DEARATORIŲ VEIKLA

Deaeratoriai stoties šiluminėje grandinėje veikia visa serija
funkcijas. Be savo pagrindinės funkcijos - oro pašalinimo maitinti vandeniu, Jie
tarnauja kaip šildymo pakopa regeneraciniame vandens šildymo kontūre; akumuliacinės ir buferinės talpos tarp kondensato ir tiekimo siurblių yra garų šaltinis pastovus slėgis ir temperatūra; taip pat padeda į grandinę įvesti įvairių rūšių didelio potencialo drenažus. Maitinimo blokuose su vienkartiniai katilai Deaeratorius yra įtrauktas į degimo grandinę, kad katilui kūrenant būtų iš dalies panaudota išleidžiamos terpės šiluma.

Tačiau pagrindinė terminių deaeratorių funkcija yra pašalinti iš tiekiamo vandens ėsdinančias dujas. Tokios dujos yra deguonis O 2 ir laisvas anglies dioksidas C0 2. Terminis deaeratorius (7.1 pav.) susideda iš oro šalinimo kolonėlės ir bako
baterija Deaeruotas vanduo tiekiamas į viršutinę kolonos dalį, o kaitinantys garai - į apatinę kolonėlės dalį. Į rezervuarą patenkančio vandens temperatūra yra artima prisotinimo temperatūrai. Vandens degazavimo procesas daugiausia atliekamas kolonoje, nors akumuliacinėje talpoje dėl nuosėdų iš dalies išleidžiami ir pašalinami mažiausi dujų burbuliukai. Vandens deaeracijos efektyvumas terminiai deaeratoriai priklauso nuo deaeratorių konstrukcijos, slėgio, kuriam esant vyksta oro pašalinimas, taip pat nuo darbo režimo.

Deaeruoto vandens pašildymas iki prisotinimo temperatūros dar nėra

pakankama sąlyga kokybiškam oro pašalinimui. Ne mažiau svarbi užduotis – sudaryti sąlygas greitai iš vandens išleistoms dujoms evakuoti. Dujos pašalinamos deaeratoriaus kolonėlėse garų pūtimas kolonos iš apačios į viršų link krintančio vandens srauto, po kurio garų ir dujų mišinys pašalinamas į atmosferą. Šis srautas vadinamas garavimu. Eksploataciniai duomenys rodo, kad oro šalinimo efektyvumas labai priklauso nuo garų.Deaeratoriai aukštas kraujospūdis vienoje tonoje vandens išgaruoja ne daugiau kaip 1,5–2 kg garų.

Oro šalinimo efektyvumui įtakos turi ir į deaeratorių patenkančio vandens temperatūra. Didėjant vandens temperatūrai, mažėja klampumas ir paviršiaus įtampa, didėja deguonies difuzijos vandens sluoksnyje greitis ir pagerėja oro šalinimo efektas. Tačiau taip pat nerekomenduojama į kolonėlę tiekti vandens, kurio temperatūra yra artima soties temperatūrai, nes tai sumažina šildymo garų sąnaudas ir pablogina kolonėlės vėdinimo sąlygas. Minimalus vandens kaitinimas deaeratoriuje turi būti ne žemesnis kaip 5-6 °C. 10-15 °C šildymas turėtų būti laikomas optimaliu. Fig. 6.2 paveiksle parodyta likutinio deguonies kiekio priklausomybė nuo šildomo vandens srauto ir temperatūros.

Žema temperatūra tiekiamas vanduo sukelia deaeratoriaus perkrovą. Šiuo režimu, be didelio deguonies kiekio, stebimas nestabilus deaeratoriaus veikimas, kuriam būdingi hidrauliniai smūgiai kolonėlėje, stipri deaeratoriaus ir susijusių vamzdynų vibracija. Normalų ir saugų deaeratoriaus darbą palaiko automatiniai reguliatoriai: vandens lygis akumuliacinėje talpoje; šildymo garo slėgis, perpildymas, slėgis garo išleidimo vamzdyne į kondensatorių (įrenginiams su tiesioginio srauto katilais), taip pat du apsauginiai vožtuvai.

