Деаэраторы являются ключевым компонентом многих коммерческих и промышленных котельных систем, которые требуют регулярного технического обслуживания для обеспечения длительного и эффективного срока службы оборудования.
ДЕАЭРАТОРНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ СООТВЕТВУЮТ ТРЕМ ОСНОВНЫМ ЦЕЛЯМ.
1. Они хранят и подают в котел постоянную воду.
2. Они повышают температуру воды перед ее подачей в котел. Они делают это путем смешивания свежей подпиточной воды с паром. Это помогает предотвратить тепловой шок, а также повысить общую эффективность котельной.
3. Они вытесняют из воды нерастворенный кислород и другие газы перед ее попаданием в котел.
Третий пункт очень важен, поскольку кислород и другие газы могут нанести ущерб внутри котла. Кислород и CO2, даже в следовых количествах всего лишь 5 частей на миллион (частей на миллион), со временем вызовут серьезные коррозионные повреждения. Растворенный кислород вступает в реакцию с углеродистой сталью по всему трубопроводу питательной воды, экономайзерам и котлу, вызывая точечную коррозию кислорода и, в конечном итоге, утечки.
В большинстве случаев требуется давление 5–7 фунтов на квадратный дюйм и температура от 225 до 227 градусов. Это гарантирует, что резервуар DA сможет удалить эти газы и нагреть воду до температуры перед подачей ее в котел.
КАК РАБОТАЕТ ДЕАЭРАТОР
Хотя существует множество типов деаэраторов, в целом они ведут себя одинаково. Питательная вода поступает в DA через впускной патрубок для воды. Затем пар в резервуаре взаимодействует с подпиточной водой, что повышает температуру воды. Это расщепляет кислород и другие нерастворенные газы и позволяет им выйти через вентиляционное отверстие, расположенное в верхней части резервуара DA.
Затем вода проходит через секцию скруббера резервуара с перегородками и очищается бескислородным паром. Затем пар проходит через распылительный клапан, который превращает пар в мелкий туман. После этого вода готова к использованию котлом, поскольку выделяющиеся газы выбрасываются в атмосферу.
ТИПЫ ДЕАЭРАТОРОВ И ИХ РАБОТА
Существует два основных типа деаэраторов: распылительный и лотковый. (Важно отметить, что существуют и другие типы ДА, но мы остановимся на двух наиболее распространенных)
Деаэраторы распылительного типа
По данным STS Canada; Деаэраторы распылительного типа служат одновременно секцией деаэрации и резервуаром для хранения питательной воды котла.
Типичный деаэратор распылительного типа представляет собой горизонтальный резервуар, имеющий секцию предварительного нагрева и секцию деаэрации. Перегородка разделяет две секции. Пар низкого давления поступает в резервуар через барботер в нижней части резервуара.
Целью распылителя питательной воды и секции предварительного нагрева является нагрев питательной воды котла до температуры насыщения. Это облегчает удаление растворенных газов в следующей секции деаэрации.
Предварительно нагретая питательная вода затем поступает в секцию деаэрации, где она деаэрируется паром, поднимающимся из барботажной системы.
Газы, отпаренные из воды, выходят через вентиляционное отверстие в верхней части сосуда. Затем насосы перекачивают питательную воду котла из нижней части резервуара в систему парогенерирующего котла.
Деаэратор тарельчатого типа
По данным STS Canada, деаэратор тарельчатого типа представляет собой вертикальную куполообразную деаэрационную секцию, установленную сверху горизонтального цилиндрического резервуара. Питательная вода котла поступает в секцию вертикальной деаэрации над перфорированными лотками и течет вниз через перфорационные отверстия.
Деаэрационный пар низкого давления поступает под перфорированные тарелки и течет вверх через перфорации. В некоторых конструкциях вместо перфорированных лотков используются различные типы набивочного слоя. Это обеспечивает хороший контакт и смешивание пара с питательной водой котла.
