Schema de conectare a dezaeratorului atmosferic de tip amestecare. Dezaerator atmosferic da
Cazane de incalzire cel mai adesea din oțel. Apa care trece prin ele conține oxigen și dioxid de carbon. Ambele elemente au constructii metalice centrala este extrem de Influență negativă. Contactul constant al oțelului cu aceste gaze duce inevitabil la ruginirea acestuia. Pentru a corecta situația și a prelungi durata de viață a echipamentului, în încăperile cazanelor este activată o instalație specială - un dezaerator. Ce este? Vom vorbi despre asta mai târziu în articol.
Definiție
Un dezaerator este un echipament special conceput pentru a elimina oxigenul din lichidul de răcire. sisteme de incalzire prin încălzirea acestuia din urmă cu abur. Astfel, pe langa functia de curatare, aparatele de acest tip mai realizeaza si termice. Aceeași unitate de dezaerare poate fi utilizată pentru încălzirea și tratarea atât a apei de alimentare, cât și a apei de completare.
Caracteristici de design
Simplitatea relativă a designului este ceea ce distinge dezaeratorul. Ce este, am aflat. Acum să vedem cum funcționează acest echipament. Este un dezaerator rezervor cazan (BDA) cu o coloană verticală (KDA) montată pe el, montată pe suporturi. Element optional echipamentul de acest tip este un sistem hidraulic care îl protejează de suprapresiune. Coloana este sudată la rezervor fără flanșă - direct.
Pe rezervorul orizontal al dezaeratorului, există conducte de admisie și de evacuare pentru conectarea conductelor de alimentare și de evacuare a mediului. Prunele sunt instalate mai jos. Un alt element de design este un rezervor de colectare conceput pentru a colecta apa degazată. Este situat sub partea de jos a BDA.
Echipamente precum un dezaerator, a cărui diagramă este prezentată mai jos, constă de obicei din două garnituri de apă. Una dintre ele protejează dispozitivul de orice exces presiunea admisibilă, iar al doilea - de la periculos. De asemenea, proiectarea sistemului hidraulic al dezaeratorului include rezervor de expansiune. Vaporii din dezaerator intră într-un răcitor special, care are forma unui cilindru orizontal.
Design coloanei
Coloana este o carcasă cilindrică cu fundul eliptic. Ca si la rezervor, acesta are conducte de ramificatie pentru alimentarea si evacuarea mediului. În interiorul coloanei există plăci speciale cu orificii prin care trece apa. Acest design vă permite să creșteți semnificativ zona de contact dintre mediu și abur și, prin urmare, să produceți încălzire la viteză maximă.
Tipuri de echipamente
În camerele de cazane moderne, se poate instala un dezaerator de apă:
vid;
atmosferice.
În primul tip de dezaeratoare, îndepărtarea gazelor din apă se realizează în vid. Proiectarea unor astfel de instalații include în plus un ejector cu jet de abur sau apă. Ultimul tip de noduri este cel mai des folosit în sistemele cu mediu sau putere redusă. În loc de ejectoare, se pot folosi pompe speciale pentru a crea un vid. Unele dezavantaje ale echipamentelor, cum ar fi un dezaerator cu vid, este că aburul trebuie îndepărtat forțat din acesta, în timp ce lasă atmosferă. natural- sub presiune.
Pe lângă cele două tipuri de dezaeratoare considerate, dispozitivele pot fi instalate în încăperile cazanelor tensiune arterială crescută. Ele funcționează la 0,6-0,8 MPa. Uneori în schema termicaîncăperile cazanelor includ și echipamente cu presiune redusă.
Domeniul de utilizare
Unde poate fi folosit un dezaerator? Ce este, acum știi. Deoarece un astfel de dispozitiv este conceput pentru a degaza mediul de lucru, este utilizat în principal acolo unde există echipamente de încălzire din oțel.
Cel mai adesea, dezaeratoarele sunt utilizate în sistemele de încălzire și apă caldă. Camerele cazanelor cu cazane de apa calda echipat de obicei cu tip vid. De asemenea, în astfel de scheme pot fi utilizate dezaeratoare atmosferice. Instalatiile de presiune redusa si crescuta sunt utilizate in principal in sistemele care functioneaza datorita functionarii unui cazan cu abur. Prima varietate (la 0,025-0,2 MPa) este montată în sisteme nu prea puternice concepute pentru un număr mic de consumatori. sunt utilizate în circuitele termice cu alimentare cu cazane un numar mare de pereche.
Dezaerator disc: principiu de funcționare
Schema de purificare a gazelor în dezaeratoare este implementată în două etape: jet (în coloană) și barbotare (în rezervor). În plus, un dispozitiv de barbotare inundat este inclus în sistem. Apa este introdusă în coloană, unde este tratată cu abur. Apoi curge în rezervor, este păstrat în el și este descărcat înapoi în sistem. Aburul este furnizat inițial către BDA. După ventilarea volumului intern, acesta intră în coloană. Trecând prin orificiile tăvii de barbotare, aburul încălzește apa la temperatura de saturație.
