odlučovača kondenzátu + nuansy montáže a údržby

Chystáte sa plynofikovať svoj dom? Možno budujete autonómny systém zásobovania plynom s plynojemom? V takom prípade musíte vedieť o plynových kondenzátnych odlučovačoch.

Pomôžu vám vyhnúť sa mnohým problémom pri používaní plynu a predĺžia životnosť zariadení spotrebúvajúcich plyn, ako aj samotného plynovodu a komínov. Správne vybraný a nainštalovaný odlučovač kondenzátu výrazne zvyšuje kvalitu plynu a zaisťuje bezpečnosť fungovania celého systému.

V tomto článku vám povieme, aké funkcie plnia odlučovače kondenzátu na plynovode, čo sa v nich usadzuje, aké sú a čím sa líšia, aký je princíp činnosti tohto zariadenia, ako ich inštalovať a udržiavať.

Prečo je potrebný odlučovač kondenzátu na plynovode?

Metán aj skvapalnená propán-butánová zmes potrebujú dodatočné čistenie. Je to spôsobené podmienkami skladovania a používania, nedokonalosťou plynových distribučných systémov.

Nečistoty v plynoch sú rôzne:

1. Voda sa môže dostať do plynovodu počas jeho výstavby, kontroly a prefukovania, ako aj cez najmenšie otvory alebo štrbiny. Podporuje koróziu ocele a ničí komín.
2. Bután (kvapalný) sa môže rekondenzovať z propán-butánovej zmesi. Nevyparuje sa a nestúpa plynovodom pri záporných teplotách, v mraze. Kvapalný bután v plynovom horáku vytvára plameň a v kotle vyvoláva zastavenie alebo výbuch.
3. Malé pevné častice sa môžu dostať do plynu z nádrží a potrubia systému, najmä ak nie sú nové a vo vnútri začal proces korózie. Kvôli nim sa upchávajú trysky.

Každý z týchto druhov nečistôt je svojím spôsobom nebezpečný. Voda, kvapalný bután v plynovom horáku vytvára plameň a v kotle vyvoláva výbuch; pevné častice upchávajú trysky.

Filtráciou, hromadením a odvádzaním cudzích vložiek sa zaoberá odlučovač kondenzátu.

Kondenzátny zberač pozostáva z nasledujúcich komponentov: 1) plynovod; 2) vyrovnávacia tlaková linka; 3) uzatváracia armatúra; 4) preplachovacia trubka; 5) kondenzátny odvod; 6) zásobník kondenzátu, inštalovaný pod plynovodom.

V kondenzátnom zberači sa zhromažďuje všetko ťažké, vrátane kvapalného butánu, čím sa predchádza nebezpečným situáciám, ktoré môže vyvolať.

Stavba a princíp činnosti odlučovača

Kondenzátne zberače nízkeho tlaku sa zásadne líšia od armatúry navrhnutej na fungovanie s plynovodom stredného alebo vysokého tlaku.

Ide o vertikálnu valcovú nádobu s vypuklým alebo kužeľovitým dnom, na ktorej hornej časti stien sú z oboch strán privarené hrdlá na spojenie s plynovodom, a cez veko je vyvedená trubka na povrch zeme pod špeciálnu striešku – koberec, na odsávanie kondenzátu.

Plyn prechádza hornou časťou nádoby z jedného hrdla do druhého, zatiaľ čo všetky kvapalné alebo tuhé nečistoty z neho usadzujú na dne. V takýchto systémoch tlak plynu nestačí na vytlačenie kvapaliny cez trubku zariadenia, a preto ju treba odsávať čerpadlom, podobne ako keď pijete nápoj z pohára cez slamku.

V nadzemných kondenzátnych zberačoch je odvádzacia trubka niekedy umiestnená naspodku a kondenzát jednoducho odteká pri otvorení kohútika pôsobením gravitácie.

Kondenzátne zberače stredného a vysokého tlaku sú expanzné nádrže, v ktorých plyn akoby odstáva. Vďaka výraznému zväčšeniu prierezu v porovnaní s plynovodnými rúrami klesá rýchlosť prúdenia a všetky ťažké kvapalné a tuhé častice stihnú usadnúť.

