Для чего нужен деаэратор на тэц
Виды деаэраторов
Термические деаэраторы паротурбинных установок электростанций делятся:
По давлению греющего пара на:
По способу обогрева деаэрируемой воды на:
По конструктивному выполнению (по принципу образования межфазной поверхности) на:
Деаэраторы с поверхностью контакта, образующейся в процессе движения пара и воды:
Деаэраторы с фиксированной поверхностью контакта фаз (пленочного типа с упорядоченной насадкой).
По способу увеличения поверхности контакта воды с греющим паром деаэраторы делятся на
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 (
деаэратор принцип работы
Поделиться «деаэратор принцип работы»
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.
Принцип работы деаэратора
Деаэратором называется специальное оборудование, предназначенное для удаления кислорода из теплоносителя отопительных систем путем подогревания последнего паром. Таким образом, помимо очищающей функции, устройства этого типа выполняют также термическую. Одна и та же установка деаэрации может применяться для подогрева и очистки как питательной, так и подпиточной воды.
Особенности конструкции
Представляет собой деаэратор котельной цистерну (БДА) со смонтированной на ней вертикальной колонной (КДА), установленную на опорах. Дополнительным элементом оборудования этого типа является гидравлическая система, защищающая его от превышения давления. Колонка приваривается к баку без фланца — напрямую.
На горизонтальном баке деаэратора смонтированы входной и выходной патрубки для подключения магистралей подачи и отвода среды. Снизу установлены сливы. Еще одним элементом конструкции является предназначенный для сбора дегазованной воды сборный бак. Расположен он под днищем БДА.
Гидравлическая система такого оборудования, как деаэратор, схема которого представлена ниже, обычно состоит из двух гидрозатворов. Один из них защищает устройство от любого превышения допустимого давления, а второй — от опасного. Также в конструкцию гидравлической системы деаэратора входит расширительный бачок. Выпары из деаэратора поступают в специальный охладитель, имеющий вид горизонтального цилиндра.
Конструкция колонны
Колонна представляет собой цилиндрическую обечайку с дном эллиптической формы. Как и на баке, на ней имеются патрубки для подвода и отвода среды. Внутри колонны установлены специальные тарелки с отверстиями, через которые проходит вода. Такая конструкция позволяет значительно увеличить площадь соприкосновения среды и пара, а следовательно, производить нагрев с максимальной скоростью.
Виды оборудования
В современных котельных может устанавливаться деаэратор воды:
В первом типе деаэраторов удаление газов из воды производится в вакууме. В конструкцию таких установок дополнительно включается паро- или водоструйный эжектор. Последняя разновидность узлов чаще всего используется в системах с котлами средней или малой мощности. Вместо эжекторов для создания вакуума могут применяться специальные насосы. Некоторым недостатком такого оборудования, как вакуумный деаэратор, является то, что пар из него нужно удалять принудительно, в то время как из атмосферных он выходит естественным путем — под давлением.
Сфера использования
Чаще всего деаэраторы используются в системах отопления и ГВС. Котельные с водогрейными котлами обычно оснащаются установками вакуумного типа. Также в таких схемах могут использоваться деаэраторы атмосферные. Установки пониженного и повышенного давления применяются по большей мере в системах, функционирующих благодаря работе парового котла. Первая разновидность (на 0.025-0.2 МПа) монтируется в не слишком мощных системах, рассчитанных на малое количество потребителей. Установки повышенного давления используются в тепловых схемах с котлами, подающими большое количество пара.
Тарельчатый деаэратор: принцип работы
Схема очистки газов в деаэраторах реализуется двухступенчатая: струйная (в колонне) и барботажная (в баке). Помимо этого, в систему включается затопленное барботажное устройство. Вода подается в колонну, где обрабатывается паром. Далее она стекает в бак, выдерживается в нем и отводится обратно в систему. Пар первоначально подается в БДА. После вентиляции внутреннего объема он поступает в колонну. Проходя через отверстия барботажной тарелки, пар подогревает воду до температуры насыщения.
Струйным методом из воды удаляются все газы. Одновременно с этим происходит конденсация пара. Его остатки смешиваются с выделившимся из среды газом и отводятся в охладитель. Конденсат от выпара сливается в дренажную емкость. Во время отстаивания воды в баке из нее выходят остаточные мелкие пузырьки газа. Отводится вода в сборный бак. Иногда горизонтальная емкость используется только для отстаивания. В таких установках обе ступени дегазации размещаются в колонне.
