Котлотех Приблизительное время чтения: 6 минут
Содержание:
Деаэратором называется устройство, в котором происходит удаление из воды кислорода и углекислого газа (деаэрация). Параллельно с удалением из воды растворенных газов, в деаэраторе происходит нагрев воды.
Такие устройства применяются на ТЭС, в заводских и районных котельных для удаления растворенных газов из питательной воды, которая после этого поступает в котлоагрегаты, и подпиточной воды, подаваемой в теплосеть.
Классификации деаэраторов
В зависимости от предназначения применяют деаэраторы:
- для питательной воды парогенераторов;
- для подпиточной воды и обратного конденсата;
- для подпиточной воды тепловых сетей.
В зависимости от давления пара бывают устройства:
- повышенного давления (давление пара от 0,6 до 0,8 МПа);
- атмосферные (0,12 МПа);
- вакуумные (давление пара от 7,5 до 50 кПа).
В зависимости от конструкции:
- струйные;
- струйно-барботажные;
- пленочного типа с неупорядоченной насадкой;
- пленочные с упорядоченной насадкой.
В первом случае поверхность контакта пара с водой создается в процессе их движения, а во втором – поверхность контакта фиксированная.
Устройство системы
Установка включает в себя такие узлы:
- деаэраторный бак;
- предохранительный клапан (гидрозатвор);
- охладитель выпара;
- колонка;
- регуляторы перелива;
- защитные устройства;
- запорная и регулирующая арматура;
- приборы КИПиА.
Удаление растворенных газов из питательной воды состоит из двух ступеней: струйной и барботажной. Оба эти этапа деаэрации происходят в деаэраторной колонке. Здесь происходит нагрев питательной воды до температуры кипения и непосредственно деаэрация.
Деаэраторная колонка
Деаэраторная колонка располагается на баке и состоит из стального сварного корпуса с приваренной конической крышкой. Колонка соединяется с баком с помощью сварки либо с помощью фланцевого соединения.
В колонку вода поступает через распределительный желоб, который предназначен для равномерного распределения потока воды. Затем, вода поступает на тарелки, предназначенные для дробления потока воды на тонкие струи. Под нижнюю тарелку подводится греющий пар. Движение воды и пара происходит навстречу друг другу.
Об особенностях сервисного обслуживания котлов, читайте здесь.
Тарелки изготовлены из стали. Высота их стенки составляет от 80 до 120 мм. Высота воды на тарелке обычно равна 40-50 мм. Тарелки имеют 300-400 отверстий диаметром минимум 4 мм. Для защиты от коррозии тарелки покрыты слоем алюминия, олова или цинка.
Конденсат турбин перед поступлением в установку предварительно нагревается в теплообменниках до температуры, которая на 10 градусов меньше температуры кипения, соответствующей давлению в системе. Конденсат поступает на верхнюю тарелку, куда также подаются и другие компоненты питательной воды, имеющие температуру меньше температуры насыщения (конденсат, химически очищенная вода). Вода, имеющая температуру, превышающую температуру насыщения при давлении в деаэраторе, подается на нижние тарелки деаэрационной колонки.
Растворенные газы, которые выделяются из воды в результате деаэрации, из деаэрационной колонки выводятся через патрубок, установленный на крышке колонки.
В струйно-барботажных системах деаэрированная вода (вода, из которой удалены растворенные газы) стекает с тарелок и поступает в барботажное устройство, имеющее две ступени. Первая ступень включает в себя две дырчатые тарелки (верхняя и перепускная). В пространстве между этими тарелками происходит контакт воды и пара.
Вторая ступень состоит из двух кольцевых зон, снизу ограниченных кольцевыми перегородками. После двукратного барботирования вода поступает в деаэрационный бак, расположенный горизонтально. В деаэрационном (аккумуляторном) баке в процессе отстоя происходит окончательное удаление из питательной воды растворенных газов.
Охладитель выпара
Несконденсировавшийся пар и, удаленные из воды, углекислый газ и кислород через патрубок, установленный на крышке деаэратора, поступает в охладитель выпара. Охладитель выпара предназначен для конденсации греющего пара и возвращения этого конденсата обратно в устройство.
Он представляет собой горизонтальный цилиндрический корпус, который включает в себя: трубный пучок, корпус, переднюю камеру, заднюю камеру.
Фактически, охладитель выпара деаэратора является теплообменником. Внутри труб протекает химочищенная вода, а в межтрубное пространство поступает выпар (парогазовая смесь).
Что такое пеллетные котлы, читайте здесь.
Кроме патрубка для отвода пара и удаленных из воды растворенных газов, на крышке также расположены патрубки для установки предохранительных клапанов и воздушка, через которую выходит воздух при пуске устройства в работу.
Гидрозатвор
Гидрозатвор деаэратора обеспечивает безопасную эксплуатацию всей установки. Он выполняет защиту от превышения уровня воды в баке и от повышения давления больше допустимого. Конструкция включает в себя два гидрозатвора: один защищает от повышения давления (короткий), а другой – от превышения уровня воды (более длинный), а также расширительный бак. Расширительный бак предназначен для накопления воды, которая понадобится для заполнения устройства при срабатывании гидрозатвора. В нижней части должен быть установлен дренаж.
На паропроводе перед входом в деаэратор должна быть установлена дроссельная ограничительная диафрагма, предназначенная для ограничения расхода поступающего пара. Что касается материалов, то их корпус выполняют из углеродистой стали, а внутренние элементы – из нержавеющей. После удаления растворенных газов, вода с помощью питательных насосов поступает непосредственно в парогенератор.
Как правильно рассчитывать мощность газового котла, читайте здесь.
Эффективность работы парогенератора напрямую зависит от поступающей в него котловой воды. А качество воды – это не только химическая очистка, но и удаление из нее растворенных газов. Деаэратор играет огромную роль в водоподготовке и увеличивает надежность и долговечность отопительной системы.
