Для чего необходимо 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.
Деаэраторы воды: описание устройств, необходимость применения
Приблизительное время чтения: 6 минут
Содержание:
— 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.
Для чего нужен деаэратор?
Как уже говорилось выше, задача данного устройства — удалять растворенные в жидкости газы.
Необходимость удаления газообразований из жидкости связана с тем, что растворенные в воде газы, такие, как кислород и углекислый газ, существенно ускоряют процесс коррозии элементов отопительной системы.
Наличие в воде кислорода ведет к коррозии, углекислый газ усиливает коррозионное действие кислорода и, помимо этого, углекислота обладает собственным коррозионным эффектом.
За счет удаления этих газов из воды достигается существенное повышение срока службы как отдельных узлов конструкции, так и всей отопительной системы в целом.
Стоит учитывать, что для оснащения отопительной системы деаэратором необходима достаточно сложная подготовка проекта устройства и использование современного оборудования.
Процесс очистки питательной воды
Процесс может проводиться с помощью различных способов.
Среди них можно назвать наиболее распространенные:
Во всех трех случаях принцип разделения воды и растворенных в ней газов основан на разрыве связей между молекулами воды — они рвутся в самых непрочных местах, то есть там, где в воде расположены пузырьки и молекулы растворенных в ней газообразований.
Соответственно, газы высвобождаются из жидкости, и она оказывается подготовленной к дальнейшему применению.
Существует также химическая деаэрация — целью являются молекулы веществ, которые будут разлагаться с выделением газов на дальнейших фазах технологического цикла; в качестве примера можно назвать гидрокарбонат натрия.
Термическая деаэрация — наиболее распространенный способ, поскольку такие устройства наиболее просты в изготовлении и использовании, а также имеют сравнительно низкую цену и подходят для большого количества отопительных систем.
Давайте рассмотрим подробнее деаэраторы, использующие этот принцип.
Термические системы
Термические деаэраторы различаются по давлению в рабочей камере на:
Вакуумные применяются для деаэрации подпиточной воды и для химической подготовки воды. Они могут работать без пара, но им необходим эжектор и толстые стенки.
Атмосферные деаэраторы — для обработки питательной воды испарителей и добавочной воды ТЭС. Для таких деаэраторов не нужны толстые стенки — смесь воздуха и пара удаляется из них сама по себе.
Системы повышенного давления — для обработки питательной воды котлов с давлением пара от 9,8 МПа. Их стенки существенно толще, однако использование их в схеме ТЭС вполне оправдано.
Виды деаэраторов
Рассмотрим, какие существуют основные термических деаэраторов. Нас интересует способ создания контакта воды и воздуха (вакуума).
По этому признаку можно выделить:
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.
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.
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.
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.
Деаэратор: что это такое, виды, устройство
Содержание статьи
Что такое деаэратор
Деаэратор – это специализированное оборудование, необходимое для удаления кислорода из системы с помощью подогревания теплоносителя паром. То есть, помимо функции очистки, это устройство выполняет функцию термическую. Один и тот же деаэратор может быть использован для того, чтобы подогревать и очищать подпиточную воду.
Особенности конструкции
Деаэратор отличается простой конструкцией. В своей стандартной комплектации это устройство состоит из цистерны и вертикальной колонки, смонтированной на цистерне. И вся эта конструкция находится на опорах.
В дополнение к стандартной комплектации может быть установлена гидравлическая система. Оная включает в себя два гидрозатвора, созданных для защиты устройства от незначительного и опасного давления.
На баке деаэратора есть выходной и входной патрубки, и нужны они для подключения устройства к магистрали отвода и подачи воды. Снизу бака устанавливаются сливы. Также в конструкции может быть сборный бак, в котором собирается дегазованная вода. Устанавливается этот бак под цистерной.
Принцип работы тарельчатого деаэратора
В таких деаэраторах используется двухступенчатая схема очистки воды от газов. Это барботжаная (находится в баке) и струйная (находится в колонке). Также при тарельчатов деаэраторе используется затопленное барботажное устройство.
Изначально вода будет подаваться в колонну, и именно там она будет обрабатываться паром. После этого вода будет идти в бак, стоять там, а потом отправляться в систему.
Пар изначально идет в БДА, то есть в бак, а потом, после вентиляции, подается в колонну. Потом, проходя черех барботажную тарелку, пар начинает подогревать воду вплоть до температуры ее насыщения.