Metoda cu jet elimină toate gazele din apă. În același timp, aburul se condensează. Reziduurile sale sunt amestecate cu gazul eliberat din mediu și evacuate în răcitor. Condensul de abur se scurge în rezervor de scurgere. În timpul depunerii apei în rezervor, din acesta ies mici bule de gaz reziduale. Apa este scursă într-un rezervor de colectare. Uneori, un rezervor orizontal este folosit doar pentru decantare. În astfel de instalații, ambele etape de degazare sunt plasate într-o coloană.
Dezaerarea apei de completare
Lichidul de răcire din sistemul de încălzire circulă continuu. Dar volumul său în timp, ca urmare a scurgerilor, încă scade treptat. Prin urmare, sistemul de încălzire este furnizată cu apă de completare. Ca și cea principală, trebuie să treacă printr-un proces de dezaerare. Inițial, apa intră în încălzitor, apoi trece prin filtre curatare chimica. În plus, pe lângă nutrienți, intră în coloana dezaeratorului. Eliberat din fluxuri către acesta din urmă îl direcționează către galeria de aspirație sau rezervorul de stocare.
Dezaerare chimică
Astfel, răspunsul la întrebarea ce este un dezaerator al cazanului este simplu. Acesta este un echipament conceput pentru a fierbe apa cu abur fierbinte pentru a elimina oxigenul. Cu toate acestea, uneori gazele din lichidul de răcire din astfel de instalații nu sunt complet îndepărtate. În acest caz pt curatenie suplimentara poate fi adăugat la apa cazanului alt fel reactivi conceputi pentru a lega oxigenul. Acesta ar putea fi, de exemplu, acest caz pentru dezaerarea de înaltă calitate a apei, este necesară încălzirea acesteia. In caz contrar reacții chimice va fi prea lent. De asemenea, se pot folosi diferite tipuri de catalizatori pentru a accelera procesul de legare a oxigenului. Uneori, apa este, de asemenea, dezaerată prin trecerea printr-un strat de așchii de metal obișnuit. Acestea din urmă în acest caz se oxidează rapid.
Caracteristici de montare
Dispozitivul dezaerator nu este prea complicat. Cu toate acestea, instalarea sa trebuie efectuată cu respectarea strictă a tuturor tehnologiile necesare. La instalarea unor astfel de echipamente, acestea sunt ghidate în primul rând de desenele atașate acestuia de către producător și de proiectarea cazanului. Înainte de instalare, instalația este inspectată și conservată. Defectele constatate sunt eliminate. Procedura de instalare propriu-zisă include următorii pași:
rezervorul este montat pe fundație;
un gât deversor este sudat pe acesta;
partea inferioară a coloanei este tăiată la diametrul exterior;
coloana este instalată pe rezervor (în același timp, plăcile fixate în interiorul acesteia trebuie să fie amplasate strict orizontal);
coloana este sudată la rezervor;
sunt instalate un răcitor de vapori și o etanșare cu apă;
în conformitate cu desenele, liniile sunt conectate;
sunt instalate supape de închidere și control;
sunt tinuti încercări hidraulice echipamente.
Instalatii de pulverizare
Modelele discutate mai sus se numesc în formă de farfurie. Există și dezaeratoare cu pulverizare. Dispozitivele de acest tip sunt folosite mai rar și reprezintă, de asemenea, o orizontală rezervor de stocare capacitate mare. Absența unei coloane este ceea ce distinge un astfel de dezaerator. Principiul său de funcționare este, de asemenea, ușor diferit. Aburul din astfel de instalații vine de jos - dintr-un pieptene situat orizontal în rezervor. Recipientul în sine este împărțit într-o zonă de încălzire și dezaerare. Apa de alimentare a cazanului intră în primul compartiment din atomizorul situat deasupra. Aici este încălzit până la punctul de fierbere și intră în zona de dezaerare, de unde oxigenul este îndepărtat prin abur.
Deci, asta este tot ce se poate spune despre un astfel de dispozitiv ca dezaerator. Ce este, sperăm că înțelegeți, deoarece am dat un răspuns destul de detaliat la această întrebare. Acesta este numele instalării care oferă muncă îndelungată cazane de apa calda si abur. Alegerea tipului și metodelor de instalare a acestui echipament se efectuează în conformitate cu caracteristicile tehnice ale echipamentului de încălzire și proiectarea cazanului.
Dezaeratoarele de acest tip au o capacitate de 5 până la 300 t/h de apă dezaerată.
Dispozitivele principale ale dezaeratorului sunt coloana de dezaerare 7 și rezervorul de stocare 12, în care se realizează degazarea în două etape a apei (Fig. 73).
Apa este furnizată către placa superioară perforată 8 și curge în jos din aceasta sub forma unui flux de jeturi pe placa de barbotare 9 cu găuri. Pe placă se menține constant un strat de apă prin intermediul unui prag de preaplin, prin care trece aburul. Apa încălzită și parțial degazată este drenată pe o placă de scurgere perforată 10, care transformă fluxul de apă într-un curent de jeturi. Încălzite cu abur, care se deplasează spre, jeturile de apă intră în rezervorul dezaeratorului 12.