Apsauginiai vožtuvai turi būti suprojektuoti maksimaliam garų srautui, patenkančiam į deaeratorių, ir sureguliuoti iki 1,15 darbinio slėgio ne didesnio.

Dabartinis deaeratoriaus veikimo stebėjimas atliekamas pagal vandens indikatoriaus stiklų, manometro, skirto slėgiui kolonėlėje matuoti, termometrą deaeruoto vandens temperatūrai matuoti ir nuolatinį deguonies matuoklį, rodmenis. IN blokų instaliacijos Deaeratoriaus veikimas stebimas valdymo patalpoje sumontuotais prietaisais.

Aptarnaujančio personalo užduotis be stebėjimo valdymo ir automatikos įtaisų, jis apima sistemingą vandens matavimo stiklų pūtimą, vožtuvų ir sklendžių stimuliavimą bei vandens, iš kurio pašalintas oras, mėginių ėmimą vėlesnei cheminei analizei.

Siekiant užtikrinti saugų oro šalinimo įrenginio veikimą, turi būti organizuojamas sistemingas apsauginių vožtuvų patikrinimas. Ilgalaikio nenutrūkstamo deaeratoriaus veikimo metu apsauginių vožtuvų bandymai turi būti atliekami pagal specialų grafiką. Tai neatmeta šių įtaisų bandymo kiekvieną kartą paleidžiant oro šalinimo įrenginį.

Svarstant deaeratoriaus paleidimo į eksploataciją klausimus, reikėtų sutelkti dėmesį į du atvejus: deaeratoriaus paleidimą esant tuščiam akumuliatoriaus bakui (po remonto, vidinio patikrinimo ir pan.) ir su užpildytu akumuliatoriaus baku (išėmimas iš rezervo, agregato paleidimas). po trumpo išjungimo).

Pirmuoju atveju deaeratorius kaitinamas garais, slėgis pakyla iki pilno atmosferinio tipo deaeratoriuose (1,2 kgf/cm2) arba iki perteklinio slėgio, lygaus 0,0196-0,049 MPa (0,2-0,5 kgf/cm2), esant aukštam slėgiui. deaeratoriai, po kurių vanduo tiekiamas į deaeratorių. Pripildžius akumuliatoriaus baką iki reikiamo lygio, slėgis palaipsniui didėja iki darbinio slėgio, įjungiami slėgio, lygio ir perpildymo reguliatoriai.

Paleidžiant įrenginį su vienkartiniu katilu, kai garai tiekiami į deaeratorių iš išorinio šaltinio ir išleidžiami iš paleidimo separatoriaus, slėgis jame palaikomas 0,1175 MPa (1,2 kgf/cm2) slėgio reguliatoriumi. visą paleidimo laikotarpį. Įjungus įrenginį lygiagrečiai ir nustačius apkrovą, kuriai esant reikiamus parametrus, slėgis deaeratoriuje sklandžiai pakyla iki darbinio slėgio, po kurio įjungiamas slėgio reguliatorius ir visi kiti automatiniai įrenginiai. Garų deaeratoriaus atsarginis maitinimo šaltinis yra išjungtas.

Antruoju atveju vanduo rezervuare turi būti pašildytas iki prisotinimo temperatūros, ty įjungti oro šalinimo režimą. Norėdami tai padaryti, deaeratoriuje reikia surinkti vandens recirkuliacijos grandinę ir per ją pumpuoti vandenį, tuo pačiu tiekiant perteklinio slėgio garus. Kai vanduo pasiekia prisotinimo temperatūrą ir reikiamą deaeracijos laipsnį, nustatytą pagal deguonies matuoklio rodmenis, katilas užpildomas vandeniu (blokinio tipo įrenginiuose) arba slėgiui pakilus iki darbinio lygio, prijungiamas deaeratorius. lygiagrečiam veikimui (ne blokinio tipo įrenginiuose).

