Способы деаэрации питательной воды в котельных. Деаэрация воды

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?

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

Как происходит процесс деаэрации 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.

Требования предъявляемые к котлам газ дрова 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

Реализация 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.

Выбор котла газ дрова на что обратить внимание

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 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?

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.

Конструкция комбинированного котла газ-дрова

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

Деаэраторы 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

Деаэраторы 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

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

ДЕАЭРАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ

Ремонт паровых котлов

Заключительной стадией технологического процесса приготовления питательной воды для паровых котлов является удаление растворенных в ней агрессивных газов, в первую очередь кислорода, а также углекислоты, вызывающих коррозию металла теплосиловых установок. Кислородная коррозия является наиболее опасной, так как она проявляется на отдельных участках поверхности металла в виде небольших язвин и развивается в глубину металла вплоть до образования сквозных свищей. Для современных паровых котлов большой паропроизво - дительности даже самая незначительная концентрация растворенного в питательной воде кислорода может быть причиной нарушения нормальной работы и выхода из строя отдельных элементов их, из которых в первую очередь обычно подвергается коррозии экономайзер.

Таким образом, для обеспечения надежной эксплуатации современных паровых котлов необходимо стремиться к практически полному отсутствию в питательной воде растворенного кислорода.

Процесс удаления из воды растворенных газов носит название дегазации или деаэрации. В настоящее время известно несколько способов деаэрации—термический и химический.

Наибольшее распространение получил термический способ деаэрации воды. Этот способ основывается на том, что растворимость в воде газов с повышением ее температуры уменьшается, а при температуре, равной температуре кипения, газы почти полностью удаляются из воды. Таким способом газы удаляются из воды в специальных устройствах, которые принято называть термическими деаэраторами.

Для дегазации воды применяются преимущественно деаэраторы атмосферного типа, работающие при абсолютном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см2), и вакуумные деаэраторы, работающие при абсолютном давлении от 0,0007 до 0,05 МПа (от 0,075 до 0,5 кгс/см2), т. е. при температурах деаэрированной воды от 40 до 80 °С. Деаэрация воды основана на законе Генри, согласно которому количество газа, растворенного в единице объема воды, пропорционально парциальному давлению этого газа в газовой или парогазовой смеси над поверхностью воды. Для полного удаления газов из воды необходимо создать условия, при которых парциальные давления этих газов над поверхностью воды будут равны нулю, что возможно при температуре кипения воды, т. е. при доведении ее до температуры насыщения при давлении в деаэраторе и отводе газов из парового пространства деаэратора.

В паровых котельных наибольшее применение получили деаэраторы атмосферного типа — ДСА (рис. 3.1). Двуступенчатый барботажный деаэратор состоит из малогабаритной деаэрационной колонки и бака-аккумулятора со встроенным барботажным устройством и перегородками, образующими специальные отсеки. Деаэра - ционная колонка имеет две тарелки с отверстиями, через которые вода стекает в бак-аккумулятор. На первой по ходу воды тарелке смонтировано устройство для лучшего перемешивания поступающих в деаэратор потоков конденсата и химически обработанной воды. Эти потоки поступают во внешнее кольцо смесительного устройства, после чего вода через два водослива попадает на перфорированную часть первой тарелки.

После колонки деаэрируемая вода поступает в бак - аккумулятор, в нижней части которого у противоположного торца размещается затопленное барботажное устройство. Греющий пар по трубе подается в паровую коробку и через отверстия дырчатого листа барботирует через слой воды, медленно движущейся над листом в сто-

ДЕАЭРАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЫ

Рис. 3.1. Схема атмосферного деаэратора смешивающего типа:

1 — бак-аккумулятор деаэрированной воды; 2 — водоуказательное стекло; 3 — манометр; 4, 5 —тарелки; 6 — конденсат из охладителя; 7 — регулирующий клапан питательной воды; S — охладитель выпара; 9 — кольцеобразное распределительное устройство; 10 — деаэраторная колонка; И — распределитель пара; 12 — клапан; 13 — гидравлический затвор

Рону патрубка для отвода воды из деаэратора. Вода, выходящая из барботажного устройства, поступает в подъемную шахту. Вскипание объясняется наличием небольшого перегрева воды относительно температуры насыщения, которая соответствует давлению в паровом пространстве бака-аккумулятора. Перегрев определяется высотой столба жидкости над барботажным листом.

Пар, проходящий через барботажное устройство и столб воды, попадая в паровое пространство, движется над поверхностью воды в сторону колонки. Размещение колонки на противоположной стороне от барботажного устройства обеспечивает четко выраженное противоточное движение потоков воды и пара и хорошую вентиляцию парового пространства бака.

