Для чего нужны деаэраторы

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.

Источник

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.

Источник

Что такое деаэратор, и зачем он нужен

Деаэратор воды – это важный элемент системы водоподготовки. Он используется для удаления из жидкости растворенных в ней газообразных примесей. Как правило, это кислород и углекислый газ. Они относятся к агрессивным веществам и обладают коррозионным эффектом, поэтому при попадании в отопительную систему способны существенно ускорить ее износ. Установка деаэраторов позволяет задержать и вывести газообразные примеси и в результате значительно продлить срок службы всех узлов отопительной системы. Такое оборудование применяется на ТЭС и в котельных для обработки питательной воды, подаваемой в парогенераторы, и подпиточной воды, транспортируемой в тепловую сеть.

Содержание

Способы деаэрации воды

Правила эксплуатации деаэратора

Продукция компании «Сукремльстройдеталь»

Способы деаэрации

Для очистки жидкости от газообразных примесей используются химические и термические методы. Химические способы основаны на реакции удаляемых газов с дозируемыми реагентами. Однако такой метод действен только по отношению к кислороду. Кроме того, вместе с реагентами в воду могут попадать различные нежелательные примеси. Именно поэтому чаще используется термическая деаэрация, основанная на нагреве воды. Эта процедура реализуется с помощью деаэраторов и дает возможность удалить любые растворенные в жидкости газы без образования ненужных примесей. Подогрев воды выполняется с помощью отборного пара.

Факт. Для максимального устранения газообразных примесей нужно прогреть всю массу жидкости до температуры кипения. Выделяющаяся в процессе смесь газов и пара называется выпар. Он удаляется через клапан в верхней части деаэратора. Чем больше выпар, тем выше эффективность оборудования.

Виды деаэраторов

По конструкции

По давлению греющего пара

По способу контакта воды с паром

Правила эксплуатации деаэратора

Для стабильной эксплуатации котла и снижения риска аварийных ситуаций необходимо соблюдать правила использования деаэрационного оборудования. Нужно следить за уровнем воды в баке с помощью водоуказательного стекла, проверять работу автоматики и приборов несколько раз за смену. Для предотвращения критических показателей давления установки снабжаются гидрозатворами. Эти элементы должны иметь плавный ход, чтобы при необходимости их можно было легко привести в рабочее положение.

Продукция компании «Сукремльстройдеталь»

ООО «Сукремльстройдеталь» производит и поставляет атмосферные деаэраторы для промышленных предприятий и коммунальных служб. Установки соответствуют требованиям ГОСТ Р 50831-95 («Установки котельные»). Производительность оборудования составляет от 5 до 100 т/ч. Деаэраторы отличаются компактными габаритами и оснащены охладителем выпара. Возможна поставка отдельных компонентов (баки, колонки, гидрозатворы) или оборудования в сборе. При необходимости специалисты ООО «Сукремльстройдеталь» готовы составить техническое задание на изготовление нестандартной модели деаэратора.

Источник

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.

Источник

Деаэратор в котельной принцип работы

Для качественной работы котла и для предотвращения аварийных ситуаций необходимо правильно использовать деаэратор и всю систему. Для этого необходимо поддерживать воду в баке на определенном уровне при понижении давления, проверять условия требуемого режима, соблюдать все правила использования и проверять работу приборов более 1 раза за смену.

Деаэрация – это процесс очищения жидкости от различных примесей. Например, от углекислого газа и кислорода. Для организации системы водоподготовки в котельной обязательно используют деаэратор. Он помогает улучшить качество работы.

Первым способом является химическая деаэрация. В таком случае в воду добавляют реагенты, вследствие чего из воды удаляются лишние газы. Второй способ называется термическая деаэрация. Воду нагревается до кипения до тех пор, пока она не очистится от газообразных веществ, которые в ней растворились.

Деаэраторы разделяют на атмосферные и вакуумные. Первые применяют с водой или паром. А вакуумные только с паром.

Деаэраторы обладают общим двухступенчатым устройством. Таким образом, в бак попадает вода, где она протекает через мембраны, а затем очищается от примесей. Химическая вода, которая находится в баке, не дает образовываться различным естественным примесям в теплоносителе.

Деаэраторы бывают пониженного и повышенного давления. Так как кислород и углекислый газ относятся к агрессивным газам, то они способствуют образованию коррозии в трубопроводах, а также изнашивают их. Для того чтобы этого не происходила необходимо перед подачей воды по трубопроводам ее подготовить. Именно для этого используют деаэрирущие фильтры.

