Деаэраторы. Виды и применение
Деаэратор – это устройство, применяемое для удаления из воды вредных газообразных примесей (кислорода, углекислого газа, азота, аммиака), вызывающих окисление металлических элементов котельного оборудования и образование коррозии. На некоторых тепловых электростанциях деаэраторы используются для регенерации тепловой энергии, подогрева питательной и подпиточной воды, а также в качестве емкостей для хранения запасов питательной воды.
Различают два основных способа деаэрации:
- Химический – дегазация воды осуществляется в установках химической деаэрации, в которых посредством применения специальных реагентов происходит удаление содержащегося в воде кислорода. Также, в некоторых установках деаэрируемую воду пропускают через каталитический фильтрующий материал, провоцируя протекание коррозийных процессов, способствующих высвобождению кислорода. Полученная таким способом деаэрированная вода является технической и в основном используется в качестве теплоносителя в системах отопления;
- Термический – удаление газообразных примесей происходит в деаэраторах с помощью нагрева воды до состояния кипения. При достижении температуры насыщения растворенный в воде газ переходит в газопаровую фазу и в виде парогазовой смеси, называемой выпаром, удаляется из деаэратора. В отличие от химического способа термический позволяет удалять из деаэрируемой воды любые газообразные примеси, не привнося каких-либо продуктов окисления металла.
Самыми распространенными являются следующие конструкции деаэраторов:
- Деаэратор тарельчатого типа. Основным элементом деаэратора является вертикальная деаэрационная колонна, установленная на горизонтальном баке – цистерне с питательной водой. Вода поступает в вертикальную колонну и равномерным потоком стекает сверху вниз. Пар низкого давления подается в нижнюю часть колонны и подымается навстречу воде. Для увеличения поверхности контакта воды и пара деаэрируемую воду дробят путем пропускания через систему перфорированных тарелок или специальных мембран. Происходит процесс перемешивания воды и пара. При повышении температуры растворенный в воде газ переходит в газопаровую фазу и выводится через клапан, расположенный в верхней части камеры, а деаэрированная вода стекает в горизонтальный накопительный бак. Для поддержания температуры и дополнительной деаэрации воды часть пара подается в накопительный бак.
- Деаэратор распылительного типа. В конструкции деаэраторов данного типа отсутствует вертикальная колонна деаэрации. Подготавливаемая вода попадает в горизонтальную накопительную емкость через распылитель. Пар подается в емкость через специальные гребенки, расположенные в нижней части емкости. Процесс деаэрации начинается с нагрева воды до температуры кипения в зоне подогрева. Далее подогретая вода поступает в зону деаэрации, где под действием пара, исходящего от паровой гребенки, удаляются растворенные в воде газы. Образующаяся газовая смесь удаляется из емкости через систему вентиляции, расположенной в верхней части емкости.
Во многих типах деаэраторов предусмотрены рекуператоры, для возврата тепловой энергии в систему.
По давлению деаэраторы подразделяются на:
- Вакуумные – получение однородного молекулярного состава деарируемой воды достигается путем создания вакуума и последующего схлопывания газовых пузырьков. Для получения разряженного давления и отведения полученного выпара применяются эжекторы или специальные насосы. Деаэратор вакуумный используется для деаэрации подпиточной воды систем теплоснабжения, а также для осуществления технологических процессов в промышленности;
- Атмосферные – применяются для удаления газообразных примесей из подающей воды для паровых котлов, а также из подпиточной воды систем теплоснабжения. Выпар удаляется за счет разницы атмосферного давления и давления в деаэраторе;
- Повышенного давления – применяются для деаэрации воды для энергетических котлов ТЭС и АЭС.
По способу создания поверхности воды и пара различают следующие типы деаэраторов:
- Капельные – распыление воды в виде капель осуществляется с помощью сопел и форсунок. Капельные деаэраторы обладают высокой эффективностью, но из-за больших затрат на распыление воды и недостаточной надежности не получили широкого распространения;
- Пленочные – деарируемая вода разбрызгивается на концентрические и прямоугольные листы и стекает тонкой пленкой вниз;
- Струйные – вода по мере прохождения через деаэрируемую колону разделяется на струи с помощью специальных тарелок или мембран;
- Барботажные – пар пропускается через слой воды с помощью гребенок. Барботажные деаэраторы обладают большой поверхностью нагрева, но в виду невозможности нагрева воды до температуры насыщения, в основном применяются в качестве второй ступени деаэрации;
- Комбинированные – конструкция таких деаэраторов предусматривает двухступенчатую степень деаэрации, которая начинается в вертикальной струйной колонне с подогрева воды до температуры кипения и предварительного газоудаления и окончательно заканчивается процессом барботации в накопительном баке.
По способу теплообмена деаэраторы делятся на:
- Смесительные – пар непосредственно контактирует с деаэрируемой водой;
- Поверхностные – поверхность нагрева отделена от нагреваемой среды;
- Деаэраторы перегретой воды – деаэрируемая вода при выходе из деаэратора омывается паром, содержащим газы, выделившиеся при деаэрации.
Свяжитесь с нашими специалистами по одному из представленных на сайте телефонов. Они проконсультируют вас, а также помогут подобрать оборудование в соответствии с вашими потребностями. Заполнив форму обратной связи, вы также сможете получить бесплатный расчёт стоимости вашей будущей котельной.