Fig.73. Schema unui dezaerator în două trepte cu o coloană de tip DA
capacitate 5 – 100 t/h:
1 - intrarea apei; 2 – răcitor de vapori; 3, 6 - evacuare în atmosferă; 4, 15 - alimentarea condensului principal și cald; 5 – regulator de nivel; 7 - coloana de dezaerare; 8 - placa de sus; 9 – tava de barbotare; 10 - placă de scurgere; 11 – alimentarea cu abur la dispozitivul de barbotare; 13 - dispozitiv de siguranta; 14 - dispozitiv de barbotare; 16 - manmetru; 17 - regulator de presiune; 18 - alimentare cu abur de încălzire; 19 - îndepărtarea apei dezaerate; 20 - răcitor de probe de apă; 21 - indicator de nivel; 22 - drenaj.
În interiorul rezervorului, pe partea opusă coloanei, se află un dispozitiv de barbotare 14. Aburul intră în dispozitivul de barbotare prin conducta 11, se amestecă cu apă și o încălzește până la fierbere. Deoarece densitatea amestecului de abur-apă din dispozitivul de barbotare este mai mică decât densitatea apei, în interiorul rezervorului se stabilește circulația apei, ceea ce asigură contactul pe termen lung al apei cu aburul, încălzirea uniformă a întregului volum până la fierbere, o grad ridicat de descompunere a bicarbonatului de sodiu și, ca urmare, degazare de înaltă calitate a apei.
Aburul din dispozitivul de barbotare nu este transformat în totalitate în condens. Restul iese din apa, se amestecă cu fluxul de abur de încălzire și intră în coloană. Aburul de încălzire este furnizat dezaeratorului prin intermediul regulatorului de presiune 17, care menține presiunea aburului la nivelul de 0,12 ± 0,005 MPa.
În coloană, aburul se condensează în principal, cedând căldura apei. Aburul rămas, amestecat cu gaze, părăsește dezaeratorul și este răcit în răcitorul de vapori 2, încălzind apa dedurizată care intră în dezaerator.
Consumul de apă dedurizată este reglat de regulatorul de nivel 5. Controlul vizual al nivelului se realizează cu ajutorul unui indicator de nivel, format din două pahare.
Dacă dezaeratorul primește condens, a cărui temperatură este mai mare decât temperatura de saturație în dezaerator (104 0 C la o presiune de 0,12 MPa), atunci acesta este introdus în rezervor prin conducta 15. Un astfel de condens fierbe în rezervor cu formarea unei anumite cantități de abur, ceea ce face posibilă reducerea consumului de pereche de încălzire. Pe placa superioară a coloanei este introdus mai puțin condens fierbinte (de exemplu, condens de la încălzitoarele de rețea cu o temperatură de 80 - 85 0 C). Abur cu potențial scăzut, de exemplu dintr-un separator purjare continuă, se introduce numai în rezervorul dezaeratorului.
Dispozitivele de siguranță dezaeratoare atmosferice servi porti hidraulice(dispozitive de descărcare) cu o înălțime de aproximativ 6 m, conectate la spațiul de abur al rezervorului de stocare. Garniturile de apă sunt dispozitive combinate, ceea ce le permite să protejeze dezaeratorul de exces suprapresiune, de la vid și de la preaplinul de apă (Fig. 74).
Orez. 74. Schema dispozitivului combinat de siguranță a dezaeratorului:
1 - etanșare apă de preaplin; 2 - alimentare cu apă de la dezaerator; 3 - vas de expansiune; 4 - scurgere de apă; 5 - evacuare în atmosferă; 6 - conducta pentru controlul golfului; 7 - alimentarea cu apă purificată chimic pentru golf; 8 – alimentare cu abur de la dezaerator; 9 - etanșare hidraulică împotriva creșterii presiunii; 10 - drenaj.
Presiune maxima, la care este activat dispozitivul de siguranță, este de 0,17 MPa. Apa intră în sigiliul de preaplin printr-o pâlnie de preaplin instalată în interiorul rezervorului la nivelul maxim admisibil al apei. Pentru evacuarea de urgență a apei, detectoare de nivel cu valva selenoida pe linia de scurgere.
Terminologie străină
Într-o parte semnificativă a sistemelor străine de termeni tehnici, nu există un singur termen „dezaerator” care să descrie un element al schemei termice a stației sub forma unui rezervor cu o coloană; de exemplu, în germană, coloana se numește Entragaserdom, iar termenul „dezaerator” (Entgaser) se referă numai la aceasta, iar rezervorul de stocare a apei de alimentare este Speisewasserbehälter. LA timpuri recente iar în unele publicații în limba rusă (despre modele netradiționale pentru întreprinderile noastre sau traduse), rezervorul este separat de dezaerator.
Scop
- Protecția împotriva coroziunii conductelor și echipamentelor.
- Prevenirea bule de aer care încalcă patenta sistemelor hidraulice, funcționarea normală a duzelor etc.
- Protecția pompelor împotriva cavitației.
Principiul de funcționare
Într-un lichid, un gaz poate fi prezent sub formă de:
- molecule efectiv dizolvate;
- microbule (de ordinul a 10 -7) formate în jurul particulelor de impurități hidrofobe;
- în compoziția compușilor care sunt distruși în etapele ulterioare ale ciclului tehnologic cu eliberarea de gaz (de exemplu, NaHCO 3).
