Деаэрация воды в котельных бывает нескольких видов. Вакуумные деаэраторы для водогрейных котлов


Атмосферные и вакуумные деаэраторы для паровых и водогрейных котлов

Блочный деаэратор БДП применяется для деаэрации воды в широком диапазоне температур и расходов.

Появляется возможность при помощи деаэратора одной марки деаэрировать воду для различных промышленных объектов: паровые котельные, водогрейные котельные, тепловые пункты, блочные котельные, водоподготовка на производственных объектах.

Работа блочного деаэратора не зависит от давления воды перед деаэратором. Можно  использовать воду, как из аккумуляторных баков, так и из трубопроводов под давлением в диапазоне от 0,1 до 1,0 МПа.

Деаэрация воды производится при абсолютном вакууме, что обеспечивает высокую глубину деаэрации в широком диапазоне температур.

В блочном деаэраторе отсутствуют гидравлические потери давления.

Полная автоматизация процесса деаэрации.

Сервисное обслуживание. Комплект запасных частей.

Техническое сопровождение. Обучение персонала.

Срок службы не менее 25 лет. Все элементы изготовлены из нержавеющей стали.

deaerator-rus.ru

Деаэрация воды в котельных бывает нескольких видов

Деаэрация воды в котельных — это докотловая водоподготовка, во время которой из воды удаляются растворенный кислород и углекислота. Дело в том, что при нагревании воды в котельных именно растворенный кислород оказывает отрицательное влияние на оборудование. Но необходимо сказать, что даже после проведения деаэрации может потребоваться применение специальных химических реагентов, чтобы снизить концентрацию растворенных газообразных веществ.

Для связывания в сетевой и питательной среде кислорода можно применять комплексные реагенты, с помощью которых можно не только уменьшить концентрацию углекислоты и кислорода до приемлемого уровня, но также и привести в норму уровень рН котельной воды, а также предотвратить образование известковых отложений. Таким образом, в некоторых случаях приемлемого качества воды в котельных можно достичь даже без использования оборудования для деаэрации.

Решения BWT для очистки теплообменников:

Химическая деаэрация заключается в добавлении в котловую воду реагентов, с помощью которых можно связать присутствующие там растворенные газообразные вещества, провоцирующие возникновение коррозии. Для водогрейных котлов рекомендуется применять комплексные реагенты — ингибиторы отложений и коррозий. Для удаления растворенного кислорода можно воспользоваться реагентами, специально предназначенными водоподготовки паровых котлов, при этом можно даже обойтись без деаэрации. В некоторых случаях, если оборудование деаэрации работает некорректно, то для нормализации воднохимического режима котлов можно использовать специальные реагенты.

В любой воде в больших количествах имеются агрессивные растворенные газы, в основном углекислота и кислород, которые и способствуют появлению коррозии трубопроводов и оборудования. Термическая деаэрация воды в котельных позволяет существенно снизить количество газов. Коррозионно-активные газы проникают в питательную воду из окружающей атмосферы, либо в процессе ионного обмена. Но самое большое негативное воздействие оказывает кислород, являясь причиной коррозии. Что касается углекислоты, то она выступает в качестве своеобразного катализатора, усиливая действие кислорода. Но она и сама в состоянии оказывать негативное воздействие.

Термическая деаэрация используется чаще всего. Во время нагрева воды в котельной при постоянном давлении происходит выделение растворенных газов. По мере увеличения температуры, когда она доходит до кипения, концентрация газов постепенно снижается до минимума, вследствие чего вода полностью от них освобождается. Если воду в котельной не нагреть до температуры кипения, остаточное содержание в ней газов будет увеличиваться. Причем, влияние данного параметра довольно существенное. Существуют определенные нормы, регламентирующие состояние воды в котельных, и если недогреть воду хотя бы на один градус, добиться соответствия этим нормам не удастся.

Поскольку концентрация растворенных газов в воде котельных очень маленькая, то недостаточно просто удалить их из воды — очень важно полностью освободить от них установку деаэрации. Для того, чтобы этого добиться, приходится подавать избыточный пар в установку, в количестве гораздо большем, чем требуется для доведения воды до кипения. Если взять расход пара в количестве обрабатываемой воды в пределах 15-20 кг/т, то выпар будет составлять 2-3 кг/т, а его снижение может привести к значительному ухудшению воды в котельной. Помимо этого емкость установки деаэрации должна быть достаточно большой, чтобы вода могла пробыть в ней не менее 20-30 минут. Такой длительный промежуток времени требуется не только для выведения газов, но и для полного разложения карбонатов.

Вакуумная деаэрация воды в котельных применяется тогда, когда в котельных установлены водогрейные котлы. В этом случае деаэраторы могут работать при температуре в пределах 40-90 градусов.

Но при всех своих положительных качествах системы водоочистки и водоподготовки путем вакуумной деаэрации обладают и существенными недостатками — высокая металлоемкость, очень много вспомогательного оборудования (вакуумные эжекторы и насосы, баки и т.д.), необходимость монтировать их на возвышенности.

Смотрите также:

www.bwt.ru

ДЕАЭРАТОРЫ вакуумные;

                                                                                                                            Рис. 1. Принципиальная схема двухступенчатого

                                                                                                                                      вертикального вакуумного деаэратора.

В каталоге приведены данные о ваккумных деаэраторах типа ДВ производительностью 5, 15, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 800 т/ч. Они предназначены для дегазации добавочной воды энергетических котлов и подпитачной воды систем теплоснабжения на ТЭЦ и в котельных, главным образом, водогрейных. В качестве теплоносителя в них может использоваться перегретая деаэрированная вода и пар. 

Вертикально вакуумные деаэраторы производительностью 5-300 т/ч. На рис. 1 представлена конструктивная схема струйно-барботажных вертикальных вакуумных деаэраторов производительностью 5-300 т/ч, разработанных НПО ЦКТИ им. И.И. Ползунова в середине 60-х годов и изготовляемых ООО "Котломаш".

