Что такое деаэратор в котельной? Деаэратор для парового котла
Устройство и назначение деаэратора атмосферного, струйного и вакуумного типа для парового котла
В деаэраторе струйного типа вода, подлежащая деаэрации, подается в деаэрационную колонку через смесительную камеру на верхнюю распределительную тарелку кольцеобразной формы; через отверстия диаметром 5— 8 мм в днище этой тарелки вода падает в виде дождя на следующую, расположенную под ней дискообразную тарелку (сито) и т. д. Применяют от двух до пяти тарелок, размещаемых одна под другой на расстоянии 400— 1200 мм. Тарелки выполняют попеременно в виде центрально-расположенных дисков и кольцеобразных, прилегающих к внутренней стенке колонки (рис. 4).
Греющий пар подается в нижнюю часть колонки через горизонтальный коллектор с отверстиями. Поднимаясь, поток пара проходит последовательно через промежутки между центрально расположенными тарелками и внутренней, поверхностью стенки колонки и внутри кольцеобразных тарелок, пересекает струи воды, нагревая ее до температуры насыщения. Выделяемые из воды газы вместе с небольшой несконденсированной частью пара — выпаром поднимаются и в виде паровоздушной смеси удаляются из колонки через центральный штуцер в верхней ее части. Необходимая деаэрация воды обеспечивается обязательным нагревом воды до кипения и выделением при этом пара с выпаром в количестве не менее 1,5—3 кг на тонну деаэрируемой воды.
На рис.: 4 показан струйный деаэратор атмосферного типа, применяемый преимущественно на ТЭЦ для деаэрации добавочной воды и конденсата греющего пара промышленного отбора.
В деаэрационных колонках с неупорядоченной насадкой (рис. 4,в) вода, подлежащая деаэрации, поступает в объем, содержащий насадку, через водораспределительное устройство и верхнюю перфорированную тарелку и сливается после деаэрации через сетку из нержавеющей проволоки и нижнюю опорную решетку. Греющий пар подается снизу через распределительный коллектор.
Из-за заполнения рабочей части деаэрационной колонки неупорядоченной насадкой различной, иногда сложной, например омегаобразной, формы вода и нагревающий ее пар проходят длинный извилистый путь; в связи с этим возрастают площадь поверхности и продолжительность контакта воды и пара, сокращается высота рабочей части деаэрационной колонки.
Деаэраторы смешивающего типа снабжаются большей частью охладителями паровоздушной смеси (выпара), включенными на подводе деаэрируемой воды. В охладителе выпара пар конденсируется и конденсат его возвращается в деаэратор; воздух удаляется в атмосферу непосредственно, если в деаэраторе поддерживается избыточное давление, или через паровоздушный эжектор, если деаэратор вакуумный. •
Деаэрированная вода собирается под деаэрационной колонкой в деаэраторном (аккумулирующем) баке горизонтальной цилиндрической формы. Деаэраторные баки предназначены в основном для аккумулирования запаса питательной (подпиточной) воды, обеспечивающего надежное питание паровых котлов в течение некоторого определенного времени, т. е. выполняют функцию демпфирующей емкости в пароводяном тракте. Кроме того, в деаэраторном баке заканчивается процесс дегазации воды — выделения дисперсных газов и разложения бикарбонатов. Для этого в нижней части деаэрационной колонки и в баках некоторых деаэраторов применяют барботажные устройства.
Для надежной работы питательных насосов уровень воды в баках поддерживается постоянным посредством регулятора уровня. Для деаэраторов повышенного давления выпускаются баки вместимостью 65, 100, 120, 150 и 185м3.
Холодные потоки конденсата через штуцера ввода поступают в кольцевой приемный короб и далее через прямоугольные окна на внутренней обечайке в смесительное устройство.
Из смесительного устройства при достижении определенного уровня, конденсат равномерным потоком по всему периметру поступает на перфорированное днище верхнего блока.
Из верхнего блока конденсат пройдя через отверстия перфорированного днища, дробится на тонкие струи. Проходит через струйный отсек конденсат нагревается до температуры близкой к температуре насыщения и попадает на нижний блок. Сначала на переливной лист затем через сегментный вырез переливного листа поступает на перфорированный лист барботажного устройства. По барботажному листу вода движется слева на право и обрабатывается паром, проходящим через отверстия щита. Происходит нагрев до температуры насыщения и окончательное удаление растворенных газов.
В конце барботажного листа вода через четыре сливные трубки, верхние концы которых, для обеспечения постоянного слоя воды, выступают на 100 мм над листом, поступает в нижнею часть колонны и далее через сливную горловину сливаются в деаэраторный бак.
Сливная горловина обеспечивает постоянный уровень воды в нижней части колонны перед поступлением ее в деаэраторный бак. Слив воды из сливных трубок происходит под этот уровень, что препятствует прохождению пара через сливные трубы в обход барботажного устройства.