În dezaerator are loc un proces de transfer de masă între două faze: amestec lichid și gaz-vapori. Ecuația cinetică pentru concentrația gazului dizolvat în lichid la echilibrul acestuia (ținând cont de conținutul din a doua fază) concentrația, bazată pe legea lui Henry, arată ca
,unde este timpul; f- suprafața specifică a fazelor; k este coeficientul de viteză, care depinde, în special, de calea caracteristică de difuzie, pe care gazul trebuie să o depășească pentru a ieși din lichid. Evident, pentru îndepărtarea completă a gazelor din lichid este necesar (presiunea parțială a gazului asupra lichidului trebuie să tindă spre zero, adică gazele eliberate trebuie îndepărtate efectiv și înlocuite cu abur) și un timp infinit de procesul. În practică, acestea sunt stabilite de o adâncime de degazare acceptabilă din punct de vedere tehnologic și fezabilă din punct de vedere economic.
LA termic dezaeratoare bazate pe principiu desorbție prin difuzie, lichidul se încălzește până la fierbere; în acest caz, solubilitatea gazelor este aproape de zero, vaporii (vaporii) rezultați transportă gazele (scade), iar coeficientul de difuzie este ridicat (crește k).
LA vârtej dezaeratoare, nu are loc încălzirea propriu-zisă a lichidului (aceasta se face în schimbătoarele de căldură din fața lor), ci se folosesc efecte hidrodinamice, determinând desorbție forțată: lichidul se sparge în locurile cele mai slabe - de-a lungul microbulelor de gaz, iar apoi în vortex fazele sunt separate de forțe de inerție sub acțiunea diferenței de densitate.
În plus, sunt cunoscute instalații mici unde se realizează un anumit grad de dezaerare prin iradierea lichidului cu ultrasunete. Când apa este iradiată cu ultrasunete cu o intensitate de aproximativ 1 W/cm 2, are loc o scădere cu 30-50%, k crește de aproximativ 1000 de ori, ceea ce duce la coagularea bulelor cu ieșire ulterioară din apă sub acțiunea forței arhimedice.
Vypar
Vypar- acesta este un amestec de gaze eliberate din apa si o cantitate mica de abur de evacuat din dezaerator. Pentru operatie normala dezaeratoare de modele comune, consumul acestuia (pentru abur în raport cu productivitatea) ar trebui să fie de cel puțin 1-2 kg / t, iar dacă există o cantitate semnificativă de dioxid de carbon liber sau legat în apa sursă - 2-3 kg / t . Pentru a evita pierderile de fluid de lucru din ciclu, vaporii din instalațiile mari sunt condensați. Dacă răcitorul de vapori utilizat în acest scop este instalat pe apa de alimentare a dezaeratorului (ca în figură), acesta trebuie să fie suficient subrăcit la temperatura de saturație a dezaeratorului. Când utilizați abur flash pe ejectoare, acesta se condensează pe frigiderele acestora și nu este necesar un schimbător de căldură special.
Dezaeratoare termice
Dezaeratoarele termice sunt clasificate după presiune.
Dezaeratoarele atmosferice (vezi figura) necesită cea mai mică grosime a peretelui; vaporii sunt îndepărtați din ele prin gravitație sub acțiunea unui mic exces de presiune peste nivelul atmosferic. Dezaeratoarele cu vid pot funcționa în condițiile în care nu există abur în camera cazanului; necesită totuși un dispozitiv special de aspirare a vaporilor (ejector de vid) și o grosime mai mare a peretelui, pe lângă bicarbonați la temperaturi scăzute nu se descompune complet și există pericolul de aspirație repetată a aerului de-a lungul tractului către pompe. Dezaeratoarele DP au o grosime mare a peretelui, dar utilizarea lor în circuitul TPP permite reducerea cantității de HPH cu consum intens de metal și utilizarea aburului rapid ca ieftin. mediu de lucru pentru ejectoarele condensatoare cu jet de abur ; atașamentul de dezaerare a condensatorului, la rândul său, este un dezaerator cu vid.
Ca schimbătoare de căldură, dezaeratoarele termice pot fi de amestec (de obicei, abur și/sau apă de încălzire sunt furnizate la volumul dezaeratorului) sau de suprafață (mediul de încălzire este separat de suprafața de schimb de căldură încălzită); acesta din urmă se găsește adesea în dezaeratoarele cu vid ale sistemelor de încălzire.
Conform metodei de creare a suprafeței de contact de fază, dezaeratoarele de amestec sunt împărțite în avion, filmși clocotind(există modele mixte).
În dezaeratoarele cu jet și film, elementul principal este coloana dezaerator- un dispozitiv in care apa curge de sus in jos in rezervor, iar aburul de incalzire se ridica de jos in sus pentru a se evapora, condensand pe apa pe parcurs. La dezaeratoarele mici, coloana poate fi integrată într-o singură carcasă cu rezervor; de obicei arată ca un cilindru vertical, andocat de sus într-un rezervor orizontal (rezervor cilindric cu fundul eliptic sau conic). Deasupra este un distribuitor de apă, dedesubt este un distribuitor de abur (de exemplu, o țeavă perforată inelară), între ele este o zonă activă. Grosimea unei coloane de o capacitate dată este determinată de admisibilă densitatea de irigare zona activă (consum de apă pe unitatea de suprafață).