Вода, направляемая на дегазацию по трубе 1, попадает на верхнюю тарелку 6. Последняя секционирована с таким расчетом, что при минимальной (30%) нагрузке работает только часть отверстий во внутреннем секторе. При увелечении нагрузки включаются в работу дополнительные ряды отверстий. Секционирование верхней тарелки исключает гидравлические перекосы по пару и воде при изменениях нагрузки и во всех случаях обеспечивает обработку струй воды паром. Пройдя струйную часть, вода попадает на перепускную тарелку 5, предназначенную для сбора и перепуска воды на начальный участок, расположенный ниже барботажной тарелки 3. Перепускная тарелка 5 имеет отверстие в виде сектора, который с одной стороны примыкает к вертикальной сплошной перегородке 8, идущей вниз до основания корпуса колонки. Вода с перепускной тарелки 5 направляется на непровальную барботажную тарелку 3, выполненную в виде кольца с рядами отверстий, ориентированными перпендикулярно потоку воды.

К барботажной тарелке примыкает водосливный порог 9, который проходит до нижнего основания деаэратора. Вода протекает по барботажному листу, переливается через порог и попадает в сектор, образуемый порогом 9 и перегородкой 8, а затем отводится из деаэратора через трубу 11. Весь пар подводится под барботажную тарелку по трубе 2. Под тарелкой 3 устанавливается паровая подушка, и пар, проходя через отверстия, барботирует воду. С увеличением нагрузки, а следовательно, и расхода пара, высота паровой подушки увеличивается и избыточный пар перепускается в отвод барботажного листа через отверстия в перепускных трубах 4. Затем пар проходит через горловину в перепускной тарелке 5 и поступает в струйный отсек, где большая часть конденсируется. Парогазовая смесь отсасывается по трубе 7.

При использовании в качествегреющей среды перегретой воды последняя также подается под барбатажную тарелку по трубе 2. Попадая в область с давлением ниже атмосферного, вода вскипает, образуя под листом паровую подушку. Вода, оставшаяся после вскипания, по подоперепускной трубе 10 поступает на барботажную тарелку, где проходит оброботку совместно с исходным потоком воды. Дальнейший путь пара, выделившегося из перегретой воды, не отличается от описанного выше.

Вся колонка изготавляется цельносварной. Для возможности ее разъема предусматривается монтажный стык, расположенный выше перепускной тарелки.

На рис. 2 приведена схема компоновки вертикального вакуумного деаэратора с охладителем выпара поверхностного типа. Часть потока исходной воды пропускается через охладитель выпара. Для обеспечения необходимого расхода выпара при всех нагрузках деаэратора расход воды на охладитель выпара должен соответствовать номинальной производительности и поддерживаться постоянным. Конденсат из охладителя выпара рекомендуется отводить отдельным трубопроводом через гидрозатвор в дренаж или на верхнюю тарелку дааэратора. С этой целью охладитель наклонен в сторону отвода конденсата (уклон 1:10).

 

 Рис. 2. Схема компоновки вертикального вакуумного деаэратора с охладителем выпара поверхностного типа:

1 - вакуумный деаэратор; 2 - охладитель выпара; 3 - подвод греющей среды; 4 - подвод исходной воды; 5 - отвод деаэрированной воды; 6 - отвод конденсата; 7 - отвод газов.

 

Горизонтальные вакуумные деаэраторы производительностью 400 и 800 т/ч. ОАО НПО ЦКТИ разработаны горизонтальные вакуумные струйно-барботажные деаэраторы производительностью 400 и 800 т/ч. В качестве барботажной ступени в этой конструкции применена непровальная перфорированная тарелка.

Деаэратор независимо от производительности представляет собой цилиндр диаметром 3 м, в котором размещены все деаэрирующие элементы и охладитель выпара смешивающего типа.

На рис. 3 представлена принципиальная схема горизонтального вакуумного деаэратора с учетом изменений, внесенных в его конструкцию после начала производства (модернизированный вариант).

 

Рис. 3. Принципиальная схема двухступенчатого горизонтального вакуумного деаэратора.

Исходная вода через штуцер 1 поступает в распределительный коллектор 2 (сюда же попадается поток химически очищенной воды от системы охлаждения пароструйного эжектора) и далее на первую тарелку 3. Перфорация первой тарелки рассчитана на пропуск 30% воды при номинальной нагрузке деаэратора. Остальная вода через порог 13 сливается на вторую тарелку 4. При нагрузках, отличных от номинальной, происходит перераспределение расходов воды через отверстия и перелив, однако, расход воды в отверстиях не может превысить 30% номинальной нагрузки.

Прошедшая сквозь отверстия первой тарелки вода сливается струями также на вторую тарелку. Вторая тарелка является основной, ее зона перфорации секционирована перегородкой таким образом, что при минимальной нагрузке работает только часть отверстий тарелки. С увеличением нагрузки включаются в работу все отверстия. Таким образом исключается возможность перекосов по пару и воде.

Со второй тарелки 4 вода стекает струями на третью тарелку 6, которая служит для организации подачи воды на начало барботажного листа 10. Перфорированная часть тарелки 6 невелика и максимально приближена к ее борту. Обработанная на непровальном барботажном листе 10 вода отводится из деаэратора по трубе 7. Греющая среда (перегретая деаэрированная вода) подается в деаэратор через перфорированную трубу 9. При этом вода вскипает, и выделившийся пар поступает под барботажный лист, а оставшаяся вода по каналу 8 вытесняется на уровень барботажного листа и отводится из деаэратора, смешиваясь с деаэрированной водой.

Пар, проходя сквозь отверстия барботажного листа и слой воды на нем, догревает и интенсивно обрабатывает воду. При этом под листом 10 образуется соответствующая паровая подушка, высота которой с увеличением расхода пара возрастает, и избыточный пар перепускается трубой 12 в струйный отсек между второй и третьей тарелками. Сюда же направляется пар, прошедший сквозь отверстия барботажного листа, пересекая при этом струйный поток, сливающийся с третьей тарелки. В этом отсеке осуществляется основной подогрев воды и конденсации пара. Трубы 5 обеспечивают дополнительную вентиляцию зоны отвода деаэрированной воды.