Греющий пар из префорированного коллектора подается под барботажный лист. Степень перфорации листа выбрана такой, что при минимальной нагрузке под листом создается устойчивая паровая подушка, исключающая провал воды через отверстия листа. На барботажном листе происходит интенсивная паровая обработка слоя воды, движущейся в сторону сливных труб и глубокая и стабильная дегазация.Не сконденсировавшийся пар и выделившиеся из воды газы поднимаются вверх и через горловину переливного листа поступают в струйный отсек.
С увеличением производительности и расхода пара давление в паровой подушке возрастает, и пар в обход барботажного листа через паро-перепускной патрубок гидрозатвора поступает в струйный отсек.В струйном отсеке пар, двигаясь в верх, пересекает и омывает падающие вниз, с перфорированного днища струи воды. При этом происходит перемешивание воды с паром, подогрев ее до температуры, близкой к температуре насыщения при данном давлении в колонки и предварительная дегазация воды. Конденсат греющего пара присоединяется к струям воды, а несконденсированный греющий пар и выделившейся из воды газ по периферии, через кольцевой зазор между корпусом и верхним блоком, проходят в верхнюю часть колонки, обеспечивая ее вентиляцию и подогрев встречных потоков воды, поступающих из смесительного устройства, и далее через штуцер выпара отводятся из колонки.
Рисунок.6. Деаэрационные колонки повышенного и атмосферного давления струйного типа и пленочные с неупорядоченной насадкой
а — струйного типа повышенного давления, б—струйного типа атмосферного давления, в—пленочного типа с неупорядоченной насадкой: 1 — подвод основного конденсата;2 — подвод конденсата сетевых подогревателей; 3 —смесительное устройство; 4 — 8 —дырчатые тарелки:-9, 10 — подвод конденсата ПВД; 11. 12 — пар от перегородка- 15 — перегородка; 16 — отверстия для выхода воды; 17— перфорированные тарелки; 18 — сетка с фиксированной ячейкой; 19 — кольца; 20 — решетка; 21 — обечайка; 22 — патрубки в водяной распределительной камере; 23 — патрубки в смесительном устройстве для отвода выпара с периферии колонки; 24— трубы
Поделитесь материалом с друзьями в социальных сетях
helpinginer.ru
НАЗНАЧЕНИЕ ДЕАЭРАТОРА В КОТЕЛЬНОЙ И ПРИНЦИП ЕГО РАБОТЫ - Деаэрация питательной и подпиточной воды паровой котельной
Содержащиеся в воде газы выделяются и, насыщенные паром, удаляются из верхней части колонки. Разделение на пар и воду происходит в средней части сепаратора. Проходя сквозь отверстия барботажного листа 8 и слой воды на нем, пар нагревает воду практически до температуры кипения при давлении в деаэраторе.
Из ДА выпар удаляется самотёком, в силу небольшого избытка давления в сравнении с атмосферным. В ДВ используется устройство для принудительного отсоса парогазовой смеси (водоструйный эжектор).
Работа котельных установок
В его устройстве реализована двухступенчатая система дегазации. Первая ступень — струйная, вторая — барботажная, в виде непровальной дырчатой тарелки. Он предназначен для конденсации пара и утилизации тепловой энергии из парогазовой смеси. ЭВ (эжектор водоструйный) используется как воздухоотсасывающее устройство.
Паспорт деаэратора представляет собой документ, который содержит общее описание, устройство и принцип работы, инструкцию по эксплуатации, технические характеристики. НПО «СТИГМАШ» специализируется на производстве, подборе и поставках промышленного оборудования. Наши инженеры помогут вам сделать правильный выбор, подберут и произведут тепловой расчёт деаэратора, чтобы оборудования максимально соответствовало конкретным условиям работы.
В последнее время и в некоторых русскоязычных публикациях (о нетрадиционных для наших предприятий конструкциях либо переводных) бак отделяют от деаэратора. Существует большое количество видов вертикальных и горизонтальных деаэраторов, выпускаемых различными производителями, каждый из которых может иметь конструкционные отличия. На рисунках 1 и 2 схематично показаны элементы устройства двух основных видов деаэраторов.
Растворенный в воде газ переходит в газовую паровую фазу, парогазовая смесь сбрасывается через вентиляционное отверстие в верхней части колонны (так называемый «выпар»). Деаэрированная вода стекает в горизонтальный накопительный бак, из которого она подается в парогенирирующую установку. Питающая вода котла распыляется в зоне (Е), в которой она нагревается паром при помощи паровой гребенки.
Меняется ли принцип действия работы деаэратора в зависимости от его типа?
Предварительно нагретая питающая вода попадает в зону деаэрации (F), в которой происходит её деаэрация под действием пара, поднимающегося от паровой гребенки. Деаэрированная питающая вода подается насосом из нижней части деаэратора в парогенерирующую установку.
На практике задаются технологически допустимой и экономически целесообразной глубиной дегазации. Выпар — это смесь выделившихся из воды газов и небольшого количества пара, подлежащая удалению из деаэратора.