Пар, необходимый для деаэрации, подается в барботажное устройство от регулятора давления: давления пара перед регулятором 0,6—0,7 МПа (6—7 кгс/см2), после регулятора — 0,05—0,07 МПа (0,5—0,7 кгс/см2). На деаэраторах производительностью более 50 т/ч предусмотрен патрубок для подвода низкотемпературного пара с давлением 0,02—0,03 МПа (0,2—0,3 кгс/см2) (от расширителей непрерывной продувки, от поршневых паровых насосов, турбонасосов) непосредственно в паровое пространство деаэратора для лучшей вентиляции парового объема деаэратора и на первую ступень деаэрации в деаэрационной колонке.

Выпар из деаэрационной колонки отводится в охладитель выпара и из него в канализацию, а газы — через воздушник в атмосферу. Деаэраторы комплектуются гидрозатворами для защиты от превышения давления.

Деаэраторы атмосферного типа рассчитаны на работу при давлении 0,01—0,02 МПа (0,1—0,2 кгс/см2) и температуре воды 102—104 °С. Согласно ГОСТ 16860-71 «Деаэраторы термические» изменение подогрева воды в деаэраторах должно быть не более 10—40 °С.

НПО ЦКТИ разработана новая конструкция двухступенчатых барботажных деаэраторов (типа ДА) атмосферного типа. Эти деаэраторы отличаются тем, что бар - ботажное устройство в них располагается в нижней части деаэрационной колонки. Колонка устанавливается на деаэрационный бак старой конструкции. Подвод химически очищенной воды и конденсата осуществляется в верхнюю часть колонки, пар подводится в паровое пространство деаэраторного бака со стороны, противоположной колонке. Такой подвод пара обеспечивает надежную вентиляцию парового объема бака. Отвод воды из деаэратора осуществляется со стороны, противоположной колонке.

Преимущества новых деаэраторов сравнительно с деаэраторами типа ДСА: повышенная заводская готовность, снижение металлоемкости, упрощение монтажа, повышение эксплуатационной надежности, уменьшение коррозии деаэраторных баков. Общая высота по сравнению с ДСА увеличилась на 600—700 мм.

Вакуумные деаэраторы применяются в основном в водогрейных котельных.

Вакуумная деаэрационная установка представляет собой вакуумную колонку (деаэратор) и аккумуляторный бак, находящийся под атмосферным давлением.

Вакуумная колонка имеет две ступени дегазации: струйную и барботажную.

Подогретая вода поступает на верхнюю тарелку, которая секционирована с таким расчетом, что при минимальных нагрузках работает только часть отверстий во внутреннем секторе. При увеличении нагрузки в работу включаются дополнительные ряды отверстий, это позволяет избежать гидравлических перекосов по воде и пару при колебаниях нагрузки. Под барботажный лист подается пар или перегретая вода (120—140°С), при вскипании которой образуется паровая подушка и происходит процесс парового барботажа.

Вакуумные деаэраторы укомплектованы охладителями выпара, водо-водяными эжекторами, системой автоматического регулирования и контроля и соответствующими регулирующими клапанами.

Дегазация воды химическим способом осуществляется путем сульфигирования, т. е. введения в нагретую (до 80°С) питательную воду раствора сульфита натрия Na2S0.5. Этот способ по сравнению с термической дегазацией более дорогой и поэтому не получил широкого распространения.

Способ обработки воды для конкретной котельной установки должен определяться специализированной (проектной, наладочной) организацией. Согласно требованиям Правил по котлам все котлы паропроизводительностью 0,7 т/ч и более должны быть оборудованы установками для докотловой обработки воды.

В котельных с котлами паропроизводительностью менее 0,7 т/ч установка водоподготовительных устройств не обязательна, но периодичность проведения очистки котлов должна быть такой, чтобы к моменту остановки котла на очистку толщина отложений на наиболее тея - лонапряженных участках его поверхности нагрева не превышала 0,5 мм.

Для каждой котельной с котлами паропроизводительностью 0,7 т/ч и выше должна быть разработана проектной, наладочной или другой специализированной организацией и утверждена администрацией предприятия инструкция (режимные карты) по водоподготовке. В инструкции должны быть указаны нормы качества питательной и котловой воды для данной котельной установки, режим непрерывной и периодической продувок, порядок выполнения анализов котловой и питательной воды и обслуживания водоподготовительного оборудования, сроки остановки котла на очистку и промывку и порядок осмотра остановленных котлов. В необходимых случаях в инструкции следует предусматривать также проверку агрессивности котловой воды.