С помощью струйного метода все газы, находящиеся в воде, удаляются из нее. Вместе с этим процессом также происходит процесс паровой конденсации, причем остатки пара будут смешиваться с газами и уходить в охладитель. После конденсат уйдет в емкость дренажа. В процессе отстаивания воды в специальном базе из нее будут выходить все газы, а потом вода будет идти в сборный бак.
Следует учесть, что иногда в конструкции используется горизонтальная емкость, и нужна она лишь для отстаивания воды. При такой конструкции две ступени дегазации будут располагаться внутри колонны.
Принцип работы распылительного деаэратора
Такие устройства используются намного реже, но по своей конструкции являются все тем же накопительным горизонтальным баком с большой емкостью. Самое главное отличие заключается в том, что в распылительном деаэраторе нет колонны.
Принцип действия тоже немного отличается. Пар в распылительных деаэраторах поступает снизу. Емкость бака делится на две зоны – деаэрации и подогрева. Вода поступает в отсек подогрева, после чего кипятится и идет во вторую зону. Там, в зоне деаэрации, из воды с помощью пара удаляют кислород.
Сфера применения
Так как деаэратор – это устройство, необходимое для дегазации жидкости, используется оно чаще всего вместе с нагревательным стальным оборудованием.
В основном это котельные, использующие водонагревательные котлы, а также системы, работающие на паровых котлах. В случае необходимости они могут быть использованы в частных домах или в тех тепловых системах, подающих очень много пара.
Особенности и правила монтажа деаэратора
По своему устройству деаэратор не представляет никакой сложности, однако монтаж этого аппарата должен быть произведен с учетом соблюдения положенных технологий.
В процессе установки подобного рода оборудования необходимо руководствоваться теми чертежами и проектами, которые идут в комплекте с деаэратором и котельной.
Перед тем, как начать монтаж, необходимо произвести осмотр всей установки, а также произвести ее расконсервацию. В случае обнаружения дефектов их необходимо устранить.
Сам же процесс монтажа деаэратора состоит из следующих этапов:
На этом установку деаэратора можно считать завершенной.
Две главные задачи после установки деаэратора
Так как весь процесс работы деаэратора основан только на физических свойствах жидкости, перед человеком после установки и начала работы деаэратора стоит две задачи – это создание максимально возможной площади контакта между фазами газа и воды, а также обеспечение эффективного отделения газов. И, если со второй задачей деаэратор справляется сам, то первую задачу (формирование большой контактной поверхности между фазами газа и воды) следует разобрать более детально:
Основные пути решения:
Вместо заключения
Итак, деаэратор – это устройство, обеспечивающее более продолжительное функционирование как паровых, так и водогрейных котлов. Выбор способов установки, а также разновидностей данного оборудования производится согласно технических характеристикам котельной или иного нагревательного оборудования, используемого человеком или компанией.
Деаэрация, удаление газов термическим способом
Сущность термической деаэрации заключается в создании условий, при которых парциальное давление газов над поверхностью воды минимально и, соответственно, растворимость газов в воде также минимальна. Кислород и углекислота из воды (жидкой фазы) переходят в пар (паровая фаза), контактирующий с поверхностью воды, и удаляются в атмосферу (выпар).
Для осуществления процесса атмосферной деаэрации необходимо выполнение следующих условий:
Избыточное давление создается подачей пара в деаэратор для изоляции его от поступления атмосферного воздуха и вентиляции парового объёма, то есть постоянного удаления выделенных газов и предотвращает вскипание воды (превращение в пар) при температуре, обеспечивающей удаление газов.
При температуре воды 102 о С и избыточном давлении 0,2 кгс/см 2 (0,2 ати) растворимость кислорода и углекислого газа равна нулю и, тем самым, обеспечивается их выход из воды. Нагрев воды в деаэраторе до нужной температуры происходит паром.
Более полное удаление связанной углекислоты обеспечивает подача пара в нижнюю часть деаэраторного бака через барботажное устройство, при этом постепенно происходит разрушение бикарбоната натрия до карбоната натрия и свободной углекислоты.
Для осуществления процесса термической деаэрации применяются деаэраторы.
Атмосферный деаэратор состоит из двух основных частей: деаэрационной колонки, внутри которой установлены три распределительные тарелки с отверстиями и деаэраторного бака-аккумулятора.
