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.
- 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.
» деаэратор принцип работы | Все о тепловых электрических станциях
Источник: ccpowerplant.ru
Виды деаэраторов
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 (
Виды термических деаэраторов для турбин существуют для установки в котельных, электростанциях ТЭС, АЭС для деаэрации воды: по назначению, по давлению греющего пара, по способу обогрева деаэрируемой воды, по конструктивному выполнению. Весь список на helpinginer.ru
Источник: helpinginer.ru
Деаэрация питательной и подпиточной воды в котельной
Деаэрацией питательной и подпиточной воды паровой котельной называется освобождение питательной воды от растворенного в ней воздуха, в состав которого входят кислород и двуокись углерода. Будучи растворенными в воде, кислород и двуокись углерода вызывают коррозию питательных трубопроводов и поверхностей нагрева котла, вследствие чего оборудование котла выходит из строя.
Существует ряд различных устройств для деаэрации питательной воды. Наибольшее распространение получили термические деаэраторы атмосферного типа низкого давления (0,02-0,025 МПа) и повышенного давления (0,6 МПа), а также вакуумные с давлением ниже атмосферного. Последние применяют в котельных с водогрейными котлами, так как в этих котельных отсутствует пар и дегазация питательной воды осуществляется за счет вакуума, создаваемого водоструйными эжекторами.
Термический деаэратор служит для удаления из питательной и подпиточной воды растворенного в ней кислорода и двуокиси углерода путем нагрева ее до температуры кипения. На рис. 5 показана схема работы атмосферного деаэратора смешивающего типа. Деаэратор состоит из бака 1 и колонки 13, внутри которой установлен ряд распределительных тарелок 5, 6 и 12. Питательная вода (конденсат) от насосов поступает в верхнюю часть деаэратора на
Рис. 5. Атмосферный Деаэратор смешивающего типа с Охладителем выпара
1 — бак (аккумулятор), 2 — выпуск питательной воды из бака, 5 — водоуказательное стекло, 4 — манометр, 5, 6 и 12 — тарелки, 7 — спуск воды в дренаж, 8 — автоматический регулятор подачи химически очищенной воды, 9 — охладитель пара, 10 — выпуск пара в атмосферу, 11 я 15 — трубы, 13 — деаэраторная колонка, 14 — парораспределитель, 16 — впуск воды в гидравлический затвор, 17 — гидравлический затвор, 18 — выпуск лишней воды из гидравлического затвора
распределительную тарелку 12; по другому трубопроводу через регулятор 8 на тарелку 12 подводится в качестве добавки химически очищенная вода; с тарелки питательная вода отдельными и равномерными струйками распределяется по всей окружности деаэраторной колонки и стекает вниз последовательно через ряд расположенных одна под другой промежуточных тарелок 5 и 6 с мелкими отверстиями.
Пар для подогрева воды вводится в деаэратор по трубе 15 к парораспределитель 14 снизу под водяную завесу, образующуюся при стекании воды с тарелки на тарелку, и, расходясь во все стороны, поднимается вверх, навстречу питательной воде, нагревая ее до 104 — 106°С, что соответствует избыточному давлению в деаэраторе 0,02 – 0,025 МПа (0,20 – 0,25 кгс/см 2 ).
При этой температуре воздух выделяется из воды и вместе с остатком несконденсировавшегося пара уходит через вестовую трубу 11, расположенную в верхней части деаэрационной головки, непосредственно в атмосферу или охладитель пара 9.
Освобожденная от кислорода и подогретая вода выливается в сборный бак 1, расположенный под колонкой деаэратора, откуда расходуется для питания котлов.
Во избежание значительного повышения давления в деаэраторе на нем устанавливают два гидрозатвора, а также гидравлический затвор 17 на случай образования в нем разрежения. При превышении давления может произойти взрыв деаэратора, а при разрежении атмосферное давление может смять его.
Деаэратор снабжают водоуказательным стеклом 3 с тремя кранами — паровым, водяным и продувочным, регулятором уровня воды в баке, регулятором давления и необходимой измерительной аппаратурой. Для надежной работы питательных насосов деаэратор устанавливают на высоте не менее 7 м над насосом.
Воду обескислороживают также фильтрованием ее через слой обыкновенных стальных стружек, которые окисляются из-за растворенного в воде кислорода.
Технологическая схема деаэрации исходной воды в производственной котельной.
Строительство представленной ниже схемы позволило решить две проблемы:
1. В схеме водоподготовки использованы российские корпуса скорых фильтров с импортной насыпкой и управлением, что позволило значительно снизить жесткость исходной воды за счет большей ионообменной емкости смолы.
2. Применение дополнительного теплообменника привело к значительной экономии топлива.
По существующей технологической схеме производственной котельной химически очищенная вода поступает на пароводяной подогреватель и с температурой t = 50 – 60 градусов Цельсия поступает в деаэратор, где догревается барботированием греющего пара до температуры t = 102 – 104 градуса Цельсия. 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.
Согласно литературы (Д.М. Хзмамен. “Теория горения и топочные устройства”, город Москва, Энергия, 1976 год ) для уменьшения низкотемпературной сернистой коррозии температура металла в экономайзере котла должна быть около 75 градусов Цельсия, но не ниже 70.
При установке пластинчатого теплообменника производства ОАО “Альфа Лаваль Поток” марки М15-М мощностью 1000 мкал/час и охладителя выпара деаэратора марки М10-М мы обеспечиваем: во-первых – охлаждение питательной воды из деаэратора до температуры 74 градуса Цельсия; во-вторых – нагрев воды с ХВО вначале на М10-М и затем на М15-М. Предполагаемый тепловой перепад t = 28 градусов Цельсия.