Пленочные деаэраторы малочувствительны к загрязнению накипью, шламом и окислами железа, но более чувствительны к перегрузке. В деаэраторах барботажного типа поток пара, который вводится в слой воды, дробится на пузыри. Преимуществом этих деаэраторов является их компактность при высоком качестве деаэрации.
В барботажном устройстве наряду со значительным развитием суммарной поверхности контакта фаз обеспечивается интенсивная турбулизация жидкости. Барботажные устройства могут быть затопленными в баке в виде перфорированных листов (при этом трудно обеспечить беспровальный режим) или устанавливаться в колонке в виде тарелок. Производительность деаэратора — расход деаэрированной воды на выходе из деаэратора. В деаэраторах типа ДВ при использовании в качестве греющей среды (теплоносителя) перегретой деаэрированной воды расход последней в производительность не входит.
Коррозия в основном зависит от содержания растворенного кислорода в воде и углекислоты( она затрудняет образование защитного слоя окислов металла). Суть в том, что в год такая труба теряет по 0,55 мм толщины своей стенки из-за коррозии. Принцип работы деаэратора основан на доведении температуры воды до температуры насыщения(кипения), при определенном давлении. Для атмосферных деаэраторов (Р=0,12 МПа) – это 104 С, для деаэраторов повышенного давления (P=0,6 МПа) – 160 С, для вакуумных деаэраторов температура (P=0,075…0,5 кг/см2) 40-80 градусов.
Рекомендуем посмотреть технические требования на деаэратор питания котлов составленные одним из проектных институтов, информация очень подробная и интересная. А вот видео принципа работы деаэратора STORK (особенность этих деаэараторов — отсутсвие колонки). Типы деаэраторов, принцип действия и конструкции.
При нагревании растворимость воздуха и СО2 в воде уменьшается. Это используют, нагревая воду в теплообменных аппаратах смешивающего типа, называемых деаэраторами. Деаэраторы различают также по способу контакта воды с паром: струйные, пленочные, капельные, барботажные. Устройство атмосферного струйно-барботажного деаэратора, состоящего из горизонтального цилиндрического бака-аккумулятора 23 и установленной на нем деаэрационной колонки 3, показано на рис. 4.7.15.
Котельное оборудование
При контакте с восходящим потоком пара вода нагревается до кипения. В колонке устанавливаются тарелки двух типов: с проходом пара через центральное отверстие, а также по периферии. Теплота парогазовой смеси, называемой выпаром, в деаэраторах большой производительности используется для собственных нужд котельной.
Как и при использовании струйных колонок, сочетание пленочного принципа распределения воды с барботажным улучшает деаэрацию.
Охлаждающей средой является, как правило, химочищенная вода, направляемая в деаэратор. В деаэраторах малой производительности выпар удаляется непосредственно в атмосферу.
Деаэрированная (питательная) вода стекает в бак, в котором происходит ее накопление. Для лучшей деаэрации в правой секции организуется циркуляция воды с помощью вертикальной перегородки 15. Деаэрированная вода отбирается из правой секции.
Для блоков большей мощности их конструкция была несколько изменена с целью уменьшения габаритов и расширения диапазона эффективной работы барботажного устройства (рис.4.7.18). Перфорированный коллектор подвода пара установлен в переходном патрубке, соединяющем колонку с баком. Это позволило несколько сократить высоту колонки.
В котельной обязательно должна быть предусмотрена регулировка продолжительности работы и температуры теплоносителя. После деаэратора питательная вода поступает на питательный насос и через экономайзер в верхний барабан парового котла. Температура уходящих газов при этом 140 — 160 градусов Цельсия.
Будем читать дальше:
zvidalumkaser.ru
деаэратор принцип работы | Проектирование тепловых электростанций
Поделиться "деаэратор принцип работы"
деаэратор
Чтобы понять принцип работы деаэратора, необходимо разобраться, зачем вообще деаэрируют воду.
Для чего нужен деаэратор на ТЭЦ
Коррозия металла возникает на поверхности металла, там где происходит соприкосновение с водой, затем разрушение идет внутрь металла. Коррозия в основном зависит от содержания растворенного кислорода в воде и углекислоты( она затрудняет образование защитного слоя окислов металла).
Скорость коррозии стали имеет линейную зависимость от концентрации кислорода в воде. Причем эта зависимость прямопропорциональна( если увеличить концентрацию кислорода в 2 раза то и скорость коррозии также вырастет в 2 раза).
Трубопроводы с холодной водой( менее 25 С) мало подвержены коррозии. При повышении температуры, если Вы не хотите платить за ремонт и простой безумно дорогого оборудования(например может случиться пережег трубок в паровом котле, поломка подогревателей, выход из строя трубопроводной арматуры и т д ) необходимо применять химические или термические методы для удаления растворенных газов из воды.
Для отечественных и зарубежных котлов существуют нормы качества питательной воды, в которых в зависимости от температуры и давления котла указаны требования к содержанию кислорода в питательной воде.