Žodis „deaeracija“ reiškia procesą skysčio išlaisvinimas nuo priemaišų– ypač nuo dujinių medžiagų, kurios apima deguonį ir anglies dvideginio. Deaeratorius, savo ruožtu, yra privalomas vandens ruošimo sistemų katilinėse įtaisas, galintis žymiai pailginti ir pagerinti jų veikimą.

Jie plačiai naudojami cheminis ir terminis deaeravimas. Pirmuoju atveju perteklinės dujos pašalinamos į vandenį įpilant reagentų, antruoju – kaitinant vandenį iki virimo, kol jame nebeliks ištirpusių dujinių medžiagų.

Kodėl katilinėje reikalingas deaeratorius?

Anglies dioksidas ir deguonis yra vadinamosios „agresyvios“ dujos, skatinančios greitą katilinės sistemos vamzdynų susidėvėjimą ir koroziją. Prieš paleisdami vandenį vamzdžiais, jį reikia paruošti, tam ir naudojami oro šalinimo filtrai.

Dėl vandens užteršimo sukeltos problemos galiausiai gali sukelti visos sistemos gedimą, dėl ko gali nutekėti vanduo ir dujos. Dujų burbuliukai katilo vandenyje blogina veikimą hidraulinė sistema, neigiamai veikia purkštukų darbą ir sukelia siurblio gedimą.

Ilgainiui patikimo deaeratoriaus įrengimas katilinėje yra pigesnis nei avariniai remonto darbai.

Kas yra deaeratorius katilinėje?

Deaeratoriai gali būti vakuuminiai arba atmosferiniai: pirmieji naudojami su garais, antrieji – su garais arba vandeniu.

Paprastai visi katilų deaeratoriai turi bendrą dviejų pakopų įrenginį. Vanduo patenka į specialų oro šalinimo rezervuarą, kur jis praeina per membranas ir plokštes ir nuosekliai išvalomas nuo visų agresyvių dujų ir nešvarumų. Apdorojimo metu deguonis ir anglies dioksidas paverčiami garais, kurie pašalinami iš sistemos, o cheminis vanduo rezervuare neleidžia susidaryti visų rūšių natūralioms priemaišoms aušinimo skystyje.

Laboratorinis darbas Nr.4

TYRIMAS DEARATORIŲ VEIKIMO PRINCIPŲ IR SCHEMŲ

Darbo uždaviniai: Išstudijuoti deaeratorių, laboratorinės įrangos, leidžiančios deaeruoti, veikimo principą ir schemas, ištirti deaeratoriaus veikimo tvarką, atlikti operatyvų vandens valymą.

1. Bendra informacija

Garo katilų tiekimo ir šildymo tinklų papildomo vandens deaeravimas yra privalomas visose katilinėse. Deaeratoriai skirti vandenyje ištirpusioms nekondensuojančioms dujoms pašalinti iš vandens. Deguonies ir anglies dioksido buvimas pašariniame ir papildomame vandenyje sukelia tiekimo vamzdžių, katilų vamzdžių, katilų būgnų ir tinklo vamzdynų koroziją, o tai gali sukelti rimtą avariją. Netgi tokių inertinių dujų, kaip azotas, buvimas taip pat labai nepageidautinas, tai trukdo šilumos perdavimui ir sumažina šildytuvų šilumines charakteristikas.

O 2 ir CO 2 likučių kiekį garo katilų tiekimo vandenyje griežtai reglamentuoja Gosgortekhnadzor taisyklės. Taigi katiluose su plieniniu ekonomaizeriu, kurio slėgis iki 1,4 MPa, O 2 kiekis turi būti ne didesnis kaip 30 μg/kg. Po deaeratorių tiekiamame vandenyje neturi būti laisvo anglies dioksido (CO 2).

Katilinėse tiekiamo vandens deaeravimui naudojami reaktyviniai maišymo terminiai deaeratoriai. Priklausomai nuo deaeratoriuje palaikomo slėgio, išskiriami aukšto slėgio, atmosferiniai ir vakuuminiai deaeratoriai. Katilinėse su garo katilais, kurių slėgis iki 4,0 MPa, naudojami atmosferiniai deaeratoriai.

