12 мар 2021 в 00:00

Деаэрация воды.



Деаэрация воды представляет собой процесс очищения жидкости от газообразных коррозионно-агрессивных примесей из теплоносителя.

Деаэратор — техническое устройство, где происходит деаэрация питательной и подпиточной воды или жидкого топлива от углекислого газа СО2, азота N и кислорода O2.

Наличие в воде газовых смесей приводит к коррозии оборудования. Удаление газов из воды увеличивает срок службы узлов и деталей конструкции, а также всего оборудования и трубопроводов  отопительной системы.


Первые разработки устройств деаэрации воды в нашей стране начали проводить с шестидесятых годов прошлого века Центральным котлотурбинным институтом (ЦКТИ). Были сконструированы первые барботажные и пленочно-струйные установки атмосферного типа (ДА) и вакуумного типа (ДВ). В те времена они отлично справлялись с поставленной задачей. Но с течением времени, пришли более экономичные современные технологии и появились новые типы деаэраторов. 


Деаэраторы выпускаются для применения во многих сферах, с учетом условий работы. Они бывают горизонтальные и вертикальные. 


Деаэраторы можно разделить на: 


  • Устройства для инженерных сетей и связанного с ней оборудования. Антикоррозионная защита происходит при удалении пузырьков газа. Оборудование может работать без выхода из строя частей и узлов. 

  • Системы для обеспечения хранения подготовленной воды. Гидрозапас необходим для создания безопасной работы нагревательных приборов отопительной системы. 


Чтобы лучше разобраться с деаэрацией, нужно посмотреть, как ведут себя газы в жидкостях. 

В жидкости газы образуются в виде молекулы, микроскопических пузырьков и в виде соединений, при прохождении химических процессов. 

Для удаления газообразных соединений из жидкости применяются следующие физические процессы — нагрев и увеличение давления. При нагреве разрушаются молекулы, пузырьки и соединения газа, образуется пар, который поступает в парообменник или в атмосферу.


Способы деаэрации.



Можно выделить два способа:

  • Химическая деаэрация. В жидкость добавляют специальные реагенты: сульфит натрия, гидразин или таннат натрия, благодаря которым происходит связывание молекул кислорода. Этот метод имеет много недостатков. Требуются большие объемы реагентов, появляются соли жесткости, нужно применять катализаторы. Область применения ограниченна и высокая затратная часть.

  • Термическая деаэрация. Самый востребованный метод. Термические деаэраторы просты в использовании, их не сложно производить, имеют невысокую стоимость, можно применять практически во всех отопительных системах.


Термические деаэраторы бывают:


  1. Атмосферные деаэраторы. Устанавливаются на линии подачи добавочной воды на ТЭС и испарителях. Они работают при естественном давлении, с температурой до 107 градусов. Газовая смесь и пар удаляются самостоятельно

  2. Вакуумные деаэраторы. Устанавливаются на подпитке теплосети для деаэрации подпиточной воды. Возможна работа без пара, требуется эжектор и большая толщина стенок. Работают при температуре 40-99 градусов, при пониженном давлении.

  3. Повышенного давления деаэраторы. Устанавливают на основном потоке конденсата, обрабатывают питательную жидкость котлов, где давление пара от 9,8 МПа. Работают при высоких температурах от 158 до 188 градусов.


От вида теплообмена такие устройства подразделяются на: деаэраторы перегретой воды, смесительные и поверхностные


Деаэрационное устройство — это деаэрационная колонна, где нагреваемая жидкость течет сверху вниз, а в обратном направлении подается подогретый пар. Колонна монтируется на бак-аккумулятор, куда стекает вся очищенная жидкость.


 Деаэрационные установки отличаются по типу покрытия и по связи воды и пара:


  • Струйные, барботажные и пленочные.

  • И более современные вихревые, щелевые, струйные вихревые, и центробежно-вихревые деаэраторы. 


В струйном — подача воды осуществляется небольшими струями. В пленочном — пленки нужны для разделения потока жидкости и обволакивания колонны. 

В барботажном деаэраторе очистка воды происходит в баке паром. Крупные газовые соединения подхватывают мелкие и выносят их на поверхность. 

Работа вихревых деаэраторов основана на центробежном эффекте закрученного потока жидкости в горизонтальной трубе. В середине трубы образуется ниша с газом, откуда газовые смеси удаляются в атмосферу через патрубок. 

В щелевых устройствах подогретая жидкость поступает через тонкую щель на закручивающуюся пластину, затем в области пониженного давления происходит ее закипание, а газ устраняется из жидкости благодаря небольшой толщины пленки и центробежного эффекта. Водяной вихрь совершает неполный оборот,  скорость постепенно падает и вода течет вниз.


Центробежно-вихревые деаэрационные установки разработаны Б.А. Зиминым. Здесь очень быстро закипает вода, О2 и CO2 не имеют время для вступления в реакцию с металлом. Они сразу выводятся из устройства. Такого типа установка деаэрации работает без ремонта более тридцати лет на Каширской ГРЭС.