В отсеке между первой и второй тарелками происходит конденсация оставшегося пара. Охлажденные неконденсирующиеся газы отсасываются эжектором по трубе 14. Патрубок 11 служит для подачи в деаэратор пара в качестве дополнительного теплоносителя в схемах приготовления добавочной воды энергетических котлов. По трубе 9 в этом случае подается конденсат с производства.

ООО "Котломаш" выпускает вакуумные деаэраторы производительностью 400 и 800 т/ч, все внутренние элементы которых изготовляются из нержавеющей стали.

Вакуумные деаэраторы не имеют запаса воды в своем корпусе. При сливе деаэрированной воды самотеком в аккумуляторные баки уровень ее колеблется в сливном трубопроводе в зависимости от давления в деаэраторе, уровня воды в баке-аккумуляторе для устойчивой работы последнего необходимо предусматривать промежуточный бак атмосферного давления или вакуумный коллектор с регулируемым уровнем воды в них, причем вакуумный коллектор может применяться только в схемах с постоянной (базовой) нагрузкой деаэраторов и устанавливается непосредственно под деаэраторами. Для слива деаэрированной воды в аккумуляторные баки самотеком вакуумные деаэраторы должны размещаться на отметке, превышающей верхний уровень воды в баке не менее чем на 10 м.

Система автоматического регулирования вакуумной деаэрационной установки обеспечивает подвод к деаэратору греющей среды в количестве, необходимом для подогрева до температуры насыщения исходного потока воды и обеспечения требуемого расхода выпара (автоматическое регулирование давление в деаэраторе), и поддерживает, в случае необходимости, постоянный уровень в баке.

Вакуумные деаэраторы следует защищать от переполнения и от опасного повышения давления. Наиболее просто вопрос защиты решается при сливе деаэрированной воды самотеком в промежуточные (или аккумуляторные) баки атмосферного давления при обязательном отсутствии запорной и регулирующей арматуры на сливных трубопроводах. В этом случае защита осуществляется через переливные гидрозатворы баков, рассчитанные на пропуск максимального расхода воды, поступающей в деаэратор при аварийных ситуациях. В остальных случаях защита должна выполняться с помощью гидрозатвора, присоединяемого к сливному трубопроводу или промежуточному коллектору. Высота гидрозатвора выбирается в зависимости от места его присоединения к системе. При подводе к деаэратору в качестве греющей среды пара необходимо также устанавливать предохранительный гидрозатвор на паропроводе между деаэратором и регулятором давления.

 Комплектация вакуумных деаэраторов вспомогательным оборудованием (в количестве по 1 шт.) приведена в таблице 1, 2, 3.

Технические характеристики вакуумных деаэраторов

Таблица 1. 

 

Наименование показателя

Деаэратор ДВ-5

Деаэратор ДВ-15

Деаэратор ДВ-25

Деаэратор ДВ-50

Номинальная производительность, т/ч

5

15

25

50

Диапазон производительности, %

30... 120 

 30... 120

 30... 120

 30... 120

Диапазон производительности, т/ч

 1,5... 6

 4,5... 18

 7,5... 30

 15... 60

Рабочее давление избыточное, МПа

0,0075...0,05

0,0075...0,05

0,0075...0,05

0,0075...0,05

Температура деаэрированой воды, °С

40...80

40...80

40...80

40...80

Температура теплоносителя, °С

70...180

70...180

70...180

70...180

Тип охладителя выпара

ОВВ-2

ОВВ-2

ОВВ-2

ОВВ-8

Тип эжектора* (Рвс-0,02 МПа)

ЭВ-10 

 ЭВ-10

 ЭВ-30

 ЭВ-60

Тип эжектора* (Рвс-0,006 МПа)

ЭВ-30

 ЭВ-30

 ЭВ-60

 ЭВ-60

  

Таблица 2. 

 

Наименование показателя

Деаэратор ДВ-75

Деаэратор ДВ-100

Деаэратор ДВ-150

Деаэратор ДВ-200

Номинальная производительность, т/ч

75

100

150

200

Диапазон производительности, %

30... 120 

 30... 120

 30... 120

 30... 120

Диапазон производительности, т/ч

 22,5... 90

 30... 120

 45... 180

 60... 240

Рабочее давление избыточное, МПа

0,0075...0,05

0,0075...0,05

0,0075...0,05

0,0075...0,05

Температура деаэрированой воды, °С

40...80

40...80

40...80

40...80

Температура теплоносителя, °С

70...180

70...180

70...180

70...180

Тип охладителя выпара

ОВВ-8

ОВВ-8

ОВВ-16

ОВВ-16

Тип эжектора* (Рвс-0,02 МПа)

ЭВ-60 

 ЭВ-60

 ЭВ-100

 ЭВ-100

Тип эжектора* (Рвс-0,006 МПа)

ЭВ-100

 ЭВ-100

 ЭВ-220

 ЭВ-220

 

Таблица 3. 

 

Наименование показателя

Деаэратор ДВ-400М

Деаэратор ДВ-800М

Номинальная производительность, т/ч

400

800

Диапазон производительности, %

30... 120 

 30... 120

Диапазон производительности, т/ч

 120... 480

 240... 960

Рабочее давление избыточное, МПа

0,0016...0,05

0,0016...0,05

Температура деаэрированой воды, °С

40...80

40...80

Температура теплоносителя, °С

70...180

70...180

Тип охладителя выпара

встроенный

встроенный

Тип эжектора* (Рвс-0,02 МПа)

ЭВ-220 

 ЭВ-340

Тип эжектора* (Рвс-0,006 МПа)

ЭВ-340

 -

Тип эжектора пароструйного

ЭП (с)-2-240

ЭП (с)-2-480

 *-деаэраторы ДВ-5...200 комплектуются эжекторами водоструйными (ЭВ), деаэраторы ДВ-400М...800М эжекторами пароструйными ЭП (с) или эжекторами водоструйными ЭВ, либо вакуумными насосами.

cotlomash.ru

Что такое деаэратор котельной: виды, процесс деаэрации, эксплуатация

Деаэраторы применяют во всех современных котельных установках для обеспечения их стабильной и правильной работы. Так как из подающих линий вода поступает недостаточно чистой и загазованной, без этих устройств невозможно добиться правильных режимов и долговечности работы гидравлической и всех остальных систем.