Простой, но очень интересный пример
Пример взят из книги, расчеты приведенные там опустим, чтобы не забивать голову ненужной информацией.
- Расход сетевой воды в сети ГВС - 400 т/ч
- Диаметр трубопровода – Ду300
- Содержание кислорода в начальной точке трубы 9,3 мг/кг
- Содержание кислорода в конечной точке трубы 4,15 мг/кг (50% кислорода пошло на коррозию)
- Тепловая сеть работает 5000 ч в год
Суть в том, что в год такая труба теряет по 0,55 мм толщины своей стенки из-за коррозии. А теперь представьте, что будет через несколько лет с нашей трубой 325х8 ? Вот поэтому то и нужно рассмотреть как работает деаратор паровых котлов ТЭЦ.
Закон Генри и деаэрация
деаэратор атмосферный
По закону Генри: количество растворенного в воде газа прямопропорционально парциальному давлению этого газа над жидкостью: GO2=kO2*PO2
kO2 – коэффициент растворимости кислорода (зависит от температуры).
Соответственно, для того чтобы убрать из воды кислород, необходимо чтобы парциальное давление кислорода было равно нулю.
Суммарное давление над уровнем воды складывается из отдельных парциальных давлений растворенных в воде газов: P=Ph3O+PO2+P(других газов)
Из этого уравнения следует, что при P=Ph30 (а это состояние насыщения) парциальное давление кислорода и других газов стремится к нулю.
Принцип работы деаэратора основан на доведении температуры воды до температуры насыщения(кипения), при определенном давлении.
Меняется ли принцип действия работы деаэратора в зависимости от его типа?
Нет не меняется, не важно атмосферный деаэратор или деаэратор повышеного давления, даже для вакуумного деаэратора принцип работы остается тем же. Меняется только давление и температура насыщения:
Для атмосферных деаэраторов (Р=0,12 МПа) – это 104 С, для деаэраторов повышенного давления (P=0,6 МПа) – 160 С, для вакуумных деаэраторов температура (P=0,075...0,5 кг/см2) 40-80 градусов. Температуру насыщения можно определить по таблицам H-S диаграмм, также есть очень удобная и простая программа WaterSteamPro.
Рекомендуем посмотреть технические требования на деаэратор питания котлов составленные одним из проектных институтов, информация очень подробная и интересная. Также там есть требования к содержанию кислорода в питательной воде.
А вот видео принципа работы деаэратора STORK (особенность этих деаэараторов - отсутсвие колонки).
Поделиться "деаэратор принцип работы"
(Visited 12 806 times, 6 visits today)
Читайте также
ccpowerplant.ru
процесс деаэрации, очистка питательной воды
Деаэратор — это устройство, которое предназначенное для деаэрации (удаления газов) какой-либо жидкости — чаще всего, под этим подразумевается деаэратор питательной воды или подпиточной воды в различных системах отопления.
В этой статье мы рассмотрим, для чего нужна данная система, какие задачи она выполняет и какие виды агрегатов существуют.
Содержание
Для чего нужен деаэратор?
Как уже говорилось выше, задача данного устройства — удалять растворенные в жидкости газы.
Необходимость удаления газообразований из жидкости связана с тем, что растворенные в воде газы, такие, как кислород и углекислый газ, существенно ускоряют процесс коррозии элементов отопительной системы.
Наличие в воде кислорода ведет к коррозии, углекислый газ усиливает коррозионное действие кислорода и, помимо этого, углекислота обладает собственным коррозионным эффектом.
За счет удаления этих газов из воды достигается существенное повышение срока службы как отдельных узлов конструкции, так и всей отопительной системы в целом.
Стоит учитывать, что для оснащения отопительной системы деаэратором необходима достаточно сложная подготовка проекта устройства и использование современного оборудования.
Процесс очистки питательной воды
Процесс может проводиться с помощью различных способов.
Среди них можно назвать наиболее распространенные:
Во всех трех случаях принцип разделения воды и растворенных в ней газов основан на разрыве связей между молекулами воды — они рвутся в самых непрочных местах, то есть там, где в воде расположены пузырьки и молекулы растворенных в ней газообразований.
Соответственно, газы высвобождаются из жидкости, и она оказывается подготовленной к дальнейшему применению.
Существует также химическая деаэрация — целью являются молекулы веществ, которые будут разлагаться с выделением газов на дальнейших фазах технологического цикла; в качестве примера можно назвать гидрокарбонат натрия.
Котел электрический тоже бывает комбинированный. Это позволяет ему быть не таким уж и зависимым от электричества.
Как подключить электрический котел читайте статью здесь.
Термическая деаэрация — наиболее распространенный способ, поскольку такие устройства наиболее просты в изготовлении и использовании, а также имеют сравнительно низкую цену и подходят для большого количества отопительных систем.
Давайте рассмотрим подробнее деаэраторы, использующие этот принцип.