Деаэрационная колонка оборудована:
Химически очищенная вода и конденсат отдельными потоками поступают в верхнюю часть деаэрационной колонки на первую дырчатую тарелку, затем, в виде струй сливаются последовательно на нижние дырчатые тарелки и далее в деаэраторный бак. С помощью тарелок осуществляется равномерное распределение воды по всему сечению деаэрационной колонки и дробление воды на тонкие струи.
Навстречу потоку воды движется пар, так происходит многократное пересечение потоков и увеличение поверхности контакта воды и пара.
Деаэраторный бак обеспечивает запас воды для работы котлов, необходимое время выдержки воды при температуре насыщения для усиления эффекта деаэрации и более полное удаление связанной углекислоты (разрушение бикарбоната натрия до карбоната натрия и свободной углекислоты) благодаря размещению в нижней части деаэраторного бака барботажного устройства.
Деаэраторный бак оборудован:
Пар нагревает воду до 102-104 о С, создает избыточное давление в деаэраторе 0,2-0,25 ати, конденсируется, а меньшая его часть вместе с выделившимися газами удаляется через верхний патрубок колонки в охладитель выпара или в атмосферу.
Схему проезда, а также другую информацию о том как с нами связаться вы можете получить на странице «контакты»
Звоните, будем рады ответить на Ваши вопросы!
ООО «Воды Урала» г. Екатеринбург, ул. Парниковая, д.10, к.121.
Телефон (343) 306-89-09, факс (343) 368-69-34
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и даете согласие на обработку Ваших персональных данных
Деаэратор
Все знают, что в воде содержится воздух, а процесс деаэрации позволяет удалить этот воздух из воды. А для чего же это нужно? Возьмём, к примеру, тепловые сети, наличие в воде кислорода и анионов достаточно серьёзно сокращает их срок службы. Для того чтобы увеличить этот срок, вода, прежде чем попасть в систему, проходит процесс деаэрации, при которой из воды удаляются кислород и анионы. За счёт этого повышается сопротивление металла к коррозии, а в итоге продлевается срок службы тепловых сетей.
В целом для удаления газов из воды используют два метода:
1. Химический. Этот метод применяется в основном для удаления из воды кислорода. Суть метода в том, что для удаления газа в воду добавляют химическое вещество, а именно гидрадзин. Но так как гидрадзин является токсичным веществом, метод практически не востребован.
2. Термическая деаэрация. При этом методе используют термические деаэраторы. Они позволяют удалять все находящиеся в воде газы, и при этом, не добавляя в содержимое какие либо другие примеси. Именно благодаря этому свойству этот метод является основным в деаэрации.
Принцип работы деаэратора
Для того чтобы уменьшить количество кислорода в воде достаточно просто нагреть жидкость. А вот для того чтобы удалить весь кислород необходимо довести воду до состояния кипения. Устройство, в котором вода доводится до состояния кипения, называется деаэратором. Нагрев воды до кипения в деаэраторе происходит за счёт пара из турбины. Для того чтобы полностью удалить все возможные газы из воды, она должна обязательно прогреваться до температуры насыщения. Поскольку даже небольшой недогрев воды 1-4 °С приводит к увеличению остатков газа в воде.
Для эффективного процесса деаэрации нужно постоянно удалять газы, которые выделяются в процессе кипения воды. Для этого в деаэраторе есть специальная парогазовая отводимая часть, этот процесс называется выпором. Чем больше будет выпор у деаэратора, тем эффективнее его работа.
Деаэраторы бывают поверхностные, смешанные и перегретой воды. По показателям эффективности и надежности в эксплуатации, наибольшую распространённость получили смешанные деаэраторы.
Для наиболее эффективного процесса деаэрации в деаэраторах смешанного типа увеличивают поверхность контакта подогреваемой воды с паром. Термические деаэраторы по способам дробления воды делятся на плёночные, сопловые, с насадками, струйные, и барботажные. Наибольшее распространение получили струйные деаэраторы. Для того чтобы увеличить поверхность контакта воды с паром, деаэратор со стройной деаэрацией можно комбинировать с барботажной. Это позволяет наиболее эффективно удалять газы из воды.
Эксплуатация деаэратора
Уровень воды в деаэраторе должен быть фиксированным и контролируемым. Если уровень воды увеличивается, то она должна автоматически сливаться через переливное устройство. Потому как при повышении уровня воды ухудшается сам процесс деаэрации. Давление в деаэраторе должно быть постоянным. Резкое повышение или понижение давление приводит к нарушению работы насосов деаэратора.