Чтобы исключить случаи питания котла сырой водой, на резервных линиях сырой воды, присоединенных к линиям питательной воды, должны устанавливаться два запорных органа и контрольный кран между ними. Запорные органы следует опломбировать в закрытом положении (контрольный кран открыт), а каждый случай питания котла сырой водой записывать в журнал по во - доподготовке с указанием причин.

Котлы Е-1/9-1М, работающие на жидком топливе, оборудуются горелочными устройствами АР-90. Для защиты котла подача топлива автоматически прекращается при понижении уровня воды в котле ниже допустимого, при повышении давления пара в …

При изготовлении, монтаже и ремонте элементов котлов, пароперегревателей и экономайзеров должны применяться только стыковые соединения при сварке обечаек, труб (патрубков) и приварке выпуклых днищ, а также тавровые и угловые или …

А. Баранов

msd.com.ua

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.

Смотрите также:

www.bwt.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

Термическая деаэрация

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 «Правил ...» для питательной воды паровых и водогрейных котлов.

Термический струйный деаэратор атмосферного давления

Билет 21

О декарбонизации воды.

В.С.Галустов, д.т.н., профессор.

Декарбонизациейназывают удаление из воды свободного диоксида углерода СО2 для предотвращения углекислотной коррозии оборудования и сетей. Такая необходимость возникает в тех случаях, когда его содержание в воде в силу каких-либо причин многократно превышает равновесное.

Большое количество СО2 может образовываться в схемах умягчения воды с Н-катионированием или подкислением, а также при обезжелезивании артезианской воды. Декарбонизация– один из самых сложных массообменных процессов в цепочке подготовки воды в теплоэнергетике. Его протекание обуславливается большим числом взаимозависимых факторов, способных изменяться в широком диапазоне (например, растворимость СО2 в воде зависит от ее температуры, а та в процессе декарбонизации меняется). Поэтому надо поговорить об основных явлениях подробнее.

О процессе.

Цель декарбонизации– достижение концентраций СО2, близких к равновесной для системы «вода–воздух». Теоретически количество растворенного СО2 в воде при 40 °С при контакте с атмосферным воздухом, парциальное давление СО2 в котором равно 30 Па (0,03 % по объему), составляет 0,4 мг/дм3. Практически содержание СО2 в декарбонизированной воде значительно (в среднем 4–5 мг/дм3) выше. Малое (около 0,03 % по объему) содержание углекислого газа в воздухе позволяет отнести рассматриваемый процесс физической десорбции к процессам, подчиняющимся закону Генри, согласно которому растворимость (или концентрация) газа в жидкости пропорциональна его парциальному давлению над раствором:

Р* = k Ч С*,

где Р* – равновесное парциальное давление; k – коэффициент Генри, определяемый природой газа и температурой t и имеющий размерность давления; С* – равновесная концентрация (растворимость). Наборы значений коэффициента Генри и растворимости СО2 для системы «углекислый газ – вода» приведены в табл. 1.

Однако если бы равновесие определялось столь однозначно, не стоило бы заявлять о сложности процесса. Во-первых, следует иметь в виду, что в промышленной зоне содержание СО2 в воздухе может оказаться значительно больше указанных 0,03 % по объему, тогда и равновесная концентрация будет выше. Во-вторых, приведенные в табл. 1 значения С* справедливы только для чистой, фактически дистиллирован-ной воды. Присутствие в воде различных ионов и ее щелочность существенно влияют на растворимость СО2. На рис. 1дана отражающая этот факт номограмма, построенная для воды с сухим остатком 200 мг/кг при температуре 10 и 20 °С. При других значениях сухого остатка вводится поправочный коэффициент (табл. 2), т.е. содержание СО2 в воде равно значению, найденному по номограмме и умноженному на поправочный коэффициент.

Количество свободной углекислоты, поступающей на декарбонизацию после Н-катионирования или подкисления воды, определяется из уравнения:

Свх = 44Жк +(СО2)ив,

где Жк – карбонатная жесткость, разрушаемая при Н-катионировании, мг-экв/л; (СО2)ив – содержание углекислого газа в воде, мг/л, (перед Н-катионированием).

Так как СО2 – труднорастворимый в воде газ, для завершения процесса его десорбции теоретически достаточно одной ступени контакта воды с воздухом, и преимущества в движущей силе противотока перед прямотоком мало заметны, что должно учитываться при выборе аппарата.

studfiles.net

Деаэрация воды.