Термические системы
Термические деаэраторы различаются по давлению в рабочей камере на:
Вакуумные применяются для деаэрации подпиточной воды и для химической подготовки воды. Они могут работать без пара, но им необходим эжектор и толстые стенки.
Атмосферные деаэраторы — для обработки питательной воды испарителей и добавочной воды ТЭС. Для таких деаэраторов не нужны толстые стенки — смесь воздуха и пара удаляется из них сама по себе.
Системы повышенного давления — для обработки питательной воды котлов с давлением пара от 9,8 МПа. Их стенки существенно толще, однако использование их в схеме ТЭС вполне оправдано.
Виды деаэраторов
Рассмотрим, какие существуют основные термических деаэраторов. Нас интересует способ создания контакта воды и воздуха (вакуума).
По этому признаку можно выделить:
- пленочные;
- струйные;
- барботажные устройства.
В пленочных и струйных конструкциях главный элемент — колонка, по которой воды стекает в резервуар, а пар поднимается вверх, попутно осаждаясь на воде.
Колонка может быть выполнена в одном корпусе с резервуаром либо иметь вид цилиндра, который стыкуется с резервуаром. Сверху расположен водораспределитель, в нижней части — распределитель пара.
Зона деаэрации находится между ними, от плотности орошения этой зоны зависит производительность деаэратора.
В зависимости от типа отопления и места изготовления котлы имеют разную маркировку, например, МЗК.
О котлах марки КП читайте тут.
Пленочные деаэраторы используют для разделения водного потока пленки, которые обволакивают насадку-заполнитель — по ней вода и стекает в низ. Насадка может быть упорядоченной, либо неупорядоченной.
В первом случае она исполняется из наклонных, вертикальных или зигзагообразных листов либо из колец, концентрических цилиндров и тому подобных элементов, тогда насадка обеспечивает возможность работы с высокой плотностью орошения при относительно высокой температуре воды, однако поток будет распределяться неравномерно.
Неупорядоченная насадка — элементы определенной формы произвольно засыпаются в часть колонки, при этом коэффициент массоотдачи будет выше, деаэратор будет менее чувствителен к загрязнению и жесткости воды, но более чувствителен к перегрузке.
Струйные системы подразумевают прохождение водой активной зоны в виде струй, для их создания используются отверстия. Такие устройства имеют низкое паровое сопротивление и простую конструкцию, однако их производительность не слишком высока, а колонки необходимо выполнять высокими — вплоть до 4 метров и более, что повышает расход материалов и сложность ремонта.
Как правило, струйные деаэраторы используются для первой стадии обработки воды, а за ними располагаются барботажные.
Барботажные деаэраторы подразумевают дробление парового потока, вводимого в слой воды, на пузыри, что позволяет достичь компактности при высокой производительности.
Вода перегревается относительно температуры насыщения, при этом величина перегрева определяется таким параметром, как уровень воды и высота водяного столба. Увлекаемая вверх пузырьками пара вода вскипает, за счет чего из нее удаляются газы, а также разлагаются бикарбонаты.
Жидкотопливные котлы – это вид отопительных устройств, характеризующийся высокой эффективностью.
О правильной эксплуатации водогрейных котлов читайте здесь.
Эффективность деаэрации достигается как значительной поверхностью контакта фаз, так и интенсивной турбулизацией жидкости, но при уменьшении удельного расхода пара эффективность падает.
Мы рассмотрели, для чего необходим механизм деаэрации, как работают и каковы особенности применения этих конструктивных реализаций, их преимущества и недостатки.
Применение деаэраторов является обязательным, потому что отопительная система должна иметь долгий срок службы, быть эффективной и отвечать всем, предъявляемым к ней, требованиям.
kotlotech.ru
Что такое деаэратор в котельной?
Слово «деаэрация» означает процесс освобождения жидкости от примесей — в частности, от газообразных веществ, к которым относятся кислород и углекислый газ. Деаэратор, в свою очередь, является обязательным для систем водоподготовки в котельных устройством, которое позволяет значительно продлить и улучшить их работу.
Большим распространением пользуются химическая и термическая деаэрация. В первом случае удаление лишних газов осуществляется путём добавления в воду реагентов, во втором — путём прогревания воды до температуры кипения вплоть до момента, пока она не окажется свободна от любых растворённых в ней газообразных веществ.
Зачем нужен деаэратор в котельной?
Углекислый газ и кислород относятся к так называемым «агрессивным» газам, стимулирующим быстрый износ и корродирование трубопроводов котельной системы. Прежде чем пустить воду по трубам, её необходимо подготовить, и именно для этого применяются деаэрирующие фильтры.
Вызванные загазованностью воды неполадки в конечном итоге могут привести к выходу из строя всей системы, к возникновению утечек воды и газа. Газовые пузыри в котельной воде ведут к ухудшению эксплуатационных функций гидравлической системы, отрицательно сказываются на работе форсунков и провоцируют выход насосов из строя.