Содержание

Деаэратор — что это и как работает?

Без деаэратора ни одна котельная установка не сможет работать корректно и долгое время без поломок и повторного запуска. Вода, которая поступает в котел, должна быть очищена от дополнительных примесей.  А именно, от:

  • механических (твердых) примесей, которые могут находиться в воде из-за коррозии питающих котельную труб или недостаточной очистки на подающей линии;
  • естественных, представляющих собой хлорные соединения, кремниевых кислот и других;
  • газообразных примесей, представленных кислородом, углекислотами и другими соединениями.
Чтобы обеспечить бесперебойную автономную систему отопления, многие владельцы частных домов используют комбинированные электрические котлы.

Как правильно расчитать потребление энергии котлом читайте тут.

Для удаления всех этих примесей необходим деаэратор, который задерживает их и выводит. Кроме очищающей функции, он несет и термическую. То есть, очищенная подпиточная и питательная воды дополнительно подогреваются в нем перед поступлением в котел. Так как нужно очищать не только воду, которая поступает по основной линии для нагрева, но и ту, что подпитывает котельную установку во время работы.

Деаэрация воды в паровой котельной

Она необходима для защиты трубопроводов системы котла и всей парогенераторной установки. Если в воде будет присутствовать много примесей, то система начнет очень быстро корродировать и изнашиваться, так как кислород и углекислота относятся к агрессивным газам.

Это может привести к поломкам и утечкам не только воды, но и даже газа при разрыве водяных трубопроводов. Газообразные примеси могут вызывать возникновение воздушных пузырей, которые серьезно нарушают работу всей гидравлической системы. Они значительно влияют на работу форсунок, их регулировку и расход газа при получении пара.

Эти примеси вместе с естественными могут спровоцировать кавитацию насоса, которая приводит к гидравлическим ударам и нарушениям правильного насосного режима. Эти удары приводят к разрывам гидравлической системы и выводу из рабочего режима насосов.

Деаэратор парового котла тарельчатого типа представляет собой бак со специальными тарелками и мембранами, который вертикально установлен на емкости питательной воды. Из подающей линии вода под небольшим давлением поступает в деаэрационный бак, проходит тарелки и мембраны и очищается от всех примесей.

В баке происходит смешивание воды из питающей линии и специально химически обработанной воды, что позволяет избавиться от естественных примесей. Прохождение через тарелки превращает кислород и углекислоту в выпар, который отводится из бака.

В процессе горения твёрдых веществ выделяется газ, который при згорании тоже выделяет тепло. Именно такой принцип работы у пиролизного котла.

О промышленных пиролизных котлах читайте здесь.

Реже на паровых котельных используются распылительные деаэраторы, в которых вода распыляется специальным образом, чтобы газообразные примеси ушли в выпар. Использование химически подготовленной воды для очистки от естественных примесей обязательно в таких устройствах.

Системы пониженного давления

Чаще всего применяются установки вертикального и атмосферного типа с дополнительным барботажным баком, через который происходит выпар. А в основном баке происходит смешивание воды с химически подготовленной смесью, ее прохождение через тарелки и отделение газообразных и других примесей.

Вакуумные термические системы применяются для очистки воды для водогрейных котлов. Так как дегазация вакуумом лучше всего подходит для функционирования котельных, обеспечивающих горячее водоснабжение.

Для паровых котлов в зависимости от необходимого режима подачи пара и мощности используются деаэраторы пониженного давления или повышенного. Установки с пониженным давлением от 0,025 до 0,2 МПа устанавливаются на менее мощных котельных, которые обеспечивают ограниченную категорию потребителей, или для обеспечения менее высокого температурного режима, установленного для организации центрального отопления.

Системы повышенного давления

Их используют для более мощных котлов, которые должны подавать большее количество пара и под большим давлением, для обеспечения установленного температурного режима централизованного отопления. Для работы системы необходимо давление от 0,6 МПа.

Такие установки, как и деаэраторы пониженного давления, являются термическими, то есть высвобождение газообразных примесей происходит за счет повышения температуры воды и подачи пара.

Во избежание повышения установленного давления в баке устанавливаются гидрозатворы, которые позволяют снизить давление, если изменение режима не повлекло за собой нормализацию в работе.

Серия электрических котлов Protherm разработана для современных систем отопления домов, квартир, коттеджей и других помещений.

Об устройстве парового котла читайте статью здесь.

Правильная эксплуатация деаэратора парового котла

Для того, чтобы котел работал без перебоев и аварийных ситуаций, нужно правильно эксплуатировать всю установку, включая деаэратор.

Для его корректной работы оператор должен соблюдать правила эксплуатации таких устройств, условия установленного режима, не допускать понижения уровня воды в баке при снижении давления на подающей линии и проводить постоянные осмотры приборов несколько раз за смену.

Нужно следить за качеством химической воды (то есть правильно добавлять реактивы и контролировать периодически их уровень периодически).

Гидрозатворы установки должны иметь легкий ход, чтобы при повышении давления ими можно было быстро воспользоваться. Все приборы КИПиА должны быть поверены и метрологически аттестованы в соответствии с установленными графиками. Показания манометра необходимо постоянно контролировать, а за уровнем воды нужно пристально наблюдать с помощью водоуказательного стекла.

Для того, чтобы деаэратор правильно эксплуатировался, приборы автоматики должны быть исправны. Для проверки их срабатывания и сигнализации должны проводиться периодические осмотры и «ложные» проверки, которые позволят убедиться в работоспособности приборов и автоматов.

Сейчас ни одна котельная не обходится без деаэратора, который выполняет защитные функции для всей системы котельной.

Он предотвращает кавитацию, которая опасна для насосов и гидравлической части.