Hlavná časť zariadenia – zberač – je valcová nádoba s vypuklými koncami, ako cisterna. Z nej sú hore vyvedené dve hrdlá: prvým priteká kondenzát samospádom z potrubia, a druhým sa plyn, ktorý sa dostal do kondenzátora spolu s kvapalinou, vracia späť do potrubia.

Preplachovacia trubka na odstránenie kondenzátu v zariadeniach stredného alebo vysokého tlaku je povinne vybavená kohútikom – nie zátkou, ako v prvom variante. V niektorých prípadoch môže byť tlak plynu v systéme postačujúci na odstránenie všetkého kondenzátu po otvorení kohútika. Častejšie sa to deje u kondenzátnych zberačov inštalovaných na povrchu zeme.

V podzemných nádržiach len pri tlaku najmenej 15–20 kPa sa nahromadená kvapalina samovoľne dvíha po odvádzacej trubke a vystrekuje z nej do špeciálnej nádrže. Pritom môže na povrchu zeme zamŕzať, čím sa nielen zastaví odvod kondenzátu, ale môže dôjsť aj k poškodeniu trubky, v ktorej k tomu dôjde, až k jej prasknutiu.

Aby sa zabránilo zamrznutiu v zime, v podzemných kondenzátových zberačoch vysokého a stredného tlaku je nainštalovaná ďalšia stúpačka naplnená plynom, umiestnená paralelne k odvádzacej trubici. Je spojená s hlavnou stúpačkou na povrchu zeme a vytvára v nej spätný tlak, čím bráni vytekaniu kvapaliny pri mraze.

Okrem toho sú takéto zásobníky kondenzátu zvyčajne vybavené prídavným zariadením. Môže to byť manometer na kontrolu tlaku vo vnútri nádrže, snímač hladiny kvapaliny, ktorý ukáže, koľko kondenzátu sa už nahromadilo, signalizátor naplnenia, ktorý vydá pokyn na obsluhu zariadenia a vypustenie nazbieranej kvapaliny.

V takýchto zariadeniach nie je zriedkavé zariadenie na automatické odstraňovanie kvapaliny. Na kondenzátovom zberači inštalovanom pred kompresorom signalizátor naplnenia automaticky vypne kompresor.

Odporúčania pre výber kondenzátnych odlučovačov

V závislosti od parametrov vášho plynovodu je na trhu k dispozícii obrovský sortiment kondenzátových zberačov pre plynovody. Niektorí výrobcovia sú pripravení vyrobiť zariadenie akejkoľvek modifikácie na základe vašej osobnej objednávky, presne vyhovujúce všetkým požiadavkám, ak vhodný model nie je v ponúkanom rade produktov.

Plynové systémy sú rôznorodé tvarom, tlakom, prevádzkovými podmienkami, náplňou, prevádzkovými podmienkami – kombinácií týchto parametrov je veľa. A preto nie je menej variantov kondenzátových zberačov pre plynovody.

Nesprávne vybrané zariadenie nezvládne úlohy, ktoré sú mu pridelené, alebo bude neprimerane veľké a nákladné, preto odporúčame zveriť konečný výber odborníkom. A aby sme sa v tejto rozmanitosti trochu zorientovali, pozrime sa na ich hlavné rozdiely a princípy výberu podľa týchto parametrov.

Kritérium #1 — tvar odlučovača kondenzátu

Samotná nádoba na zber kondenzátu môže byť umiestnená horizontálne, ako trubica alebo malá cisterna, alebo vertikálne, pripomínajúca hrniec. Určiť, ako by mal byť vybraný kondenzátový zberač umiestnený, možno nielen podľa tvaru, ale aj podľa umiestnenia prípojných hrdiel: sú vždy nasmerované horizontálne.

Tvar kondenzátového zberača nie vždy závisí od návrhového tlaku: existujú vertikálne pre hlavné potrubia a mini-cisterny pre nízky tlak.