2. Terminis vandens deaeravimas

Terminis vandens deaeravimas. Šiluminių elektrinių vandenyje ištirpsta korozinės (O2, CO2, NH3) ir kitos dujos, kurias reikia pašalinti. Dujos iš vandens pašalinamos daugiausia naudojant terminius deaeratorius, dekarbonizatorius ir chemiškai.

Vandens terminis deaeravimas (degazavimas) pagrįstas Henry-Daltono dėsniu, šiuo atveju išreiškiančiu šią lygtį, galiojančią pusiausvyros sąlygomis:

m = kppг = kр (p - pп),

čia t – dujų tirpumas vandenyje;

p – bendras dujų ir vandens garų slėgis erdvėje virš vandens;

рп, рг - atitinkamai garo ir dujų dalinis slėgis toje pačioje erdvėje;

kp – dujų tirpumo vandenyje koeficientas, priklausantis nuo temperatūros (kuo aukštesnė temperatūra, tuo mažesnis tirpumo koeficientas).

Jei vanduo pašildomas iki virimo temperatūros, tada, viena vertus, dujų tirpumo koeficientai vandenyje tampa lygūs nuliui, kita vertus, dalinis garų slėgis virš vandens paviršiaus tampa lygus bendram slėgiui. mišinio. Dėl pusiausvyros dujų tirpumas vandenyje tampa lygus nuliui. Iš čia ir daroma išvada: norint iš vandens pašalinti jame ištirpusias dujas, pakanka pakaitinti iki virimo temperatūros. Tai yra terminio degazavimo esmė.

(18.2.1) lygtis apibūdina ribinę pusiausvyros būseną, į kurią sistema pasieks, jei bus sukurtos tam tikros sąlygos ir sistemai bus suteikta pakankamai

laiko. Trumpai apsvarstykime šias sąlygas.

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, išplaukia, kad vanduo turi būti šildomas. Paprastai deaeruotas vanduo, tekantis žemyn upeliais, lašeliais ir plėvelėmis, kaitinamas link jo tekančių garų. Tada reikiamas šilumos kiekis Q šildymui vandens laiko vienetui tokiu kiekiu W nuo pradinės temperatūros t1 iki virimo taško tb (ir atitinkamos entalpijos vertės i1, i")

Kur F- šilumos mainų paviršiaus plotas;

ttrečia- vidutinė vandens temperatūra šilumos mainų sąlygoms;

t- temperatūros slėgis;

 - šilumos perdavimo koeficientas.

Dešinė lygties pusė (18.2.2) leidžia daryti išvadą, kad pageidautina, kad šilumos mainų paviršiaus plotas būtų kuo didesnis. Tai leidžia pagreitinti šilumos perdavimo procesą ir sumažinti įrenginio matmenis. Norint išspręsti šias problemas, vandens srautas susmulkinamas į purkštukus, lašus ar plonas plėveles. Siekiant užtikrinti maksimalų temperatūros slėgį, sukuriamas priešingas garų ir vandens srautas. Srauto suskaidymas ir ypač jo nusausinimas plonomis plėvelėmis užtikrina srauto turbulizaciją ir atitinkamai padidina šilumos perdavimo koeficientą.

Tomis pačiomis priemonėmis jie padidina dujų desorbcijos iš vandens greitį, nes iš jo pašalinamas kiekis per laiko vienetą priklauso nuo dujų koncentracijos vandenyje ir erdvėje virš vandens, todėl atsižvelgiant į . (18.2.1), dujų slėgio skirtumas pagal lygtį

m = kdF p = kdF (pr .p – pr), (18.2.3)

čia pr.p yra vadinamasis pusiausvyrinis dalinis dujų slėgis vandenyje, jis atitinka dujų koncentraciją vandenyje pusiausvyros sąlygomis pagal (18.2.1.);

pr – dalinis dujų slėgis virš vandens;

kd yra desorbcijos koeficientas, priklausantis nuo vandens srauto turbulencijos, klampos, paviršiaus įtempimo, dujų difuzijos greičio vandenyje, taigi ir nuo temperatūros.