Деаэраторная установка позволяет полностью избавиться от вредных примесей в поступающей воде, что дает возможность газовым форсункам и всему котлу работать без гидравлических ударов, коррозии трубопроводов и их загрязнения. Чем чище вода, тем меньше понадобится энергии для превращения ее в пар высокой температуры.

kotlotech.ru

вакуумный деаэратор | Теплообменники, компенсаторы, уровнемеры, механизмы МЭО, трубопроводная арматура Теплообменники, компенсаторы, уровнемеры, механизмы МЭО, трубопроводная арматура

Растворимые в воде газы необходимо удалять, поскольку приводят к коррозии стенок котла, преждевременному износу, а иногда и к аварии. Растворенные газы (02, С02) и воздух удаляется из воды деаэрацией. Известно несколько ее способов деаэрации: термический, химический, электромагнитный, высокочастотный и ультра-звуковой. Три последних способа недостаточно освоены, и в котельных с паровыми и водогрейными котлами наибольшее распространение получил термический способ.При термическом способе растворение в воде газов уменьшается с повышением температуры и совсем прекращается при достижении температуры кипения, когда растворенные газы полностью удаляются из воды.Существует несколько типов термических деаэраторов, но в котельных с паровыми котлами применяются смешивающие деаэраторы атмосферного типа (ДСА). Такой деаэратор (рис. 94) состоит из вертикальной цилиндрической колонки 1 диаметром 1-2 м и высотой 1,5-2 м, установленной на горизонтальном цилиндрическом баке 2, предназначенном для сохранения запаса деаэрованной воды.

Рис. 94. Атмосферный деаэратор смешивающего типа: 1 — колонка; 2 — бак-аккумулятор; 3 — водоуказательное стекло; 4 — манометр; 5 — гидрозатвор; 6 — распределительное устройство; 7,8 — тарелки; 9 — распределитель пара; 10 — клапан; 11 — охладитель выпара; 12 — регулятор уровня воды; 13 — выпуск питательной воды из бака-аккумулятора; 14 — вестовая труба.

Из паровых котлов в нижнюю часть деаэрационной колонки через парораспределитель 9 подается пар с давлением 0,2-0,3 кгс/см2 и, поднимаясь вверх, подогревает химически очищенную воду до температуры кипения 102-104 °С. При этом из воды выделяются кислород и углекислый газ и вместе с остатками несконденсированного пара через вестовую трубу 14 выбрасываются в атмосферу. При закрытии вестовой трубы этот поток может быть направлен в охладитель выпара 11. Деаэрованная вода поступает в бак-аккумулятор. Из бака деаэрованная вода забирается питательным насосом для питания паровых котлов.Вакуумный деаэратор (ДСВ). Для деаэрации подпиточной воды тепловых сетей в котельных с водогрейными котлами используются вакуумные деаэраторы (рис. 95).Вакуумный деаэратор, как и атмосферный, состоит из колонки 4 и бака деаэрованной воды 6.

Рис. 95. Вакуумный деаэратор: 1 — бак-газоотделитель; 2 — водяной эжектор; 3 — охладитель выпара; 4 — деаэрационные колонки; 5 — водоводяной водоподогреватель; 6 — бак деаэрованной воды; 7 — центробежный насос; 8 — трубопровод городской воды; 9 — трубопровод воды к ХВО; 10- трубопровод заполнения бака- газоотделителя; 11 — змеевик

Вакуум в деаэрационной колонке создается водоструйным эжектором 2, присоединенным к верхней части колонки. Для облегчения работы эжектора перед ним устанавливается охладитель выпара 3, так как водоструйный эжектор работает лучше, когда температура испарения ниже. Вода через эжектор перекачивается центробежным насосом 7, создает разрежение, за счет которого из деаэрационной колонки отсасывается выпар и, смешавшись с водой, поступает в бак-газоотделитель 1. В баке вода опускается вниз, а выпар остается наверху и удаляется в атмосферу.Вода после умягчения, пройдя водоводяной подогреватель 5, нагревается до 75-80 °С и подается в деаэрационную колонку 4, где закипает при давлении ниже атмосферного. Освободившись от кислорода и углекислого газа, вода стекает в бак деаэрированной воды. Вода из бака подается подпиточным насосом на подпитку тепловой сети.Для сохранения температуры деаэрованной воды в деаэраторном баке устанавливают змеевик 11, через который проходит горячая вода из водогрейных котлов.Вакуумные деаэраторы работают при давлении 0,3 абсолютной атмосферы (Р = 0,7 кгс/см2), которому соответствует температура кипения воды 68,9 °С.Нормы качества питательной воды для водотрубных котлов с рабочим давлением пара до 4 МПа приведены в табл. 8.Нормы качества сетевой и подпиточной воды водогрейных котлов даны в табл. 9.

Таблица 8

Нормы качества питательной воды для водотрубных котлов с рабочим давлением пара до 4 МПа

Наименование

Рабочее давление, МПа (кгс/см2)

0,9 (9)

1,4(14)

2,4 (24)

4,0 (40)

Прозрачность по шрифту, см, не менее

30

40

40

40

Общая жесткость, мг-экв/кг

30740

15720

107 15

5710

Содержание соединений железа (в пересчете на Ре), мкг/кг

Не норми­руется

300* Не норм.

100* 200

50* 100

Содержание соединений меди (в пересчете на Си), мкг/кг

Не нормируется

10

Содержание растворенного 02 (для котлов 2 т/ч и больше), мкг/кг

50/100

30750

20750

20*/30

Значение рН при 25 °С

8,5

10,5

Содержание нефтепродуктов, мг/кг

5

3

3

0,5

Таблица 9

Наименование

Система теплоснабжения

Открытая

Закрытая

Температура сетевой воды, «С

115

150

200

115

150

200

Прозрачность по шрифту, см, не более

40

40

40

30

30

30

Карбонатная жесткость: при рН < 8,5 мкг-экв/кг при рН > 8,5 мкг-экв/кг

800* 700 Не до

750* 600 пуска

375′ 300 ется

800* 700 П<

750* 600 э расчс

375* 300 :ту

Содержание растворенного 02, мкг/кг

50

30

20

50

30

20

Содержание соединений железа, (в пересчете на Ре), мкг/кг

300

300′ 250

250′ 200

600* 500

500′ 400

375* 300

Значение рН при 25 °С

7

7

8,5

7

7

11

Содержание нефтепродуктов, мкг/кг

1,0

‘Для котлов, работающих на мазуте.