Из-за загазованности воды возникают различные неисправности в системе. Некоторые из них могут привести к утечке воды или газа или вовсе вывести систему из строя. Наличие газовых пузырей в воде приводит к некачественной работе насосов, форсунков и ухудшает функции гидравлической системы. Установить деаэратор в котельной выйдет дешевле, чем часто ремонтировать систему.

Для блочных котельных, которые активно проектируются и монтируются данное решение на применимо.

Вакуумный деаэратор применяется для деаэрации воды, если ее температура ниже 100 °С (температура кипения воды при атмосферном давлении).

Областью для проектирования, монтажа и эксплуатирования вакуумного деаэратора являются водогрейные котельные (особенно в блочном варианте) и тепловые пункты. Так же вакуумные деаэраторы активно используются в пищевой промышленности для деаэрации воды необходимой в технологии приготовления широкого спектра напитков.

Вакуумной деаэрации подвергаются потоки воды идущей на подпитку тепловой сети, котлового контура, сети горячего водоснабжения.

3 – расширители непрерывной продувки

Приветствую Вас, дорогие и уважаемые читатели сайта “world-engineer.ru”. В этой нашей теме поговорим про паровую котельную и узнаем принцип работы паровой котельной. На чертеже представлена принципиальная схема паровой котельной, работающая на водяную закрытую систему теплоснабжения.

Принцип иальная схема паровой котельной

Паровая котельная состоит из:

1 – паровые котельные установки — котлоагрегаты (котельные агрегаты)

2 – редукционно-охладительные установки (РОУ)

3 – расширители непрерывной продувки

4 – насосы сырой воды

5 – охладитель непрерывной продувки

6 – подогреватель сырой воды

7 – питательные насосы

8 – деаэратор питательной воды

9 – охладитель выпара деаэратора питательной воды

11 – подогреватели химически очищенной воды

12 – охладители подпиточной воды

13 – сетевые насосы

14 – подпиточные насосы

15 – баки-аккумуляторы подпиточной воды

16 – пароводяные сетевые подогреватели

17 – водо-водяные охладители конденсата

18 – бак сбора конденсата

19 – конденсатные насосы

20 – водогрейные котельные агрегаты

21 – рециркуляционные насосы

Работа паровой котельной

В паровых котельных подогрев химически очищенной воды в деаэраторе осуществляется:

1) греющим паром из котельного агрегата;

2) вторичным паром из расширителя непрерывной продувки (3);

3) потоком конденсата из бак сбора конденсата (18).

Подпиточная вода для водяных тепловых сетей при закрытых системах теплоснабжения забирается из этого же деаэратора.

В открытых системах теплоснабжения расход подпиточной воды значителен и поэтому, когда паровая котельная работает на открытую систему теплоснабжения в ней устанавливается два деаэратора: 1 – для приготовления питательной воды; 2 – для подпиточной воды.

Для технологических потребителей теплоты которые используют водяной пар более низких параметров предусматривается наличие редукционно-охладительной установки. В них происходит снижение давления и температуры пара до тех значений, которые необходимы технологическим потребителям теплоты.

Для собственных нужд паровой котельной также устанавливается редукционно-охладительная установка, в которой давление пара снижается до 6-7 атм., а температура пара до 160-180 0 С. Подогрев сетевой воды для систем отопления, вентиляции и ГВС зданий осуществляется в последовательно включенных сетевых подогревателей (в охладителе конденсата и пароводяном сетевом подогревателе (16)).

Сетевая вода из обратного трубопровода тепловой сети сначала поступает в водо-водяной охладитель конденсата (17), где охлаждается поток конденсата до температуры 80-95 0 С. Затем поток сетевой воды поступает в пароводяной сетевой подогреватель (16), где греется за счет теплоты водяного пара до τ₀₁. Охлажденный конденсат после сетевых подогревателей направляется в бак сбора конденсата (18). Туда же поступает конденсат от внешних потребителей теплоты.

Для сглаживания пиков суточного графика тепловых нагрузок, а также создания резервного запаса подпиточной воды в котельной устанавливаются баки-аккумуляторы подпиточной воды (15) в количестве не менее 2-х единиц. Для водяных открытых систем теплоснабжения, а также при отдельных сетях ГВС расчетная вместимость баков-аккумуляторов должна быть равной семикратному (7) расходу сетевой воды для нужд ГВС.

В водяных закрытых системах теплоснабжения должны быть установлены баки–аккумуляторы подпиточной воды, емкость которых должна составлять до 3% от суммарного расхода сетевой воды в тепловых сетях.