Norint pasiekti minimalų dalinį dujų slėgį erdvėje virš vandens, dujos (su garų mišiniu) nuolat šalinamos iš deaeratoriaus darbo erdvės per specialią deaeratoriaus garų šalinimo jungtį. Jei deaeratorius yra vakuuminis (tai yra, slėgis jame yra mažesnis nei atmosferinis), oras išsiurbiamas naudojant garo srovę arba vandens srovę.

Deaeratorių konstrukcijos pavyzdžiai parodyti pav. 12.2.3, 12.2.4. Pirmuoju iš šių atvejų įgyvendinamas plėvelinis vandens srauto smulkinimo principas, antruoju – čiurkšlės principas. Fig. 12.2.4, burbuliavimas naudojamas kaip antrasis degazavimo etapas, t.y., garų burbulai praleidžiami per vandens sluoksnį. Burbuliavimas naudojamas pilnesniam vandens degazavimui, ypač daugiau visiškas pašalinimas anglies dvideginio.

Pramoninėse šiluminėse elektrinėse deaeratoriai dažniausiai maitinami garais iš pramoninės valdomos turbinos išvado, o kondensacinėse elektrinėse - iš nereguliuojamų turbinų išvadų (18.2.5 pav.). Šiluminėje elektrinėje degazuojant tiekiamą vandenį, deaeratorius kartu atlieka šildytuvo funkciją kitam šildymo etapui regeneracinėje sistemoje.

Pavaizduoto tipo deaeratoriai. 12.2.4 vadinami „perkaitinto“ vandens deaeratoriais. Deaeratoriams nereikia tiekti šildymo garų, todėl juose susidaro garai

pašildyto vandens droselis iki tokio slėgio, kurio prisotinimo temperatūra yra mažesnė už į deaeratorių patenkančio vandens temperatūrą. Atrodo, kad šis vanduo yra iš anksto pašildytas virš deaeratoriaus temperatūros, iki kurios jis atšaldomas dėl droselio ir dalinio virsmo garais.

Garo turbinų kondensatoriuose vyksta gana visiškas dujų pašalinimas iš pagrindinio kondensato, t.y., kondensatorius vienu metu tarnauja kaip deaeratorius.

Ryžiai. 18.2.5. Tiekimo vandens deaeratorių įjungimo schemos.

a-kaip savarankiška regeneracinio vandens šildymo pakopa; b- kaip pirminis šildytuvas tam tikrame šildymo etape; c - į reguliuojamą atranką šiluminėse elektrinėse; /-.garo generatorius; 2 - turbina; 3-kondensatorius; 4 - kondensato siurblys; 5 - žemo slėgio šildytuvas - 6 - deaeratorius; 7 - tiekimo siurblys; 8 - aukšto slėgio šildytuvas - 9 - slėgio reguliatorius.

Tačiau dėl oro įsiurbimo per kondensato siurblių sandariklius ir kitų nuotėkių vakuuminė sistema turbinų, kondensatas vėl užterštas dujomis. Tada šios dujos pašalinamos atmosferiniuose deaeratoriuose (kurių slėgis yra šiek tiek didesnis nei atmosferinis) arba aukšto slėgio deaeratoriuose (kurių slėgis kelis kartus didesnis nei atmosferinis).

Atmosferos deaeratorius susideda iš cilindrinės deaeracijos kolonėlės ir tiekimo vandens rezervuaro. Deaeruoto vandens srautai patenka į vandens skirstytuvą, iš kurio žiedine sekcija tolygiai teka kolonos ant perforuotų padėklų. Pratekėjęs pro kepimo skardų angas, vanduo suskyla į mažas sroveles ir krenta žemyn. Garai tiekiami į apatinę deaeratoriaus kolonėlės dalį, kad deaeruotas vanduo pašildytų iki virimo temperatūros. Esant vandens temperatūrai, lygiai virimo temperatūrai, dujų tirpumas vandenyje yra lygus nuliui, o tai lemia deguonies ir anglies dioksido pašalinimą iš vandens. Išsiskyręs deguonis ir anglies dioksidas su nedideliu kiekiu garų pašalinami per nuotekų vamzdį, esantį deaeracijos kolonėlės viršuje. Kad oro šalinimo kolonėlė veiktų efektyviai, būtina, kad iš vandens išsiskiriančios dujos būtų pakankamai greitai pašalintos iš kolonėlės, o tai užtikrinama išgarinant. Garų kiekis laikomas 2 kg 1 tonai deaeruoto vandens.