В долгосрочной перспективе установка надёжного деаэратора в котельную выходит дешевле, чем аварийные ремонтные работы.
Что представляет из себя деаэратор в котельной?
Деаэраторы могут быть вакуумными и атмосферными: первые используются с паром, вторые — с паром или водой.
Как правило, все деаэраторы для котельных установках имеют общее двухступенчатое устройство. Вода поступает в специальный деаэрационный бак, где проходит через мембраны и тарелки, и последовательно очищается от всех агрессивных газов и примесей. Кислород и углекислота по результатам обработки превращаются в выпар, который удаляется из системы, а наличие в баке химической воды предотвращает образование в теплоносителе всевозможных естественных примесей.
Помимо прочего, деаэраторы могут быть повышенного и пониженного давления — выбор зависит от ряда факторов.
Системы повышенного давления используются в мощных установках с давлением пара от 0,6 МПа. Системы пониженного давления могут быть только термическими: иными словами, освобождение воды от газов в них происходит путём искусственного изменения её температуры. Они могут использоваться в любых котельных.
www.kotel-modul.ru
АКВА Композит - ДЕАЭРАЦИЯ ВОДЫ В КОТЕЛЬНЫХ
Водоподготовка для паровых котлов, как правило, включает в себя стадию деаэрации. Для водогрейных котлов и теплосетей иногда требуется связывание кислорода и углекислоты. Деаэрация может производиться различными методами. Даже при наличии деаэрирующего оборудования (деаэратора), может потребоваться дополнительно снижение концентрации растворенных кислорода и углекислого газа при помощи специальных реагентов.
Если деаэрация работает некачественно: технологии коррекционной водоподготовки
Смотрите также: Вещества, применяемые для связывания кислорода
• Использование реагентов
Для связывания кислорода в питательной и сетевой воде можно использовать комплексные реагенты для водоподготовки, позволяющие не только снизить концентрацию кислорода и углекислого газа до нормативных значений, но стабилизировать рН воды и предотвратить образование отложений. Таким образом, может быть достигнуто требуемое качество сетевой воды без применения специального деаэрирующего оборудования.
• Химическая деаэрация
Суть химической деаэрации состоит в добавлении в питательную воду реагентов, которые позволяют связать содержащиеся в воде растворенные коррозионноактивный газы. Для водогрейных котлов мы рекомендуем использовать комплексный реагент - ингибитор коррозии и отложений Advantage K350B. Для удаления из воды растворенного кислорода при водоподготовке для паровых котлов - Amersite 10L , который часто позволяет работать без деаэрации. В случае, если имеющийся деаэратор работает некорректно, то для коррекции водно-химического режима рекомендуем использовать реагент Boilex E460B. Для пищевых производств также рекомендуется использовать реагент Advantage 456
• Деаэраторы атмосферного типа с подводом пара
Для деаэрации воды в котельных с паровыми котлами применяются в основном термические двухступенчатые деаэраторы атмосферного типа (ДСА), работающие при давлении 0,12 МПа и температуре 104 °С. Такой деаэратор состоит из деаэрационной головки, имеющей две или более перфорированные тарелки, или другие специальные устройства, благодаря которым исходная вода, разбиваясь на капли и струи, падает в аккумуляторный бак, встречая на своем пути движущийся противотоком пар. В колонке происходит нагрев воды и первая стадия ее деаэрации. Такие деаэраторы требуют установки паровых котлов, которые усложняют тепловую схему водогрейной котельной и схему химводоподготовки.
• Вакуумная деаэрация
В котельных с водогрейными котлами, как правило, применяются вакуумные деаэраторы, которые работают при температурах воды от 40 до 90 °С. Вакуумные деаэраторы имеют множество существенных недостатков: большая металлоемкость, большое количество дополнительного вспомогательного оборудования (вакуумные насосы или эжекторы, баки, насосы), необходимость расположения на значительной высоте для обеспечения работоспособности подпиточных насосов. Главным же недостатком является наличие существенного количества оборудования и трубопроводов, находящихся под разряжением. В результате через уплотнения валов насосов и арматуры, неплотности во фланцевых соединениях и сварных стыках в воду поступает воздух. При этом эффект деаэрации полностью пропадает и даже возможен рост концентрации кислорода в подпиточной воде по сравнению с исходной.
• Термическая деаэрация
В воде всегда содержатся растворенные агрессивные газы, прежде всего кислород и углекислота, которые вызывают коррозию оборудования и трубопроводов. Коррозионно-активные газы попадают в исходную воду в результате контакта с атмосферой и других процессов, например, ионном обмене. Основное коррозионное воздействие на металл оказывает кислород. Углекислота ускоряет действие кислорода, а также обладает самостоятельными коррозионными свойствами.
Для защиты от газовой коррозии применяется деаэрация (дегазация) воды. Наибольшее распространение нашла термическая деаэрация. При нагреве воды при постоянном давлении растворенные в ней газы постепенно выделяются. Когда температура повышается до температуры насыщения (кипения), концентрация газов снижается до нуля. Вода освобождается от газов.