Экономический эффект достигается за счет экономии греющего пара на нагрев исходной воды в деаэраторе. Например, мощность М15-М составляет 1000 мкал/час и соответственно в год составит:
Q год. = 1000 мкал/час * 24 часа * 360 дней = 8,640,000 мкал/год.
Теплота сгорания низшая в пересчете на сухое топливо мазута топочного по ГОСТ 10585-63
Деаэрация питательной и подпиточной воды в котельной Деаэрацией питательной и подпиточной воды паровой котельной называется освобождение питательной воды от растворенного в ней воздуха, в состав
Источник: www.sergey-osetrov.narod.ru
ДЕАЭРАЦИЯ = ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ
Каталог Все
Работа деаэратора.
Работа деаэратора зависит от эффективности работы устройства, отводящего выделившуюся из воды парогазовую смесь. В качестве устройства, отводящего парогазовую смесь, служит вакуумный водокольцевой насос.
Деаэратор принцип работы.
Принципа работы деаэратора основывается на создании над поверхностью контакта фаз (вода-газ) нулевого парциального давления растворенных в воде коррозионно-активных газов (кислород и углекислота).
Это достигается за счет снижения давления в деаэраторе до давления насыщения согласно температуры воды, поступающей в деаэратор и за счет удаления из внутреннего объема деаэратора образованной парогазовой смеси. При достижении давления насыщения парциальное давление над поверхностью воды равно парциальному давлению водяных паров, а парциальное давление растворенных газов стремится к нулю. Возникает разница концентраций растворенных газов в воде и парогазовой смеси над водой.
Установка деаэратора.
Установка деаэратора производится с учетом уровня вакуума в деаэраторе. Высота установки деаэратора и деаэраторного бака определяется значением вакуума, температурой воды и столбом воды на всасе подающего насоса.
Типы деаэраторов.
Производительность деаэраторов находится в диапазоне от 100 л/ч до 100 м3/ч.
Назначение деаэратора.
Деаэрация подпиточной воды тепловых сетей.
Деаэрация воды сетевого контура котельной.
Деаэрация воды котлового контура котельной.
Деаэрация воды системы ГВС.
Деаэрация питательной воды паровых котлов.
Деаэрация воды на технологию.
Конструкция деаэратора.
Конструкция деаэратора позволяет выполнять глубокую деаэрацию воды при температуре воды 65 °С.
В конструкции деаэратора реализованы две ступени деаэрации. Первая ступень – кавитационная, вторая ступень – пленочная.
На первой ступени поток исходной воды проходит через рабочие сопла, где происходит интенсивное вскипание воды с образование большого количества парогазовых пузырей внутри потока воды. При движении воды через сопло с изменяющейся геометрией увеличивается скорость движения потока и падает статическое давление в воде. При снижении статического давления в потоке воды до давления ниже давления насыщения происходит взрывное вскипание внутри потока воды. Высокая скорость потока воды создает условия для интенсивного перемешивания и дробления парогазовых пузырей с образованием поверхности контакта фаз, значительно превосходящей поверхность контакта в струйно-капельных деаэраторах.
На второй ступени поток воды с парогазовыми пузырями поступает на переливную тарелку, где происходит отделение парогазовых пузырей от воды. Далее вода в виде пленки стекает по вертикальной поверхности в нижнюю часть деаэратора.
Повышение интенсивности процесса деаэрации позволяет снизить габаритные размеры и массу деаэратора.
Схема деаэратора.
Поток исходной химочищенной воды проходит через водоводяной теплообменник, где нагревается до температуры 65 °. В качестве греющей среды используется прямая котловая вода.
Нагретая вода поступает на вход деаэратора, где происходит деаэрация воды под вакуумом, глубина которого зависит от температуры воды. С увеличением температуры глубина вакуума снижается.
После деаэратора деаэрированная вода сливается в деаэраторный бак, где происходит накопление деаэрированной воды. Давление в деаэраторе и деаэраторном баке имеет одинаковое значение, вакуум создается и поддерживается вакуумными водокольцевыми насосами. Деаэратор устанавливается непосредственно над деаэраторным баком. Крепление деаэратора – фланцевое.
Деаэрированная вода из деаэраторного бака подается насосами деаэрированной воды далее по схеме на подпитку теплосети или в аккумуляторные баки.
Высота установки деаэраторного бака с установленным над ним деаэратором определяется кавитационным запасом насосов подачи деаэрированной воды. В среднем при расходе подпиточной воды 50 м3/ч расстояние между зеркалом воды в деаэраторном баке и осью всаса насоса составляет 5 м.
Создание вакуума и откачивание выделившейся парогазовой смеси обеспечивает вакуумный водокольцевой насос. Для работы вакуумного насоса необходим постоянный расход холодной воды. Например вакуумный насос для вакуумного деаэратора производительностью 50 м3/ч потребляет до 500 л/ч воды.
После вакуумного насоса отработанная вода сбрасывается в бак газоотделитель, откуда ее можно вернуть в цикл водоподготовки, добавив в основной поток воды, поступающей на деаэратор.
В качестве рабочей воды для вакуумного насоса рекомендуем использовать химочищенную воду до теплообменника.
Вакуумный деаэратор применяется для деаэрации воды на водогрейных котельных
Источник: 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.
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.
Деаэрация воды в котельных бывает нескольких видов
Источник: www.bwt.ru
Станьте первым!