Вас может заинтересовать следующая продукция:

pk-imperia.ru

щелевые, химические, вихревые, ультразвуковые, струйные

С помощью деаэратора удаляются из воды такие газы как кислород, углекислый газ, аммиак и другие опасные и агрессивные для отопительной системы субстанции. Это необходимо, в первую очередь, для нормального функционирования отопительных и водогреющих систем электростанций, теплоэлектростанций и котельных.

Содержание

Принцип работы. Виды

Газ в жидкости присутствует в нескольких видах – в молекулярном, микроскопических пузырьках и в соединениях. Вследствие нагрева они разрушаются и образовывается пар, который уходит в парообменник или в атмосферу.

Принцип работы деаэратора заключается в следующем: вода поступает с верхнего клапана и опускается вниз. А снизу подается поток горячего пара, который разогревает воду и позволяет различным газам переходить из воды в пар и улетучиваться в атмосферу или в охладитель.

Жидкотопливные котлы – это вид отопительных устройств, характеризующийся высокой эффективностью и производительностью.

О правильной эксплуатации водогрейных котлов читайте здесь.

Деаэраторы также предназначены для защиты металлических частей трубопроводов от коррозии; насосов от кавитации; различных систем от попадания воздушных капелек, которые нарушают гидравлику форсунок и механизмов. Они делятся на такие типы:

  • вихревые;
  • барботажные;
  • щелевые;
  • термические;
  • струйные;
  • химические;
  • центробежно вихревые.

Системы с высоким КПД

Деаэраторы термические – основной вид применяемых для очистки устройств. Они предназначены для удаления из воды газов в паровых установках систем газоснабжения и теплоснабжения электростанций и котельных всех видов.

Устройство используется также в качестве накопителя обработанной воды. Конструкция – бак для воды, несколько колонок для деаэрации. Для очищения воды и жидкостей используется пар или хорошо нагретая вода.

Термические системы бывают трех типов – вакуумные, атмосферные и повышенного давления. Такие механизмы работают по принципу диффузионной десорбции, то есть при нагревании воды до кипения вместе с паром улетучиваются вредные газы.

Деаэратор барботажный – очистка воды в нем происходит благодаря пленочному и струйному стеканию жидкости по тарелкам и обработки жидкости путем барботирования. Бывают двух видов: вакуумные и атмосферные. В атмосферных вода нагревается свыше 100 градусов, а в вакуумном достаточно 50-80 градусов.

Водогрейные котлы-утилизаторы предназначены для приготовления горячей воды промышленного и хозяйственного назначения с максимальной расчетной температурой до 115°С.

О том, какие бывают электрические водогрейные котлы читайте здесь.

Недостатки таких механизмов – сложное внутреннее устройство и, как следствие, сложность регулировки механизма, при небольших перегрузках резко снижается эффективность очистки воды, высокая подверженность коррозии, низкая защита от гидравлических ударов и нерациональность, из-за больших размеров требуется много времени для изменения режима работы. В данный момент такие деаэраторы неактуальны, на смену им пришли центробежно-вихревые.

Щелевые и струйные деаэраторы

В конструкции данных устройств использованы самые современные достижения научно-технического прогресса. Они предназначаются для извлечения и удаления из воды коррозийных и агрессивных газов, таких как кислород (О2) и диоксид углерода (СО2). Бывают двух типов: атмосферный и вакуумный.

В атмосферном типе устройства вода нагревается до температуры 103 – 105 градусов и происходит ее дробление при одновременном увеличении скорости воды. Эта вода, попадая на цилиндрическую поверхность, разделяется на пар и воду. Затем, очищенная вода поступает в подпиточный насос, или в бак, а пар удаляется в атмосферу или в охладитель выпара. Вакуумный деаэратор щелевой работает по такому же принципу, с той разницей, что воду нагревать достаточно до температуры 80 градусов.

Целью испытаний водогрейных котлов является определение фактических эксплуатационных, теплотехнических и экологических показателей.

Схему водогрейной котельной смотрите тут.

Деаэратор струйный: вода подается в колонку через камеру смещения на кольцеобразную тарелку. Мелкая решетка этой тарелки позволяет просачиваться жидкости на следующую тарелку, которая имеет такие же отверстия. Каждая система имеет до пяти слоев тарелок, находящихся на расстоянии до 12 сантиметров. Горячий пар подается снизу вверх, и проходя через тарелки, нагревает воду до требуемой температуры. Таким образом, агрессивные газы выходят вместе с паром через штуцер в верхней части устройства.

Процесс работы вихревых устройств

Принцип работы данной системы несколько отличается от других видов. Работа происходит по двухступенчатой системе. Первая ступень – предварительно нагретая вода проходит через узконосые форсунки.

В баке формируется двойной капельный поток. Этот поток переходит в другую ступень, где формируется пенный поток. Такой способ деаэрации воды позволяет увеличить коэффициент массопередачи.

В таких механизмах происходит реакция принудительной десорбции и плотность воздушных пузырьков уменьшается, вследствие чего газы выталкиваются наверх.

Деаэратор центробежно вихревой имеет несколько преимуществ перед другими типами.

Он работают в вакуумном, атмосферном и вакуумно-атмосферном режиме. Для очистки воду достаточно подавать при температуре 30 градусов без дополнительного подогрева. Очень высокая производительность – до 1200 тонн в час. Имеет две ступени очистки воды – деаэрационная колонка центробежно-вихревая и капельная.

Химические системы очистки

Деаэратор химический используется для постоянного режима очистки воды и жидкостей от газов и для периодического режима. Схема очистки жидкости: при поступлении воды в систему, встроенный импульсивный водосчетчик подает сигнал насосу с химическим реагентом, который производит его впрыскивание в воду.