În dezaeratoare tip jet apa trece prin miez sub forma de jeturi, in care poate fi sparta prin 5-10 placi perforate (cele inelare cu trecere centrala a aburului alterneaza cu circulare de diametru mai mic, aerodinamice de-a lungul marginii). Dispozitivele de dezaerare cu jet au design simpluși rezistență scăzută la abur, dar intensitatea dezaerarii apei este relativ scăzută. Coloanele tip jet au o înălțime mare (3,5-4 m sau mai mult), ceea ce necesită un consum mare de metal și este incomod în timpul lucrărilor de reparații. Astfel de coloane sunt utilizate ca primă etapă de tratare a apei în dezaeratoare cu două trepte de tip jet-bubble.
Există, de asemenea duze (picurare) deaeratoare unde apa este pulverizată de la duze sub formă de picătură; randamentul datorat rafinarii fazei este mare, cu toate acestea, functionarea duzelor se deterioreaza prin infundare si cu costuri reduse, iar pentru a depasi rezistenta duzelor se consuma multa energie electrica.
În dezaeratoare cu coloane tip de film fluxul de apă este împărțit în pelicule care învăluie duza de umplere, pe suprafața cărora curge apa. Se folosesc două tipuri de ambalaj: comandat și neordonat. Un ambalaj comandat este realizat din foi verticale, înclinate sau în zig-zag, precum și din inele, cilindri concentrici sau alte elemente așezate în rânduri regulate. Avantajele unei duze comandate - capacitatea de a lucra cu densități mari irigare cu încălzire semnificativă a apei (20-30 °C) și posibilitatea dezaerarii apei nededurizate. Dezavantajul este distribuția neuniformă a debitului de apă peste duză. Un ambalaj neordonat este realizat din elemente mici de o anumită formă, turnate aleatoriu într-o parte selectată a coloanei (inele, bile, șei, elemente în formă de omega). Oferă un coeficient de transfer de masă mai mare decât ambalajul comandat. Dezaeratoarele de film sunt insensibile la contaminarea cu calcar, nămol și oxizi de fier, dar sunt mai sensibile la suprasarcină.
În dezaeratoare tip barbotator fluxul de abur care este introdus în stratul de apă este rupt în bule. Avantajul acestor dezaeratoare este compactitatea lor cu calitate superioară dezaerare. O oarecare supraîncălzire a apei are loc în ele în raport cu temperatura de saturație corespunzătoare presiunii din spațiul de vapori de deasupra suprafeței. Valoarea supraîncălzirii este determinată de înălțimea coloanei de lichid deasupra dispozitivului de barbotare. Atunci când vaporii de apă antrenați de bule se deplasează în sus, fierbe, ceea ce contribuie la o mai bună eliberare din soluție nu numai a oxigenului, ci și a dioxidului de carbon, care nu este îndepărtat complet din apă în alte tipuri de dezaeratoare; inclusiv bicarbonații NaHCO 3 se descompun, turbulență lichidă. Eficiența dispozitivelor de barbotare scade cu o scădere semnificativă a consum specific pereche. Pentru a asigura o dezaerare profundă, apa din dezaerator trebuie încălzită cu cel puțin 10 °C, dacă nu există posibilitatea de a crește debitul de abur. Dispozitivele de barbotare pot fi scufundate într-un rezervor sub formă de foi perforate (este dificil să se asigure un mod fără scufundare) sau instalate într-o coloană sub formă de plăci.
Indicatori și simboluri
Performanța dezaeratorului- consumul de apa dezaerata la iesirea din dezaerator. La dezaeratoarele de tip DV, atunci cand apa supraincalzita dezaerata este folosita ca mediu de incalzire (vehicul de caldura), consumul acestuia din urma nu este inclus in performanta.
Capacitatea utilă a rezervorului dezaerator- decontare volum util rezervor, definit ca 85% din volumul său total.
GOST stabilește rânduri pentru selectarea capacității rezervorului (pentru DA 1-75 m³, DP 65-185 m³) și a productivității (1-2800 /). Dezaeratorul este desemnat conform principiului DA (DP, DV) - (productivitate, t/h) / (capacitate utilă rezervor, m³); coloane separate KDA (KDP) - (productivitate) , rezervoare BDA (BDP) - (capacitate) .
Dezaeratoare vortex
Literatură
- Richter L. A., Elizarov D. P., Lavygin V. M. Capitolul trei. Dezaeratoare // Echipament auxiliar centrale termice. - M .: Energoatomizdat, 1987. - 216 p.
- Kuvshinov O.M. Rugini? Jos oxigenul! . kwark.ru. „Știință și viață” nr. 12 (2006). Arhivat din original la 8 aprilie 2012. Preluat la 3 septembrie 2011.
- Kuvshinov O.M. Dezaeratoare cu fante KVARK - un dispozitiv eficient pentru dezaerarea lichidului. kwark.ru. „Energie industrială” nr. 7 (2007).
Bună ziua, dragi clienți ai întreprinderii MetalExportProm și care sunt interesați de produsele noastre. Astăzi vreau să vă spun în detaliu care sunt dezaeratoare dp - tensiune arterială crescută, care sunt rar, dar încă utilizate și reprezintă capacități complexe și responsabile din punct de vedere tehnic. Toți cei care lucrează cu astfel de echipamente sunt familiarizați cu un dezaerator atmosferic sau cu vid, dar nu mulți știu despre dispozitivele despre care vorbesc acum. Și așa în ordine.