Деаэрация подпиточной воды
Теплоноситель в системе отопления циркулирует непрерывно. Но объем его со временем, в результате утечек, все же понемногу уменьшается. Поэтому в систему отопления подается подпиточная вода. Как и основная, она должна проходить процесс деаэрации. Первоначально вода поступает в подогреватель, а затем проходит через фильтры химической очистки. Далее, как и питательная, она попадает в колонну деаэратора. Освобожденная от кислорода вода перетекает к подпиточному насосу. Последний направляет ее во всасывающий коллектор или в бак хранения.
Химическая деаэрация
Для дополнительной очистки в воду котельных могут добавляться разного рода реагенты, предназначенные для связывания кислорода. Это может быть, к примеру, сульфит натрия. В данном случае для качественной деаэрации воды требуется ее подогрев. Иначе химические реакции будут происходить слишком медленно. Также для ускорения процесса связывания кислорода могут использоваться разного рода катализаторы. Иногда воду деаэрируют и путем пропускания через слой обычных металлических стружек. Последние в этом случае быстро окисляются.
Распылительные установки
Рассмотренные выше конструкции называются тарельчатыми. Существуют также распылительные деаэраторы.
Устройства этого типа используются реже и также представляют собой горизонтальный накопительный бак большой емкости. Отсутствие колонны — это то, что отличает такой деаэратор.
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.
Деаэратор: устройство и принцип работы
Жесткие соли часто становятся причиной выхода из строя приборов и оборудования, но избавиться от них легко. Значительно сложнее дело обстоит с растворенными в жидкости газами, особенно кислородом, из-за которого возникает коррозия, в том числе при высокой температуре. Как удалить из воды газы? Использовать деаэратор.
Это специальное устройство для удаления кислорода подогревом паром. Применяется в теплосетях котельных и выполняет одновременно очистительную и термическую функции. Оборудование устанавливается на ТЭС, АЭС, чтобы привести параметры питательной воды в генераторах пара к заданным.
Для чего нужен деаэратор
Он участвует в процессе подготовки необходимого запаса жидкости, способной обеспечить безопасность нагревательных агрегатов отопительной системы. Но прежде чем поступить в накопительный резервуар, обычная вода из трубопровода подвергается многоэтапному подготовительному процессу, в результате которого исключаются содержащиеся в ней агрессивные вещества. То есть принцип деаэратора как термического очистителя необходим для стабильной работы котлов. В ряде случае термической деаэрации недостаточно, тогда задействуются реагенты, приводящие насыщенность растворенных газов в норму.
Устройство и работа деаэратора
Конструкция газового котла, подогревающего теплоноситель для систем отопления, по большей части состоит из металлических (стальных) элементов. В качестве теплоносителя используется техническая вода, в которой присутствует кислород и углекислый газ. Это небезопасное сочетание для стальной поверхности, вызывающее коррозионные процессы с образованием ржавчины, что существенно сокращает срок эксплуатации оборудования.
Для защиты металла от разрушения и засоров необходима работа деаэратора, позволяющая снизить концентрацию газов. Они могут принимать разные формы и удерживаться в воде в трех видах:
Все деаэраторы принципом действия не отличаются от кипячения воды паром для последующего удаления избыточных газов. На начальном этапе жидкость поступает в нагреватель и пропускается через фильтрующие элементы, выполняющие химическое очищение. Затем вода переходит в деаэрационную колонну, предназначенную для высвобождения газов. На завершающей стадии очищенная жидкость при помощи подпиточного насоса подается в накопительную емкость, откуда и поступает в систему.
Для полного освобождения активных газов в теплоносителе зачастую недостаточно – того, как работает деаэратор в чистом виде, не всегда хватает. Поэтому используют сульфит натрия, хорошо связывающий кислород, или металлическую стружку. При контакте воды с последней освобождается лишний кислород, а окисленная стружка становится ржавчиной.
Виды деаэраторов
Оборудование различается по конструкции, давлению греющего пара, способу контакта воды с паром.
По конструкции деаэраторы объединяются в две группы:
В зависимости от давления греющего пара установка бывает:
Типы деаэраторов по контакту жидкости с паром:
Эксплуатация
Стабильная работа теплового оборудования и сведение к минимуму риска возникновения аварий возможны только при правильной эксплуатации деаэраторов. Необходимо контролировать через водоуказательное стекло уровень воды в емкости, показатели автоматики и приборов несколько раз в смену. Все установки оснащаются гидрозатворами во избежание повышения давления до критической отметки. Они должны иметь плавный ход, чтобы в аварийной ситуации легко приводиться в рабочее положение.