Oro šalinimo kolonėlės nėra skirtos pašildyti vandenį daugiau nei 10-40 o C. Optimalus oro šalinimo kolonėlės darbo režimas, t.y. geriausias pašalinimas dujos iš tiekiamo vandens atsiranda, kai visų į kolonėlę patenkančių vandens srautų vidutinė temperatūra yra 10-15 o C žemesnė už virimo temperatūrą, esant deaeratoriuje palaikomam slėgiui. Norint visiškai pašalinti pašaro vandenį, būtina jį pašildyti iki virimo temperatūros. Vandens perkaitimas net keliais laipsniais smarkiai padidina likusio deguonies kiekį jame. Todėl turi būti įrengti deaeratoriai automatiniai reguliatoriai, išlaikant nuoseklumą tarp garų ir vandens srauto į kolonėlę.

Deaeratoriaus schemos

a – atmosferinis; b – burbuliavimas; 1 – bakas; 2 – tiekimo vandens išleidimo anga;

3 – vandens indikatorius; 4 – apsauginis vožtuvas; 5 – plokštelės; 6 – chemiškai išvalyto vandens įleidimas; 7 – pranešimų vamzdis; 8 – kondensato įvadas; 9 – deaeratoriaus kolonėlė; 10 – garų įvadas; 11 – hidraulinis vožtuvas; 12 – padėklas; 13 – grotelės; 14 – pertvara su žaliuzėmis.

Įrengtų tiekiamojo vandens deaeratorių skaičius ir našumas parenkamas atsižvelgiant į katilų tiekimo vandens suvartojimo pilną aprėptį, atsižvelgiant į jų prapūtimą ir tiekiamo vandens suvartojimą įpurškimui į ROU maksimaliomis žiemos sąlygomis. Turi būti sumontuoti bent du deaeratoriai. Atsarginiai deaeratoriai neįdiegti. Naudinga bendra tiekimo vandens talpyklų talpa turėtų užtikrinti bent 15 minučių tiekimą maksimaliomis žiemos sąlygomis. Laikoma, kad naudingoji talpyklų talpa yra lygi 85% jų geometrinės talpos.

Visais atvejais makiažo vanduo taip pat turi būti nusausintas. Deguonies kiekis papildomame vandenyje turi būti ne didesnis kaip 50 μg/kg, o laisvojo anglies dioksido neturi būti visiškai. Šilumos tiekimo sistemose su tiesioginiu vandens tiekimu papildomo vandens kokybė taip pat turi atitikti GOST 2874-82 „Geriamasis vanduo“.

Papildomo vandens deaeravimas atliekamas terminio maišymo atmosferiniuose deaeratoriuose arba vakuuminiuose deaeratoriuose.

Deaeratoriai turi būti įrengti vietose, kurių aukštis yra didesnis nei tiekimo siurblių aukštis. Šio pertekliaus dydis nustatomas pagal siurblio gamintojo nustatytą reikiamo vandens slėgio prie įėjimo į siurblį ir reikalingos hidrostatinės aukščio sumos, kad būtų įveiktas vamzdynų nuo deaeratoriaus iki siurblio pasipriešinimas. Katilams, kurių slėgis ~4,0 ir 1,4 MPa (40 ir 14 kgf/cm2), deaeratoriaus platformos aukštis yra atitinkamai 10 ir 6 m.