Numele în sine sugerează că dispozitivul, spre deosebire de dispozitivele convenționale, funcționează la presiune ridicată. În seria DA se folosește o presiune de 0,12 MPa, iar în seria DP, despre care vorbim acum, de la 0,23 la 1,08 MPa DP1000/120, care este de nouă ori mai mult decât aspirat. În consecință, pereții vaselor sunt mult mai groși. Dacă este interesant să vedeți imediat specificațiile tehnice, atunci alegeți centrale nucleare sau citiți mai departe.
Dispozitivul în sine aparține echipamentelor capacitive, puteți vedea mai multe despre rezervoare, dar din moment ce procesele de transfer de căldură au loc și în interiorul acestuia, poate fi atribuit și schimbătoarelor de căldură, despre care totul este scris în această secțiune. Să vedem în ce constă.
Și constă dintr-o coloană de dezaerare, simbol kdp, începând de la kdp-80 până la kdp-6000, este descifrat respectiv KDP - o coloană a unui dezaerator de înaltă presiune, iar numerele de lângă aceasta reprezintă capacitatea nominală măsurată în tone pe oră sau t / h, adică. sunt de la 80 la 6000 de tone pe oră. Performanța dezaeratorului este cantitatea de apă preparată la ieșirea acestuia, adică. cât poate procesa și produce apă în tone pe oră. Și astfel pot exista de la una la patru sau mai multe astfel de coloane, spre deosebire de un simplu dezaerator atmosferic cu o coloană, și pot fi atât verticale, cât și orizontale, în funcție de designul aparatului. Acum să luăm în considerare ce funcție îndeplinește coloana . Pentru a face acest lucru, să începem de la bun început, dar de ce avem nevoie de dezaeratorul dp în sine și unde și unde este instalat.
Și sunt instalate la termocentrale și centrale nucleare, în care există cazane electrice cu o presiune inițială a aburului de 10 MPa, spre deosebire de cele atmosferice, respectiv, la presiune atmosferică scăzută și cu cazane mici de apă caldă la o presiune de 0,07 MPa. Diferența este evidentă, presiunea aburului cazanelor de energie este de peste o sută de ori mai mare, totuși, ca și ei. Să aruncăm o privire mai atentă pentru a face procesul de tratare a apei în sine mai clar, deoarece întregul capacitiv și schimbător de căldură pentru asta este destinat.
Tratamentul apei
Deoarece avem în vedere centralele termice și nucleare, vom lua în considerare procesele care au loc în acestea. Orice centrală este necesară pentru a genera energie electrică, care apoi merge către case sau afaceri. Și de unde vine? Este produs de un generator care antrenează o turbină, care necesită abur pentru a funcționa, iar aburul este generat de un generator de abur sau de boilerul de abur propriu-zis, în funcție de proiectarea stației. Dar aburul trebuie generat de undeva și se obține prin evaporarea apei de alimentare.
Apa care intră în reactor sau cazan trebuie epurată atât de impuritățile mecanice, cât și de gazele care pot fi prezente în acesta. Aceste impurități pot fi depuse pe pereții conductelor și pe cazanele în sine, reducând astfel fluxul de lichide și transferul de căldură, iar gazele prezente în apă provoacă coroziunea conductelor pereților cazanului. Toate acestea nu numai că duc la o deteriorare a eficienței muncii, ci pot provoca și o situație de urgență. Pentru a preveni acest lucru, este nevoie de tratarea și purificarea apei, în care este direct implicată și ia în cazul nostru, care îndepărtează gazele corozive din apa de alimentare a reactoarelor și cazanelor cu abur.
Doar centralele nucleare au două circuite. În primul, se prepară apă și se toarnă. Și acest circuit funcționează de multe luni, dar al doilea circuit funcționează puțin diferit, citiți mai departe. Există și cele cu un singur circuit, apoi lichidul de răcire cu apă trece printr-un ciclu complet de la cazan prin generatorul de abur la turbină, apoi la condensator și înapoi la reactor.Astfel de stații sunt mai ieftine, dar echipamentul funcționează în condiții de radiație . Prin urmare, cele cu dublu circuit sunt mai sigure, deoarece apa radioactivă se mișcă numai într-un circuit primar închis, care este situat în spatele carcasei și betonului, acesta este reactorul în sine, interacțiunea are loc în generatorul de abur, dar acest lucru nu este atât de puternic. .
Procese care au loc în centrale nucleare
Să luăm în considerare toate procesele de la început până la sfârșit folosind exemplul unei centrale nucleare, dar numai pe cele legate de tema noastră. Asa de. Există inima stației - un bloc reactor, în interiorul căruia se află tije în care are loc o reacție nucleară. Acest lucru eliberează o cantitate imensă de căldură. Acest recipient se află în interiorul altui recipient, între care se află apă. Acestea. două rezervoare sunt un cazan nuclear, în interiorul căruia are loc o reacție nucleară și încălzește apa din golul dintre ele.
Apa încălzită intră în schimbătorul de căldură, numit generator de abur, trece prin acesta, degajând căldură, părăsește-l și este apoi pompat pompă de circulațieînapoi în cazan. Aceasta este prima buclă. Și este închis, adică. se toarnă apă acolo și circulă mult timp, bineînțeles, uneori completând.