Самой сложной является принципиальная схема паро-водогрейной котельной работающая на водяную открытую системы теплоснабжения. Ее схема представлена на чертеже.

8 – деаэраторы подпиточной воды

Надеюсь, что мне удалось подробно объяснить принцип работы паровой котельной.

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 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.

Об устройстве парового котла читайте статью здесь.

Деаэратор удаляет коррозионно-агрессивные газы из питательной и подпиточной
воды систем теплоснабжения и горячего водоснабжения в котельных с паровыми котлами и на ТЭЦ.

Производительность 5, 15, 25, 50, 100, 200, 300 т/ч.

Устройство деаэратора

Деаэратор состоит из:

Работа деаэратора

Работа деаэратора основана на последовательном отделении и удалении газов из воды обработкой ее паром.

Гидрозатвор предохранительное устройство защищающее от опасного превышения давления и уровня воды в баке.

Можно далее ознакомиться и посмотреть, что из себя представляет деаэрационная колонка и деаэраторный бак емкостью (2, 4, 8, 15, 25 м 3 ).

Вышеописанное оборудование относится к емкостям, предлагаю так же ознакомиться и с другой продукцией нашего предприятия — теплообменные аппараты:

Уральский завод МеталлЭкспортПром выпускает модернизированные теплообменники!

Запрос цены Проектировщикам Заказать —>

Особенности

Диаметр парового гидрозатвора определён, исходя из наибольшего допустимого давления в деаэраторе при работе устройства 0,07 МПа и максимально возможного в аварийной ситуации расхода пара в деаэратор при полностью открытом регулирующем клапане и максимальном давлении в источнике пара.

Для ограничения расхода пара в деаэратор в любых ситуациях до максимально необходимого (при 120%-ной нагрузке и 40-градусном подогреве) на паропроводе следует дополнительно устанавливать дроссельную ограничительную диафрагму.

В некоторых случаях (для снижения строительной высоты, установки деаэраторов в помещениях) вместо предохранительного устройства устанавливают клапаны предохранительные (для защиты от превышения давления) и конденсатоотводчик к штуцеру перелива.

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.

Принцип работы деаэратора

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.

Деаэраторы бывают разных видов. И делятся по принципу давления: на атмосферные, вакуумные, и на деаэраторы повышенного давления. Атмосферные деаэраторы устанавливают на линиях, которые осуществляют подачу добавочной воды. Вакуумные — на подпитке тепловых сетей, повышенного давления — на основном потоке образующего конденсата.

Устройство деаэратора представляет собой деаэрационную колонку, в которой нагретая воду поступает сверху вниз. Снизу ей навстречу подаётся нагревающий пар. Деаэрационная колонка устанавливается в бак аккумулятор питательной воды, в который в процессе и стекает вода, прошедшая деаэрацию. Вообще, работа деаэратора — это совокупность деаэрационных колонн и деаэрационного бака, на котором они установлены.

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.

Помимо прочего, деаэраторы могут быть повышенного и пониженного давления — выбор зависит от ряда факторов.

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.

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

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

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

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

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.

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

Двухступенчатые деаэраторы атмосферного давления серий ДА с барботажным устройством в нижней части колонки, предназначены для удаления коррозионно-агрессивных газов (кислорода и свободной углекислоты) из питательной воды паровых котлов и подпиточной воды систем теплоснабжения в котельных всех типов (за исключением чисто водогрейных). Деаэраторы изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа 16860—77. Код ОКП 31 1402.

В производственных и отопительных котельных для защиты от коррозии поверхностей нагрева, омываемых водой, а также трубопроводов необходимо из питательной и подпиточной воды удалять коррозионно-агрессивные газы (кислород и углекислый газ), что наиболее эффективно обеспечивается термической деаэрацией воды. Деаэрацией называется процесс удаления из воды растворённых в ней газов.

При подогреве воды до температуры насыщения при данном давлении парциональное давление удаляемого газа над жидкостью снижается, и растворимость его снижается до нуля.

Удаление коррозионно-агрессивных газов в схеме котельной установки осуществляется в специальных устройствах – термических деаэраторах.

Назначение и область применения

Двухступенчатые деаэраторы атмосферного давления серий ДА с барботажным устройством в нижней части колонки, предназначены для удаления коррозионно-агрессивных газов (кислорода и свободной углекислоты) из питательной воды паровых котлов и подпиточной воды систем теплоснабжения в котельных всех типов (за исключением чисто водогрейных). Деаэраторы изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа 16860—77. Код ОКП 31 1402.