Vertikálne kondenzátové zberače sa najčastejšie používajú na plynových zásobníkoch, sú pripojené k nádrži a k vertikálnej trubke privádzajúcej plyn do domu, pričom nádoba na zber kondenzátu je umiestnená vertikálne, paralelne s trubkou.

Horizontálne modely sa zvyčajne vešajú alebo inštalujú na podpery pod horizontálnou trubkou, paralelne s ňou. Často bývajú vysokotlakové a veľkých objemov.

Kritérium #2 — tlak v plynovode

Je dôležité zaobstarať kondenzátny lapač dimenzovaný na rovnaký tlak ako celé plynovodné potrubie. Existujú 3 varianty: pre nízky, stredný a vysoký tlak.

Niekedy sa kondenzátne lapače vyrábajú už spojené s úsekom plynového potrubia – to umožňuje minimalizovať množstvo zváracích prác v teréne.

Líšia sa nielen veľkosťou a priemerom prípojných hrdiel, ale aj vnútorným usporiadaním, spôsobom inštalácie a údržby. Preto nesúlad tlaku môže spraviť inštaláciu a prevádzku nielen neefektívnou, ale aj nebezpečnou.

Kritérium #3 — ďalšie parametre zariadenia

Okrem spomínaného tvaru a tlaku sa líšia podľa nasledujúcich parametrov:

• Objem – od pár stoviek mililitrov do niekoľkých kubických metrov, v závislosti od náchylnosti plynovodu na tvorbu kondenzátu, zloženia plynovej zmesi, klimatických podmienok, objemu prepravovaného plynu a miesta inštalácie kondenzátneho lapača.
• Materiál, z ktorého je vyrobený prijímač kondenzátu – spravidla nehrdzavejúca oceľ. Bez dodatočnej úpravy dokáže dlhodobo odolávať agresívnemu prostrediu vlhkosti a kvapalného butánu. Avšak nie zriedka sa kondenzátne lapače, najmä veľkých objemov, vyrábajú aj z bežnej ocele. Pre dodatočnú ochranu sa upravuje nielen zvonka, ako celé plynovodné potrubie, ale aj zvnútra – napríklad epoxidovou zmesou.
• Podľa miesta inštalácie sú kondenzátne lapače podzemné a nadzemné. Na druhé je povinné značenie «Plyn», «Horľavé».
• Vonkajšia hydroizolácia musí byť rovnaká ako na plynovode. Najčastejšie sú to polyetylénové lepiace pásky, ale môže to byť aj bitúmenová masticha alebo bitúmenovo-polymérový náter. Pre nadzemné zariadenie postačuje ochrana vodeodolnou farbou, nevyhnutne žltou.
• Prípojné hrdlá na pripojenie k plynovodu sa líšia priemerom a môžu byť dimenzované na zvarový šev alebo nerozoberateľné spojenie ocele s plastom.
• Doplnkové zariadenie. Okrem vstupného a výstupného hrdla je nevyhnutne prítomná rúrka na odvod alebo odčerpanie zachyteného kondenzátu. Taktiež môžu byť prítomné konektory pre manometer, snímač hladiny kvapaliny, signalizátor naplnenia nádrže, na vyrovnávanie tlaku.

Súkromní odberatelia spravidla kupujú kondenzátny lapač pre súkromné plynové zásobníky pri zriaďovaní autonómneho zásobovania plynom usadlosti.

Plynové zásobníky pre súkromný dom majú rôzne objemy, líši sa aj kvalita plynu a prevádzkové podmienky – to ovplyvňuje výber kondenzátneho lapača.

Na takéto účely sa zvyčajne používajú malé zariadenia s vertikálnou nádobou podobnou poháriku a dlhou rúrkou na odsávanie kondenzátu. Inštalujú sa väčšinou pod zem, priamo na vstupe do zásobníka plynu a zvyčajne nemajú žiadne ďalšie vybavenie.

Vysokotlakové kondenzačné nádoby sa inštalujú na hlavných plynovodoch, pri plynárenských distribučných bodoch a pred veľkými priemyselnými odberateľmi. Majú veľký objem a tvar cisterny, takmer vždy sú vybavené ďalšími snímačmi a signalizačnými zariadeniami.