Недогрев воды до температуры насыщения, соответствующей данному давлению, увеличивает остаточное содержание в ней газов. Влияние этого параметра весьма существенно. Недогрев воды даже на 1 °С не позволит достичь требований «ПУБЭ» для питательной воды паровых и водогрейных котлов.
Концентрация растворенных в воде газов очень мала (порядка мг/кг), поэтому недостаточно выделять их из воды, а важно еще удалить их из деаэратора. Для этого приходится подавать в деаэратор избыточный пар или выпар, сверх количества, необходимого для нагрева воды до кипения. При общем расходе пара 15-20 кг/т обрабатываемой воды, выпар составляет 2-3 кг/т. Снижение выпара может существенно ухудшить качество деаэрированной воды. Кроме того, бак деаэратора должен иметь значительный объем, обеспечивающий пребывание в нем воды не менее 20 ... 30 минут. Длительное время необходимо не только для удаления газов, но и для разложения карбонатов.
Для самостоятельного выбора реагентов перейти в КАТАЛОГ
Получить консультацию по подбору: КОНТАКТЫ
Заполнить ОПРОСНЫЙ ЛИСТ
industrialwater.ru
по назначению, по давлению, вакуумные, атмосферные
Термические деаэраторы паротурбинных установок электростанций делятся:
По назначению на:
- деаэраторы питательной воды паровых котлов;
- деаэраторы добавочной воды и обратного конденсата внешних потребителей;
- деаэраторы подпиточной воды тепловых сетей.
По давлению греющего пара на:
- деаэраторы повышенного давления (ДП), работающие при давлении 0,6—0,8 МПа, а на АЭС — до 1,25 МПа и использующиеся в качестве деаэраторов питательной воды ТЭС и АЭС;
- атмосферные деаэраторы (ДА), работающие при давлении 0,12 МПа;
- вакуумные (ДВ), в которых деаэрация происходит при давлении ниже атмосферного: 7,5—50 кПа.
По способу обогрева деаэрируемой воды на:
- деаэраторы смешивающего типа со смешением греющего пара и обогреваемой деаэрируемой воды. Этот тип деаэраторов применяется на всех без исключения ТЭС и АЭС;
- деаэраторы перегретой воды с внешним предварительным нагревом воды отборным паром.
По конструктивному выполнению (по принципу образования межфазной поверхности) на:
Деаэраторы с поверхностью контакта, образующейся в процессе движения пара и воды:
- а) струйно-барботажные;
- б) пленочного, типа с неупорядоченной насадкой;
- в) струйного (тарельчатого) типа;
Деаэраторы с фиксированной поверхностью контакта фаз (пленочного типа с упорядоченной насадкой).
По способу увеличения поверхности контакта воды с греющим паром деаэраторы делятся на
- капельные
- струйные
- пленочные
- с насадками
- барботажные
- комбинированные.
В капельных деаэраторах вода подается в деаэратор в виде капель при помощи форсунок или сопел. Распыление воды на капли обеспечивает высокую эффективность деаэрации воды, однако из-за засорений сопл капельные деаэраторы недостаточно надежны в эксплуатации. Кроме того, применение сопл и форсунок требует значительного расхода электроэнергии на распыление.
В струйных деаэраторах вода, подаваемая в верхнюю часть колонки деаэратора, поступает в водораспределительное устройство, под которым установлено несколько дырчатых тарелок (сит или противней). Сливаясь струями из распределителя и тарелок, вода образует дождевую занесу, которая пересекается потоком греющего пара, подаваемого в нижнюю часть колонки.
В пленочных деаэраторах вода подается через сопло и, ударяясь о розетку, разбрызгивается на расположенные под ней вертикальные (концентрические пли прямоугольные) листы. Тонкие пленки деаэрируемой воды стекают вниз по листам, а греющий пар проходит между листами снизу вверх.
В деаэраторах с насадками вода, подаваемая в верхнюю часть колонки деаэратора, разделяется на отдельные струи, которые стекают на насадку, заполняющую деаэрационную колонку. Назначение насадки — дробление потока на тончайшие струйки и пленки. Греющий пар подается между элементами насадки снизу вверх навстречу воде. В качестве насадки используют деревянные решетки, кольца Рашига, металлические керамические кольца, элементы специальной формы. Кольца элементы в определенном порядке или беспорядочно размещаются на поддерживающей их сетке. В результате этого происходит эффективное взаимодействие воды с греющим паром.