Заключительной стадией технологического процесса приготовления питательной воды является удаление из нее растворимых газов (кислорода, двуокиси углерода, аммиака, азота и т.д.).

Эти газы вызывают развитие химической коррозии питательных трубопроводов, поверхностей нагрева, что снижает надежность его работы. Кроме того, продукты коррозии, попадая с питательной водой в котлы, способствуют нарушению циркуляции, что приводит к пережогу труб котельного агрегата.

Скорость коррозии обычно пропорциональна концентрации газов в воде.

Для кислорода К= 0,15•С, где К – скорость коррозии, С – концентрация О2.

На скорость коррозии сильно влияет температура воды (в закрытой системе скорость растет с повышением температуры; в открытой – максимальная скорость наступает при t = 70  75 0С).

Основным способом удаления газов из воды является термическая деаэрация. Она основана на законе растворимости газов в жидкости – закон Генри, согласно которому весовое количество газа Gг, растворенное в единице объема V воды (мг/кг), прямо пропорционально парциальному давлению Рг в изотермических условиях.

G = р•Рг,

р – коэффициент растворимости газа в воде, мг/кг

Рг – парциальное давление газа над водой, МПа.

Растворимость газов при повышении температуры снижается и при 100 0С почти равна 0.

Деаэраторы делятся на вакуумные, работающие при давлении 0,06 – 0,093 МПа. Они дают деаэрированную воду при t = 40 – 70 0С.

Для получения деаэрированной воды с t = 95 – 100 0С применяются деаэраторы атмосферного типа, а с t > 100 0С – деаэраторы повышенного давления.

Схема деаэратора

1 – охладитель выпара

2 – подача ХОВ

3 – выброс пара в атмосферу

4 – трубопровод выпара

5 – вывод пара в головку деаэратора

6 – выпуск воды в гидравлический затвор

7 – гидравлический затвор

8 – выпуск лишней воды из гидравлического затвора

9 – выпуск питательной воды

10 – бак (аккумулятор)

11 – водоуказательное стекло.

В головке деаэратора вода, идущая от охладителя выпара, попадя на распределительные тарелку, разбивается на равномерные струи.

Пар вводится снизу под водяную завесу, образующуюся при стекании воды, и, расходясь по всему сечению колонки, поднимается вверх, нагревая питательную воду до 104 0С (при избыточном давлении в деаэраторе 0,02 МПа). При этом воздух выделяется из воды и вместе с несконденсировавшимся паром уходит через трубу 4, расположенную в верхней части головки деаэратора.

Освобожденная от газов и подогретая вода стекает в бак-аккумулятор, а оттуда подается в парогенератор.

Топливное хозяйство и шлакоудаление тепловых станций на органическом топливе.

Топливное хозяйство тепловых станций (котельных) представляет собой сооружения, устройства и механизмы, необходимые для приема, разгрузки, хранения, перемещения и подачи топлива в котельные и топки котлов, а так же для его обработки и подготовки к сжиганию.

Наиболее сложное и дорогостоящее топливное хозяйство котельных работающих на твердом топливе.

Принципиальные схемы компоновки оборудования топливного хозяйства.

а)

б)

в)

1 – вагонные весы,

2 – помещение для размораживания топлива,

3 – приемо-разгрузочное устройство,

4 – дробильная установка,

5 – склад,

6 – бункер сырого угля,

7 – система пылеприготовления.

а) все поступающее топливо, пройдя вагонные весы 1, помещение 2 для размораживания вагонов с топливом в зимнее время, поступает в приемо-разгрузочное устройство 3, оттуда подается системой транспортирующих устройств через дробильную установку 4, на склад 5.

Со склада по мере необходимости топливо направляется в бункера сырого угля 6 и из них через систему пылеприготовления 7 в топки котельной установки.

б) все поступающее топливо, пройдя вагонные весы 1, помещение для размораживания 2, приемо-разгрузочное устройство 3, дробильную установку 4, направляется в бункера теплостанции 6 или на склад5. Питание бункеров теплостанции может вестись со склада 5 или непосредственно после разгрузки топлива через дробильную установку 4. Из бункеров 6 топливо поступает в систему после пылеприготовления 7.

в) все поступающее топливо, пройдя вагонные весы 1, помещение для размораживания 2, приемо-разгрузочное устройство 3, оттуда оно направляется в дробильную установку 4 или на склад 5. Бункера 6 питаются топливом из дробильной установки 4, в которую топливо может поступать непосредственно после разгрузки или со склада 5.

При сжигании твердого топлива в слое система пылеприготовления отсутствует.

studfiles.net