Модификации

Пример условного обозначения:

ДА-5/2 – деаэратор атмосферного давления производительностью колонки 5 м³/час с баком ёмкостью 2 м³. Серийные типоразмеры – ДА-5/2; ДА-15/4; ДА-25/8; ДА-50/15; ДА-100/25; ДА-200/50; ДА-300/75.

По желанию заказчика, возможно, поставить деаэраторы атмосферного давления серий ДСА, с типоразмерами ДСА-5/4; ДСА-15/10; ДСА-25/15; ДСА-50/15; ДСА-50/25; ДСА-75/25; ДСА-75/35; ДСА-100/35; ДСА-100/50; ДСА-150/50; ДСА-150/75; ДСА-200/75; ДСА-200/100; ДСА-300/75; ДСА-300/100.

Деаэрационные колонки, возможно, комбинировать с баками большей вместимости.

Рис. Общий вид деаэраторного бака с экспликацией штуцеров.

Техническая характеристика

Основные технические характеристики деаэраторов атмосферного давления с барботажем в колонке приведены в таблице.

Производительность номинальная, т/ч

Давление рабочее избыточное, МПа

Температура деаэрированной воды,°C

Диапазон производительности, т/ч

Максимальный и минимальный подогрев воды в деаэраторе, °C

Концентрация О₂ в деаэрированной воде при его концентрации в исходной воде, С к О₂, мкг/кг:

— соответствующей состоянию насыщенности

Концентрация свободной углекислоты и деаэрированной воды, С к О₂, мкг/кг

Пробное гидравлическое давление, МПа

Допустимое повышение давления при работе защитного устройства, МПа

Удельный расход выпара при номинальной нагрузке, кг/тд.в

Полезная емкость аккумуляторного бака, м 3

Тип деаэраторного бака

Типоразмер охладителя выпара

Тип предохранительного устройства

* — конструктивные размеры деаэрационных колонок могут отличаться в зависимости от завода-изготовителя.

Описание конструкции

Деаэрационная колонка приваривается непосредственно к аккумуляторному баку, за исключением тех колонок, которые имеют фланцевое соединение с деаэраторным баком. Относительно вертикальной оси колонка может быть ориентирована произвольно, в зависимости от конкретной схемы установки. Корпуса деаэраторов серии ДА изготавливаются из углеродистой стали, внутренние элементы — из нержавеющей стали, крепление элементов к корпусу и между собой осуществляется электрической сваркой.

В комплект поставки деаэрационной установки входит (завод-изготовитель согласует с заказчиком комплектность поставки деаэрационной установки в каждом отдельном случае):

Рис. 1 Принципиальная схема деаэрационной колонки атмосферного давления с барботажной ступенью.

Схема включения деаэрационной установки

Схема включения атмосферных деаэраторов определяется проектной организацией в зависимости от условий назначения и возможностей объекта, на котором они устанавливаются. На рис. 2 приведена рекомендуемая схема деаэрационной установки серии ДА.

Для защиты деаэратора от аварийного повышения давления и уровня устанавливается самозаливающее комбинированное предохранительное устройство 8. Периодическая проверка качества деаэрированной воды на содержание кислорода и свободной углекислоты производится с помощью теплообменника для охлаждения проб воды 15.

Рис. 2 Принципиальная схема включения деаэрационной установки атмосферного давления:
1 — подвод химочищенной воды; 2 — охладитель выпара; 3, 5 — выхлоп в атмосферу; 4 — клапан pегулировки уровня, 6 — колонка; 7 — подвод основного конденсата; 8 — предохранительное устройство; 9 — деаэрационный бак; 10 — подвод деаэрированной воды; 11 — манометр; 12 — клапан регулировки давления; 13 — подвод горячего пара; 14 — отвод деаэрированной воды; 15 — охладитель проб воды; 16 — указатель уровня; 17— дренаж; 18 —мановакууметр.

Охладитель выпара

Для конденсации парогазовой смеси (выпара), используют охладитель выпара поверхностного типа состоящий из горизонтального корпуса, в котором размещена трубная система (материал трубок – латунь либо коррозионно-стойкая сталь).

Охладитель выпара является теплообменником, в трубную систему которого подаётся химочищенная вода или холодный конденсат из постоянного источника, направляющийся в деаэрационную колонку. Парогазовая смесь (выпар) поступает в межтрубное пространство, где пар из нее практически полностью конденсируется. Оставшиеся газы отводятся в атмосферу, конденсат выпара сливается в деаэратор или дренажный бак.

Охладитель выпара состоит из следующих основных элементов (см. рис. 3):

Номенклатура и общая характеристика охладителей выпара

Источник