В барботажных деаэраторах контакт пара и воды осуществляется благодаря пропуску пара через слой жидкости. Барботаж обеспечивает в несколько раз (от 3 до 10) большую поверхность контакта воды и пара, чем при дроблении воды на струи. Однако использование барботажных деаэраторов затрудняется тем, что тепла пара, поступающего на барботаж, обычно недостаточно для подогрева воды до температуры насыщения.Как правило, барботаж применяют в качестве второй ступени деаэрации в сочетании со струйным или насадочным методом распределения воды. Такие деаэраторы называются двухступенчатыми. В струйно-барботажных деаэраторах нагрев воды до температуры насыщения и первоначальное газоудаление происходят в малогабаритных струйных колонках, а окончательная деаэрация осуществляется при обработке воды паром в барботажном устройстве, размещенном в баке-аккумуляторе.
В комбинированных деаэраторах сочетается несколько способов разделения воды на струи и капли.
По давлению в деаэраторе, при котором происходит процесс деаэрации, термические деаэраторы разделяют на вакуумные, атмосферные, среднего и повышенного давления. В вакуумных деаэраторах удаление газов протекает при давлении ниже атмосферного (<1 кгс/см2). Атмосферные деаэраторы работают при давлении в колонке деаэратора 1,05—1,5 кгс/см2, среднего давления — 3,5 кгс/см2, повышенного давления — до 7 кгс/см2.
В вакуумных деаэраторах вакуум в колонке создается водяными или паровыми эжекторами. Температура воды, при которой идет деаэрация, определяется вакуумом в колонке и колеблется в пределах 25—70° С. Основными достоинствами вакуумных деаэраторов являются простота конструкции и то, что они не нуждаются в специальном источнике греющего пара при наличии потоков конденсата с температурой 70—80° С.
Естественными вакуумными деаэраторами являются конденсаторы турбин, в которых поддерживается глубокий вакуум и образующийся конденсат находится в контакте с поступающим паром. Однако для электростанций высокого давления удаление газов из питательной воды в конденсаторах является недостаточным, так как вследствие «переохлаждения» конденсата содержание в нем кислорода превышает допускаемые концентрации. Для достижения более полного газоудаления конденсатосборники конденсаторов оборудуют барботажным деаэрирующим устройством.
Вакуумные деаэраторы применяют на ТЭС для деаэрации подпиточной воды тепловых сетей.Атмосферные деаэраторы проще вакуумных, работают при низком давлении греющего пара и удобны в эксплуатации. При давлении в колонке деаэратора, близком к атмосферному, в него можно подавать потоки воды любой температуры и давления. Однако атмосферные деаэраторы требуют поддержания в колонке постоянного избыточного давления. При значительных колебаниях нагрузки деаэратора давление в нем может стать ниже допустимого (вплоть до образования вакуума), что повлечет за собой увеличение содержания кислорода и свободной углекислоты в деаэрированной воде.
Атмосферные деаэраторы применяют, как правило, на небольших станциях с парогенераторами давлением до 40 кгс/см2 и на станциях высокого давления для предварительной деаэрации химически очищенной воды.Деаэраторы среднего и повышенного давления менее чувствительны к колебаниям нагрузки. Процесс деаэрации в таких деаэраторах протекает при более высокой, чем в атмосферных деаэраторах, температуре, что ведет к улучшению качества деаэрации питательной воды и более полному разложению бикарбонатов. Однако наличие в колонке повышенного давления усложняет конструкцию деаэраторов и делает невозможным введение в нее потоков конденсата с более низким давлением, а также требует более внимательного обслуживания. Деаэраторы повышенного давления широко применяют на ТЭС с давлением пара выше 40 кгс/см2
При небольшой добавке химически очищенной воды, что характерно для конденсационных электростанций, вода вначале направляется в конденсатор турбины, откуда конденсатными насосами через регенеративные подогреватели низкого давления в смеси с конденсатом подается в деаэратор повышенного давления. Расход воды в конденсаторе может достигать 30% от количества поступающего пара. Защита от коррозии трубок конденсатора и трубопроводов химически очищенной воды обеспечивается ее предварительной деаэрацией в вакуумном или атмосферном деаэраторе.
При больших добавках химически очищенной воды, что характерно для ТЭЦ, применяется двухступенчатая деаэрация. В этом случае химически очищенная вода и низкотемпературные конденсаты предварительно дегазируются в атмосферном деаэраторе (I ступень дегазации). Окончательная дегазация осуществляется в деаэраторе повышенного давления (II ступень дегазации), куда подаются также конденсат турбины, прошедший через систему регенеративного подогрева низкого давления, и дренажи подогревателей высокого давления.
Наиболее экономичной для ТЭЦ является схема дегазации, по которой часть добавки химически очищенной воды подается в конденсатор, а остальное количество — в деаэратор атмосферного давления. В него же направляются конденсаты с производства и из сетевых подогревателей. Деаэрированная в атмосферном деаэраторе вода смешивается с основным конденсатом перед вторым подогревателем низкого давления и подается в деаэратор повышенного давления. Для химического связывания остающихся в питательной воде после деаэраторов микроконцентраций кислорода предусматривают ввод на всас питательных насосов гидразина (III ступень дегазации).
Поделитесь материалом с друзьями в социальных сетях
helpinginer.ru