По форме деаэраторы выпускают:



  • Тарельчатые. Мембрана в таком деаэраторе выполнена в виде тарелки с отверстиями. Бак для подготовленной воды располагается горизонтально, а над ним вертикально устанавливается бак с тарелками для деаэрации. Жидкость для очистки поступает через вертикальный бак сверху и выходит через тарелки с отверстиями. Пар низкого давления поступает в установку снизу вверх через дырочки в тарелках. Результат — газ выводится наружу, а подготовленная вода поступает в горизонтальный резервуар.

  • Распылительные. Представляет собой горизонтальный бак без колонны. Бак делится перегородкой на зону очистки от газов и зону подогрева. Попадая в зону подогрева, жидкость нагревается до определенной температуры и поступает в зону деаэрации, где снизу подается пар, и происходит очищение воды от агрессивных газов. Такие устройства используют не часто.


Эти установки имеют надежные и устойчивые конструкции. Чтобы не возникали нарушения в работе устройств, все датчики должны быть исправны и их показатели не должны отклоняться от действующих норм. 


Деаэрацию можно использовать в разных системах отопления. В системе высокого давления применяют в котлах с высокой мощностью подачи. Они способны создавать под высоким давлением большую концентрацию пара, поддерживать определенную температуру в системе отопления. В системе низкого давления применяют в основном атмосферные деаэраторы вертикального типа с барботажным баком. Для котельных, которые греют воду и подают ее в систему, применяют  вакуумный деаэратор, где принудительно удаляются все газовые примеси.


Кроме вышеперечисленных методов деаэрации существует ультразвуковая и мембранная, с применением азота деаэрация. Такие методы не нашли широкого применения.


Что может привести к нарушению (сбою) работы деаэраторных установок:



  1. Изменения расхода воды;

  2. повышение или понижение температуры очищенной воды;

  3. скачки или даже незначительные изменения давления в деаэраторе;

  4. изменение количества пара, подающего в колонку деаэрации;

  5. изменение объема пара для барботажа;

  6. понижение или повышение определенного уровня воды в баке.


Чтобы устранить агрессивные газовые смеси из теплоносителя в деаэраторе, требуется соблюдать конкретное соотношение температура/давление в устройстве. При таких условиях растворимость газов станет около нуля. Для работы деаэратора на должном уровне, необходимо стабильное давление.


 Меры безопасности



Деаэраторные установки должны в обязательном порядке проходить осмотры снаружи и внутри каждые четыре года. Гидравлические испытания проводят раз в восемь лет в специальных условиях с соблюдением норм и правил, установленных ГОСТ.


Эксплуатация деаэраторных установок.


Для безаварийной работы котла необходимо знать, как правильно применять деаэратор. 

Строго следить за уровнем воды в баке, она должна быть на определенном уровне при понижении давления, периодически следить за условиями необходимого режима и зарегистрировать показание приборов. 

Смотреть за объемом реагентов в воду и контролировать ее качество, смотреть за уровнем очищенной воды.

Необходимо, чтобы гидрозатворы легко открывались и закрывались. Все оборудование обязано иметь метрологический аттестат. Необходимо контролировать показания манометра. 


Подведем итоги. Все методы имеют как недостатки, так и достоинства. Но самая экономически выгодная, с высоким качеством очистки от газов жидкости является термическая деаэрация. Она применяется для подготовки жидкости паровых котлов теплоэлектроцентралей, теплоэлектростанций и различных котельных. Имеющий остаточный выпар используют для обмена теплом и энергией между системами, что позволяет снизить затраты на производство.

__________

г. Тольятти, улица Комсомольская, 86А

info@teh-g.ru

 8 (800) 302-79-37 (звонок по России бесплатный)

 https://teh-g.ru/

ТЭХ-Групп: всё для промышленной водоподготовки и водоочистки




Перезвонить мне
kartaaa.png

География наших проектов

У нас развитая система снабжения и логистики во многих городах России и стран СНГ!
picture.png

Если у Вас возникли вопросы, Вы можете отправить нам сообщение с вопросом, мы обязательно вам ответим!

Написать нам

Our news

Новости компании

Реализация гидроэнергетических проектов – приоритетное направление в энергетике страны

21 марта 2024 года представители ТЭХ-Групп приняли участие в заседании Экспертного совета фракции «Справедливая Россия – За Правду», которое состоялось в Малом зале Государственной Думы.

 

28 марта 2024

Сотрудничество с ЗАО «Химсинтез» – намеченные планы и их реализация!

На протяжении нескольких последних лет ООО «ТЭХ-Групп» успешно сотрудничает с ЗАО «Химсинтез» в области обработки производственной воды технологических циклов предприятия.

26 марта 2024

Приглашаем!

УВАЖАЕМЫЕ КОЛЛЕГИ!

Приглашаем посетить наш стенд на специализированной выставке «TatEnergyExpo-2024», которая пройдёт с 3 по 5 апреля 2024 г. в г. Казани.

20 марта 2024