Postup inštalácie odlučovača kondenzátu

Spôsob a postup pripojenia kondenzačnej nádoby závisí od miesta jej inštalácie.

Hlavné miesta na zber a odvádzanie kondenzátu z plynu sú:

1. Na výstupe z plynového zásobníka v autonómnych systémoch zásobovania plynom.
2. Na nízkych úsekoch plynového potrubia alebo v mieste spojenia rúr s opačným sklonom.
3. Na začiatku („hlave“) plynovodu – pri rafinérii, za GRS (plynárenskou distribučnou stanicou) alebo zásobnou nádržou.
4. Pred kompresorom, aby sa predišlo poruchám v jeho činnosti, ako aj pred továrňami a inými priemyselnými odberateľmi.
5. Na výstupe plynu z kompresora – tu sa kondenzát zachytáva, ak bol kompresor zastavený, alebo ak sa z nádrží odčerpávala ropa a plnili sa plynom.

Vypracovanie plánu rozmiestnenia kondenzačných nádob je úlohou hlavného inžiniera spoločnosti, ktorá prepravuje a distribuuje plyn odberateľom.

Určuje nielen miesta inštalácie takýchto zariadení a vzdialenosť medzi nimi, ale aj typ, veľkosť a ďalšie charakteristiky. Po montáži musia o umiestnení zariadenia presne signalizovať špeciálne tabuľky, ktoré udávajú smer a vzdialenosť k nemu.

Inštalovaná podzemná kondenzačná nádoba musí byť umiestnená v určitej vzdialenosti od vodných plôch, studní, stromov a budov, na jej umiestnenie upozorňujú tabuľky.

Pri výbere miesta pre kondenzačnú nádobu sa zohľadňuje aj pohodlie ďalšej údržby. Musí zostať nielen voľný prístup k rúrke na odsávanie kondenzátu, ale aj možnosť v prípade potreby ju vykopať na údržbu, opravu alebo výmenu. Samotné zariadenie sa umiestňuje najmenej 2 m od najbližšej steny a jeho pripojenie k potrubiu najmenej 1 m od steny. Taktiež je zakázaná inštalácia takýchto zariadení nad úrovňou mrazu v pôde.

Súkromní odberatelia sa môžu stretnúť s potrebou inštalácie kondenzačnej nádoby iba na plynovom zásobníku – touto otázkou sa budeme zaoberať podrobnejšie. Plynový zásobník sa inštaluje vo vzdialenosti od domu, podľa požiadaviek noriem – minimálne 10 m, a preto sa potrubie k základovému vstupu zvyčajne kladie horizontálne pod zemou.

V takejto schéme sa toto potrubie rozdeľuje na 2 časti s opačným sklonom a na ich styku, v najnižšom bode, sa inštaluje kondenzátny zberač. Pod neho sa zaleje malý základ a samotný agregát sa postaví na nožičky, aby sa minimalizovala korózia. Vstup a výstup zariadenia sa privaria k plynovému potrubiu a trubička na odčerpávanie kondenzátu sa predĺži na povrch zeme, zasunie sa zátkou a prikryje sa poklopom.

Kondenzátny zberač možno pripájať len nerozoberateľnými spojmi, zváraním; závitové a prírubové spoje sú neprípustné. To zaisťuje bezpečnosť prevádzky a znižuje riziko únikov.

Ak plyn je vyvedený na povrch zeme vertikálne, priamo z plynojemu, miesto na zber kondenzátu je úplný začiatok potrubia. Pritom sa jedna prípojka privarí k potrubiu a druhá – buď k tomu istému potrubiu o niečo nižšie, alebo k samotnej nádrži. Trubička na odčerpávanie kondenzátu sa vyvedie paralelne k plynovému stojanu.

Nuansy údržby zariadenia

Podľa harmonogramu vypracovaného inžinierom plynárenskej spoločnosti sa vykonáva preplach kondenzátnych zberačov a kontrola ich technického stavu. Tieto práce sa považujú za nebezpečné, pretože kondenzát obsahuje nielen vodu, ale aj ľahko zápalný kvapalný bután, ktorý často tvorí väčšinu kvapaliny. Preto údržbu vykonávajú dvaja odborníci, len počas dňa, nie počas búrky.