Пар удаляет растворенный газ из питательной воды котла и выходит через выпускной клапан в верхней части куполообразной секции.
Вода стекает в горизонтальный резервуар-накопитель, откуда перекачивается в систему парогенерирующего котла. Отопительный пар низкого давления сохраняет тепло питательной воды котла. Он поступает в горизонтальный резервуар через барботажную трубку в нижней части резервуара.
ЗАЧЕМ ДЕАЭРАТИРОВАТЬ?
Как уже говорилось выше, деаэратор помогает предотвратить коррозию. Коррозия возникает, когда кислород в воде вступает в реакцию с железом в системе. Если вы ничего не сделаете для удаления кислорода, это сделает железо в системе! Металл вступит в химическую реакцию и распадется, образуя ржавчину.
Химический процесс начинается, когда железо взаимодействует с водой с образованием гидроксида железа.
Fe + 2H2O = Fe(OH)2 + 2H+ Железо + Вода = Гидроксид железа + Водород
(верхний слой гидроксида железа защищает оставшееся железо)
Если присутствует растворенный кислород, он соединяется с гидроксидом железа, образуя нерастворимое соединение, гидроксид железа, который представляет собой ржавчину.
4Fe(OH)2 + O2 + H2O = 4Fe(OH)3
гидроксид железа + кислород = гидроксид железа (ржавчина)
Если система непрерывно циркулирует растворенный кислород, гидроксид железа будет непрерывно удаляться из системы до тех пор, пока металл не будет полностью растворен.
ЧТО НУЖНО ПРОИЗОЙТИ, ЧТОБЫ ПРОИЗОШЛА ДЕАЭРАЦИЯ?
Деаэратор промышленного пара
1. Температура. Вода не может поглощать газы, когда она нагревается до температуры насыщения. Вода также выделяет газы только тогда, когда достигает температуры насыщения.
2. Турбулентность. Это помогает нарушить поверхностное натяжение воды и способствует выделению газов.
3. Время. Вам нужно иметь достаточно времени, чтобы произошло выделение газов.
4. Вентиляция. Газы, выделяющиеся на вышеуказанных этапах, должны иметь возможность выйти наружу.
5. Стабильные условия – без установившихся условий процесс деаэрации невозможен!
- Постоянный поток воды через распылительные форсунки или лотки обеспечивает достаточную турбулентность.
- Стабильный поток питательной воды с постепенным изменением температуры позволяет регуляторам давления удовлетворять потребности в паре.
- Стабильный поток питательной воды также гарантирует, что деаэратор будет работать с той производительностью, на которую он рассчитан.
КОГДА НУЖЕН ДЕАЭРАТОР ВМЕСТО СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ КОТЛА?
1. Более высокий уровень воды обеспечивает больше кислорода, что приводит к:
- Увеличение использования химикатов
- Большая продувка
- Более высокие потери энергии
2. Более высокое рабочее давление приводит к увеличению производства CO2:
- Конденсат с более низким pH
- Повышенное содержание неконденсирующихся газов в теплообменниках.
3. Более высокие рабочие температуры в котле увеличивают потребность в тепле питательной воды.
ПРИ ВЫБОРЕ СИСТЕМЫ ДЕАЭРАЦИИ
- Для работы системы деаэрации необходимы устойчивые условия.
- Для работы деаэраторов требуется постоянное давление пара.
- Большинство систем работают с различными нагрузками
- Система деаэрации должна изолировать котел от парораспределительной системы.
- Деаэратор должен работать при всех условиях нагрузки, которые испытывает система.
ДЕАЭРАТОРЫ И РАСШИРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ
Уравнительные баки могут помочь деаэратору работать, усредняя требования к расходу и паровой нагрузке для деаэратора и его системы управления. Уравнительные баки также:
- Собирает накачанную прибыль
- Получает макияж и смешивает его с возвратами
- Собирает гравитационные возвраты