Dar există și o a doua buclă. În schimbătorul de căldură-generator de abur, apa aproape clocotită este pompată de pompă și deja fierbe transformându-se în abur, care face parte din generator pentru aceasta. Aburul iese și lovește paletele turbinei, punându-l în mișcare, rotorul se rotește, care este conectat la rotorul generatorului. Iar generatorul produce energie electrica. Deci, aburul care trece prin turbină nu se risipește, de ce să-l risipiți, ci iese din turbină și intră în condensator, care servește la condensarea aburului și la transformarea acestuia într-un lichid.
Puteți afla mai multe despre condensatori.
Tratamentul apei
Condensul care iese din condensator intră de sus în coloana de dezaerare. Cealaltă parte a aburului de la ieșirea turbinei din a doua selecție este alimentată în coloană doar de jos. Condensul se mișcă în jos și aburul spre el. Ca urmare a acestui proces, gazele corozive, amestecul lor, numit vapori, oxigen, azot și altele se ridică în vârf și ies intrând în răcitorul de vapori, care este schimbător de căldură cu carcasă și tub cu un set de tuburi de schimb de căldură din alamă sau oțel inoxidabil. Aburul se condensează și intră în rezervor, iar gazele sunt evacuate în atmosferă. Așa arată procesul de tratare a apei, care este strâns legat de dezaerare.
Pot fi găsite coloane pentru dezaeratoare atmosferice. De asemenea, discută în detaliu principiul funcționării și scopul său.
Dezaerare
Dezaerarea este procesul de preparare a apei de alimentare pentru cazane, asociat cu eliminarea gazelor. Și astfel, în coloană, apa este purificată de gaze și scursă în rezervorul dezaeratorului, acumulându-se în acesta. Apoi, pompa și o pompează în generatorul de abur al schimbătorului de căldură. Apa din interior se ridică și este încălzită de apa primară și intră în evaporator.
Caracteristicile tehnice ale dezaeratoarelor pentru centrale nucleare
| Nume | Productivitate nominală, t/h | Presiune absolută de lucru, MPa (kgf / cm 2) | Coloană | Numar de coloane | Diametrul coloanei, mm | Capacitate rezervor, m 3 | Capacitate utilă rezervor mm 3 | Diametru rezervor, mm | Lungimea dezaeratorului, mm | Înălțimea dezaeratorului, mm | Greutate, kg | Greutatea dezaeratorului cu apă, mm |
| dp-2000-2x1000/120-A | 2000 | 0.7(7.0) | kdp-10A vertical | 2 | 2400 | 150 | 120 | 3400 | 17000 | 8300 | 43200 | 227200 |
| dp-3200-2x1600/185-A | 3200 | 0.69(0.7) | kdp-1600-A vertical | 2 | 3400 | 210 | 185 | 3400 | 23415 | 11160 | 93000 | 361000 |
| dp-3200/220-A | 3200 | 1.35(13.8) alunecare | kdp-3200-A orizontal | 1 | 3000 | 350 | 220 | 3800 | 32180 | 7900 | 230000 | 710000 |
| dp-6000/250-A | 6000 | 0.82(8.4) | kdp-6000-A orizontal | 1 | 3000 | 400 | 250 | 3800 | 32180 | 7900 | 190000 | 74000 |
| dp-6000/250-A-1 tabelele de mai sus. Un dezaerator cu vid este utilizat pentru a dezaera apa dacă temperatura acesteia este sub 100 °C (punctul de fierbere al apei la presiunea atmosferică). Zona pentru proiectarea, instalarea și funcționarea unui dezaerator în vid sunt cazane de apă caldă (în special în varianta bloc) și puncte de căldură. Deaeratoarele cu vid sunt, de asemenea, utilizate activ în Industria alimentară pentru dezaerarea apei necesară în tehnologia de preparare a unei game largi de băuturi. Dezaerarea în vid se aplică debitelor de apă care vor alcătui rețeaua de încălzire, circuitul cazanului, rețeaua de alimentare cu apă caldă. Caracteristicile dezaeratorului cu vid.Deoarece procesul de dezaerare în vid are loc la temperaturi relativ scăzute ale apei (în medie de la 40 la 80 °C, în funcție de tipul deaeratorului), funcționarea unui dezaerator cu vid nu necesită utilizarea unui lichid de răcire cu o temperatură peste 90 °C. C. Purtătorul de căldură este necesar pentru încălzirea apei în fața dezaeratorului cu vid. Temperatura lichidului de răcire de până la 90 °C este furnizată la majoritatea unităților în care este posibil să se utilizeze un dezaerator cu vid. Principala diferență dintre un dezaerator cu vid și un dezaerator atmosferic este în sistemul de îndepărtare a vaporilor din dezaerator. Într-un dezaerator cu vid, vapori (amestec de vapori-gaz format în timpul eliberării din apă vapori saturatişi gazele dizolvate) se îndepărtează folosind pompă de vid. Ca pompă de vid, puteți utiliza: pompă de vid cu inel de apă, ejector cu jet de apă, ejector cu jet de abur. Ele sunt diferite în design, dar se bazează pe același principiu - reducerea presiune statica(crearea de rarefacție - vid) în fluxul fluidului cu creșterea debitului. Debitul de fluid crește fie atunci când se deplasează printr-o duză convergentă (ejector cu jet de apă), fie când fluidul se rotește în timp ce rotorul se rotește. Când aburul este îndepărtat din dezaerator cu vid, presiunea din deaerator scade la presiunea de saturație corespunzătoare