Taktiež je zakázané vypúšťať kondenzát priamo do autocisterny – iba do kovových stacionárnych nádob s oplotením alebo do jamy. Ak je v blízkosti ropovod, možno kondenzát vypúšťať do neho.

Na vyprázdnenie kondenzátneho zberača nízkeho tlaku bude potrebné čerpadlo, motorové čerpadlo alebo vákuová cisterna. Z konca trubičky sa vytiahne zátka, pripojí sa hadica čerpadla, otvorí sa kohútik a spustí sa čerpadlo. Odčerpávanie pokračuje, kým z čerpadla neprestane tiecť kvapalina, potom sa čerpadlo vypne, kohútik sa uzavrie, hadica sa odpojí a zátka sa vráti na miesto.

S kondenzátnym zberačom malého objemu si možno poradiť aj ručným čerpadlom, a z niektorých modelov pre nadzemnú montáž kvapalina vyteká samospádom.

Kondenzátne zberače stredného a vysokého tlaku spravidla nepotrebujú čerpadlo. Sú v nich vybavené 2 stúpačky: s kondenzátom a s plynom, na každej je kohútik a zvyčajne je otvorený len ten na plynovom.

Na uvoľnenie nádrže od kvapaliny sa otočia oba ventily: plynový sa uzavrie a kondenzačný sa otvorí. Kvapalina vystupuje pod tlakom plynu z potrubia. Na úsporu času a nákladov práce možno tento proces automatizovať pomocou meracích a riadiacich prístrojov a automatizácie.

Ak sa kondenzát včas neodstráni, vodný ráz alebo zátka môže nielen brániť prívodu plynu, ale aj poškodiť potrubie.

Okrem odstraňovania nahromadeného kondenzátu obchôdzka plynovodu kontroluje prítomnosť a správnosť tabuliek označujúcich ich umiestnenie, ako aj funkčnosť samotného zariadenia a súvisiacich uzatváracích armatúr. V prípade potreby sa oprava vykoná ihneď alebo sa vypracuje protokol, na základe ktorého následne vyjde špeciálny tím.

Ako sa zaobísť bez plynových kondenzátnych odlučovačov?

Kondenzátny zásobník inštalovaný na plynovode je zárukou bezpečnosti a ochrany zariadenia.

Existujú však aj alternatívne možnosti. Spravidla sú zamerané na predchádzanie tvorby kondenzátu. Medzi takéto prostriedky patria odparovače, ktoré vracajú parný bután späť do zásobníka plynu, tepelná izolácia a vykurovanie potrubia, jeho uloženie hlbšie ako bod mrazu, použitie rúr s väčším priemerom.

Vykurovanie plynovodu zabráni tvorbe najnebezpečnejšej časti kondenzátu – kvapalnej fázy butánu, ale jeho zriadenie a prevádzka nie sú lacné.

Ich použitie však nie je vždy možné a účinné, navyše je zvyčajne drahšie ako inštalácia kondenzátneho zásobníka.

Závery a užitočné video k téme

Aby ste si lepšie predstavili princíp fungovania kondenzátneho zásobníka, odporúčame pozrieť si nasledujúce video:

Názorná ukážka o tom, čo je plynový kondenzát v nasledujúcom príspevku:

Rozobrali sme, na čo sú potrebné plynové kondenzátne zásobníky, aké sú, ako fungujú a na aké kritériá si dávať pozor pri výbere vhodnej nádrže. Tiež sme hovorili o tom, ako a kde sa inštalujú a udržiavajú kondenzátne zásobníky a aké existujú alternatívne riešenia.

Už ste sa stretli s týmto zariadením? S ktorým konkrétne a z akého dôvodu? Podeľte sa o skúsenosti s používaním a ďalšie informácie k téme – formulár spätnej väzby sa nachádza nižšie pod týmto príspevkom.