Количество и частота реагента зависит от количества поступившей воды и ее характеристик. Недостаток – достаточно высокая стоимость. Достоинства – можно изменить варианты установки, реагент подается по импульсу, не бывает перерасхода реагента, не требует специфического ухода, универсальность и надежность механизма.

Ультразвуковой деаэратор

Ультразвуковой деаэратор работает по принципу дегазации любой жидкости под воздействием ультразвуковых колебаний. Такая система оснащена блоком с ультразвуковым реактором, генератором и контроллером управления.

Перед подачей жидкость нагревают до температуры 80 градусов, далее она дегазуется внутри и газы выходят в атмосферу.

Все выше перечисленные виды и типы деаэраторов служат для одной цели – очистка любой жидкости от вредных примесей, которые выводятся в виде пара.

Это довольно сложные механизмы, которые проектируются и конструируются согласно соответствующим нормам ГОСТа, имеют высокий коэффициент полезного действия и надежны в эксплуатации.

kotlotech.ru

Сравнение деаэраторов | АэроГидроТех

 Деаэрация – это процесс удаления кислорода из воды. Кислород является основной причиной коррозии трубопроводов, причем его агрессивность увеличивается с повышением температуры. Поэтому деаэрация подпиточной воды тепловых сетей необходима для продления срока службы трубопроводов и котельного оборудования. Затраты на деаэрацию намного меньше затрат на замену трубопроводов тепловых сетей. Известно, что при использовании недеаэрированной воды, срок службы трубопроводов составляет всего 5-7 лет. Это в 3 раза меньше, чем при использовании воды, не содержащей растворенного кислорода. В настоящее время в теплоэнергетике применяется в основном термическая деаэрация, когда вода нагревается до температуры кипения, при которой пузырьки растворенного кислорода уносятся вскипевшим паром. Для термической деаэрации, независимо от типа деаэратора, необходимо выполнение следующих условий: — Обеспечение температуры и давления, при которых вода будет вскипать (при температурах меньше 100градусов Цельсия, деаэрация происходит в вакууме). — Удаление выделяющегося кислорода — производится за счет увеличения поверхности соприкосновения фаз, а также интенсификацией процессов массообмена. Первый принцип в основном используется пленочными и барботажными деаэраторами, второй вихревыми. Барботажные и пленочно-струйные деаэраторы вакуумного (ДВ) и атмосферного (ДА) типа, получили широкое распространение в предыдущие годы. В деаэраторах ДВ и ДАтепломассообмен происходит при пленочном и струйном стекании жидкости по тарелкам и барботировании жидкости паром, то есть за счет развитых контактных поверхностей. Сегодня на смену барботажным и пленочно-струйным деаэраторам приходят новые вихревые деаэраторы типа Авакс, ДЩ фирмы Кварк, Струйные Вихревые Деаэраторы СВД, и центробежно-вихревые деаэраторы ЦВД производства ООО«АэроГидроТех», в которых используется принцип вихревой центробежной интенсификации массообмена. Вода подается в деаэратор, приобретая сильное вращательное движение. При этом действие центробежных сил на периферии выше, чем в середине вихря, из-за чего в центре образуется область пониженного давления, куда Архимедова сила выталкивает из жидкости пузырьки выделяющегося газа. Все вышеперечисленные деаэраторы являются термическими, поэтому для их нормальной работы требуется нагрев воды до температуры кипения. Для атмосферных деаэраторов это 102 градуса Цельсия, для вакуумных — от 40 до 95 градусов Цельсия. Чем глубже вакуум, тем ниже температура кипения. Обычно вакуумные деаэраторы  работают при температуре 60-80 градусов Цельсия, оптимальной с точки зрения затрат на поддержания вакуума и температурного режима водогрейных котлов. Атмосферные деаэраторы применяются в системах с паровыми котлами, так как для работы нуждаются в паре для барботирования и нагрева воды.   Недостатки конструкций барботажных и пленочных деаэраторов: Сложность внутриколонковых устройств, внутренний объем колонки целиком занят сварными конструкциями дырчатых тарелок, перегородок, перетоков. Резкое снижение эффективности при небольших (10-15%) перегрузках сверх номинальной производительности и нагрузках ниже 50%. Происходит значительное перераспределение площади контактной поверхности, что отрицательно сказывается на качестве деаэрации. Низкая эффективность в вакуумном режиме: при отсутствии барботажного пара используется только пленочная деаэрация, что приводит к 3-х кратному снижению площади поверхности массообмена. Качество деаэрированной воды и производительность деаэратора при этом пропорционально падают. Коррозия: из-за значительной массы корпуса колонок изготавливаются из обычной стали, что в условиях агрессивной среды приводит к быстрой коррозии корпусов. Охладители выпара сгнивают после 2-3 лет эксплуатации, после чего выпар просто улетает в атмосферу. Потери тепла для атмосферных деаэраторов составляют до 5%. Неустойчивая гидравлика: массивные гидрозатворы устаревшей конструкции не справляются с защитой от гидравлических ударов. Сложность регулирования: большое количество трубопроводов и вспомогательных устройств требует соответствующее количество датчиков и регулирующих клапанов. Поэтому системы автоматики получаются сложными и дорогостоящими, превышая стоимость самого деаэратора. Именно из-за громоздкости и сложности управления на многих котельных не применяют деаэраторы, подавая в тепловую сеть недеаэрируемую воду, что сказывается на долговечности трубопроводов.  Даже современные автономные котельные не комплектуются деаэраторами. Изготовители котельных уповают на минимальную подпитку теплосети, что не всегда соответствует действительности. Инерционность: Деаэраторы имеют большой объем и требуют значительного времени для изменения режима работы.   