temperaturii apei care intră în deaerator. Apa din dezaerator este la punctul de fierbere. La interfața apă-gaz apare o diferență de concentrații pentru gazele dizolvate în apă (oxigen, dioxid de carbon) și, în consecință, apare forța motrice a procesului de dezaerare. Calitatea apei dezaerate după dezaeratorul cu vid depinde de eficiența pompei de vid. Caracteristici ale instalării unui dezaerator cu vid.pentru că temperatura apei din dezaeratorul cu vid este sub 100 ° C și, în consecință, presiunea din dezaeratorul cu vid este sub atmosferă - vid, întrebarea principală la proiectarea și operarea unui dezaerator cu vid - cum să furnizeze apă dezaerată după un dezaerator cu vid în continuare la sistemul de alimentare cu căldură. Aceasta este principala problemă a utilizării unui dezaerator cu vid pentru dezaerarea apei la cazane și stații de încălzire. Practic, acest lucru s-a rezolvat prin instalarea unui dezaerator cu vid la o înălțime de cel puțin 16 m, care asigura diferența de presiune necesară între vidul din dezaerator și presiune atmosferică. Apa a trecut prin gravitație în rezervorul de stocare situat la marcajul zero. Înălțimea de instalare a dezaeratorului în vid a fost aleasă în funcție de vidul maxim posibil (-10 m.a.c.), înălțimea coloanei de apă din rezervorul de acumulare, rezistența conductei de scurgere și căderea de presiune necesară pentru a asigura deplasarea apei dezaerate. . Dar acest lucru a implicat o serie de dezavantaje semnificative: o creștere a costurilor inițiale de construcție (un stivă de 16 m înălțime cu o platformă de serviciu), posibilitatea de înghețare a apei în conducta de scurgere atunci când alimentarea cu apă a dezaeratorului este oprită, lovirea de bare în conducta de scurgere, dificultati in inspectarea si intretinerea dezaeratorului in perioada de iarna. Pentru casele de cazane bloc care sunt proiectate și instalate în mod activ această decizie pe aplicabil. A doua opțiune pentru rezolvarea problemei furnizării apei dezaerate după un dezaerator cu vid este utilizarea unui rezervor intermediar de stocare a apei dezaerate - un rezervor dezaerator și pompe pentru alimentarea cu apă dezaerată. Rezervorul dezaeratorului se află sub același vid ca și dezaeratorul cu vid. De fapt, dezaeratorul cu vid și rezervorul dezaeratorului sunt un singur vas. Sarcina principală cade pe pompele de alimentare cu apă dezaerată, care preiau apa dezaerată din vid și o alimentează mai departe în sistem. Pentru a preveni apariția cavitației în pompa de alimentare cu apă dezaerată, este necesar să se asigure că înălțimea coloanei de apă (distanța dintre suprafața apei din rezervorul dezaeratorului și axa de aspirație a pompei) la aspirația pompei nu este mai mică. decât valoarea indicată în certificatul pompei ca NPFS sau NPFS. Rezerva de cavitație, în funcție de marca și performanța pompei, variază de la 1 la 5 m. Avantajul celui de-al doilea aspect al dezaeratorului cu vid este capacitatea de a instala dezaeratorul cu vid la o înălțime mică, în interior. Pompele de alimentare cu apă dezaerată vor asigura că apa dezaerată este pompată mai departe în rezervoarele de stocare sau pentru completare. Pentru a asigura un proces stabil de pompare a apei dezaerate din rezervorul dezaeratorului, este important să alegeți pompele potrivite pentru alimentarea cu apă dezaerată. Îmbunătățirea eficienței dezaeratorului cu vid.Deoarece dezaerarea în vid a apei se realizează la o temperatură a apei sub 100 ° C, cerințele pentru tehnologia procesului de dezaerare cresc. Cu cât temperatura apei este mai scăzută, cu atât coeficientul de solubilitate al gazelor în apă este mai mare proces mai greu dezaerare. Este necesară creșterea intensității procesului de dezaerare, respectiv aplicarea Deciziile constructive bazate pe noi dezvoltări științifice și experimente în domeniul hidrodinamicii și al transferului de masă. Utilizarea fluxurilor de mare viteză cu transfer de masă turbulent atunci când se creează condiții în fluxul de lichid pentru a reduce și mai mult presiunea statică în raport cu presiunea de saturație și pentru a obține o stare supraîncălzită a apei poate crește semnificativ eficiența procesului de dezaerare și poate reduce dimensiuniși greutatea dezaeratorului cu vid. Pentru solutie completa Problema instalării unui dezaerator cu vid în camera cazanului la zero cu o înălțime totală minimă a fost dezvoltată, testată și introdusă cu succes în producția de serie a unui dezaerator bloc cu vid BVD. Cu o înălțime a dezaeratorului puțin mai mică de 4 m, dezaeratorul bloc cu vid BVD permite o dezaerare eficientă a apei în intervalul de performanță de la 2 la 40 m3/h pentru apa dezaerată. Dezaeratorul bloc cu vid nu ocupă mai mult de 3x3 m spațiu în camera cazanului (la bază) în designul său cel mai productiv. |