Сравнение технических решений вихревых деаэраторов Деаэраторы Кварк типа ДЩ В деаэраторе ДЩ нагретая вода подается через тонкую щель на закручивающуюся пластину, попадая в область пониженного давления, вода вскипает, газ удаляется из воды за счет малой толщины пленки и центробежного эффекта. При этом вихрь воды не делает полный оборот, теряя скорость, вода просто стекает вниз. Поскольку деаэрация воды происходит очень короткое время, даже при незначительном изменении параметров процесса, возможны сбои деаэрации. Уменьшение напора воды ведет к снижению скорости струи протекающей через щель. Поэтому при слабом напоре вода просто стекает вниз, не образует пленку по всей пластине, центробежный эффект также уменьшается, струи воды не образуют брызг при течении вдоль закругленного края пластины, и  деаэрация вообще не происходит. Регулировать производительность деаэратора ДЩ можно, главным образом, увеличением количества щелевых устройств (читай — количества деаэраторов), так как регулирование давлением незначительно. Это усложняет конструкцию и удорожает автоматизацию, так как на каждый щелевой аппарат,  установленный в корпусе деаэратора,  необходимо ставить арматуру и свой блок автоматики с управляющими клапанами.   Деаэраторы Авакс Деаэратор Авакс использует центробежный эффект закрученного потока воды в горизонтальной трубе. В центре трубы образуется газовая полость, куда вытесняются газы, в последствии удаляемые в атмосферу через специальный патрубок. Аваксы по сравнению с Кварками создают полноценный вихрь в деаэрационной головке, что положительно сказывается на качестве деаэрации, но, тем не менее, и они обладают целым рядом конструктивных недостатков: Г -образная горизонтальная деаэрационная труба: При слабом напоре (например, при снижении давления в трубопроводе) центробежных сил не хватает для образования вихря, недеаэрированная вода просто стекает в бак и засасывается в патрубок отсоса выпара, в результате чего аппарат захлебывается. Массивный эжектор: Интересной особенностью деаэраторов Авакс является применение вакуумных эжекторов только одного типоразмера. Такой эжектор несоразмерно велик для малых деаэраторов и в тоже время не справляется с нагрузкой на больших. Так, для деаэратора с расходом 5 м3/час эжектор больше его самого по размерам и имеет циркуляцию рабочей воды 18 м3 / час, что явно чрезмерно. С другой стороны, для деаэратора с расходом 50 м3/час такой эжектор не обеспечивает необходимого вакуума, так как его газопроизводительность составляет всего 3 кг/ч, вместо требуемых 10 кг/час  (в 3 раза меньше). Легко сделать вывод, что на моделях производительностью более 30 м3/час качественную деаэрацию можно производить только при температуре воды 90-950С, а на моделях производительностью более 50 м3/час качественную деаэрацию не получить ни при каких условиях. Отсутствие регулировки производительности: Согласно установочной схеме высота колонки над деаэрационным баком составляет всего 1 метр. Это означает, что регулировать производительность можно всего в пределах 10 %, то есть деаэратор фактически работает только в двух режимах:  вкл/выкл. Отсутствие средств автоматизации: Хотя деаэратор Авакс не сложно автоматизировать, разработчики до сих пор не имеют ни схем автоматизации, ни рекомендуемых комплектов автоматики. Между тем без комплекта автоматики такой деаэратор работать не будет. Установочной схемой предусмотрен деаэраторный бак всего 1,5 кубических метра, деаэратор не имеет регулировки производительности, поэтому для системы с расходом 40 м3/час потребуется включать/выключать  деаэратор, каждые 2 мин. Конечно размер бака можно увеличить, но во избежание гидравлических ударов установка автоматики необходима. Отсутствие охладителя выпара: весь выпар из деаэратора уходит в атмосферу. Помимо потерь тепла, которые, как и для традиционных деаэраторов, составляют 2-3%, есть еще чисто технический момент: охладитель выпара позволяет значительно уменьшить расход газов через эжектор. Поскольку Авакс предлагает только один типоразмер эжектора, то для деаэраторов производительностью более 20 м3/час необходима установка охладителя выпара, так как без него эжектор не справится с  нагрузкой. Использование  охладителя выпара также позволяет снизить габариты эжектора и мощность привода насоса рабочей воды.   Струйно-Вихревые Деаэраторы СВД В деаэраторах СВД используется вихревой эффект в вертикальной трубе. За счет действия центробежных сил пузырьки газа вытесняются в центральную полость, откуда удаляются в атмосферу, а деаэрированная вода стекает вниз. СВД производится также в атмосферном исполнении, в комплекте с паровым струйным подогревателем ПСА. ПСА подогревает воду перед деаэратором и одновременно интенсифицирует процесс выделения кислорода, что снижает его содержание в деаэрированной воде в 2,5 раза. Кроме того, на деаэрацию можно подавать воду температурой от 5 градусов Цельсия. Отличия деаэраторов типа СВД от вихревых деаэраторов других производителей.
  • Деаэрационная камера СВД, в отличие от деаэраторов «Авакс», расположена вертикально, благодаря чему  деаэратор может работать при более низком давлении воды без захлебывания.
  • По сравнению с деаэраторами фирмы «Кварк», в деаэрационной камере СВД создается полноценный вихрь, при котором вода совершает достаточное количество витков, тем самым находится в зоне деаэрации более продолжительный период времени. Поэтому толщина слоя воды увеличена, тем самым при тех же габаритных размерах аппарат получается производительнее.
  • Эжектор изготавливается индивидуально для каждой модели деаэратора, поэтому он оптимально подходит как по размеру, так и по производительности.
Центробежно-вихревые деаэраторы ЦВД. В центробежно-вихревых деаэрационных установках, по сравнению с СВД используется ряд дополнительных преимуществ:
  • Возможность работы в атмосферном, вакуумном и атмосферно-вакуумных режимах.
  • Деаэрирующая среда пар или перегретая вода, возможность работы без подачи деаэрирующей среды – на «начальном эффекте».
  • Температура воды подаваемой на деаэрацию от 3 градусов Цельсия, не требуется дополнительная установка подогревателей перед деаэратором.
  • Неограниченная производительность (от 3 до 1200 т/ч).
  • 2 ступени деаэрации воды (центробежно-вихревая деаэрационная колонка и капельные деаэраторы).
ООО «АэроГидроТех» индивидуально для каждого объекта подготавливает техническое решение по внедрению деаэратора. Благодаря этому у наших заказчиков появляется гарантия, что впоследствии оборудование будет работать нормально, и они не останутся разочарованными.  

a-g-t.ru