Centrinėse katilinėse, veikiančiose didelėse šilumos tiekimo sistemose su atviru vandens tiekimu, kai reikalingas papildomas vandens deaeravimas šimtais tonų, pageidautina įrengti vakuuminius papildomus deaeratorius. Grimo įrengimas su atmosferiniais deaeratoriais esant dideliam papildomo vandens srautui, dėl ribotos atmosferinių deaeratorių vieneto našumo (maksimaliai 300 t/val.) ir būtinybės už jų įrengti papildomo vandens aušintuvus (iki 70). o C), pasirodo labai sudėtinga ir brangi. Be to, grimo įrenginiai su atmosferiniais deaeratoriais turi dar vieną reikšmingą trūkumą: norint išsaugoti šildymo garų kondensatą, į deaeratorius tiekiamas chemiškai išvalytas vanduo turi būti pašildytas iki 90 o C.

Kaitinamas vanduo-vanduo šilumokaičiuose-deaeruoto papildomo vandens aušintuvuose ir garo-vandens šildytuvuose. Šie šildytuvai, kaip ir už jų esantys vamzdynai, yra intensyviai ardomi korozijos metu ir neužtikrina reikiamos šilumos tinklo grimo įrenginio veikimo trukmės.

Makiažo vandens deaeracija vakuume leidžia atsikratyti minėtų makiažo įrengimo trūkumų. Pramonėje gaminami vakuuminiai deaeratoriai, kurių vienetinis našumas yra iki 2000 t/h, deaeratoriaus gaminamo papildomo vandens temperatūra yra 40 o C, specialių aušintuvų montuoti nereikia. Kai deaeratoriuje yra ~0,0075 MPa (0,075 kgf/cm2) vakuumas, esant 40 o C oro šalinimo temperatūrai, į deaeratorių tiekiamo chemiškai išvalyto vandens išankstinis pašildymas nereikalingas. DSV konstrukcija užtikrina deaeruoto vandens pašildymą patį aparatą iki 15-25 o C.

Naudojant papildomo vandens deaeravimui mažuose vakuuminiuose deaeratoriuose, veikiančiuose vakuume - slėgis ~0,03 MPa (0,3 kgf/cm2), sukuriamas vandens srove ežektoriais arba skysčio žiediniais siurbliais, deaeracijos procesas vyksta esant 70°C temperatūrai. . Tokiu atveju į deaeratorius tiekiamas chemiškai išvalytas vanduo turi būti pašildytas tik iki 50°C.

Garo pramoninio šildymo katilinėse su uždaromis šilumos tiekimo sistemomis, kuriose papildomo vandens srautą lemia tik nuotėkiai iš šilumos tinklo, leidžiama šildymo tinklus papildyti vandeniu iš tiekiamojo vandens deaeratorių. Deaeratorių techninės charakteristikos pateiktos 10.1 ir 10.2 lentelėse (žr. priedą).

3. Garų aušintuvai, deaeratoriai

Išsiskyręs deguonis ir anglies dioksidas iš deaeratoriaus kolonėlės pašalinami per nuotekų vamzdį, esantį deaeratoriaus kolonėlės dangtelyje. Kartu su deguonimi ir anglies dioksidu tam tikras kiekis garų palieka kolonėlę ir neša su savimi šilumą, kuri prarandama garams išleidžiant į atmosferą. Norint panaudoti garų šilumą, deaeratoriuose įrengiami specialūs paviršiniai garų šilumokaičiai-aušintuvai, kuriuose garai kondensuojami į deaeratorių tiekiamu chemiškai išvalytu vandeniu.

4. Tiekimo siurbliai

Tiekimo įrenginiai yra kritiniai katilo įrengimo elementai, užtikrinantys jo veikimo saugumą. „Gosgortekhnadzor“ taisyklės nustato daugybę reikalavimų šėrimo įrenginiams.

Tiekimo įrenginiai turi užtikrinti reikiamą tiekiamo vandens srautą, kurio slėgis atitinka visą garo katilo veikiančių apsauginių vožtuvų atsidarymą. Bendras pagrindinių siurblių našumas turi būti ne mažesnis kaip 110 % visų veikiančių katilų esant vardinei garo gamybai, atsižvelgiant į nuolatinio pūtimo, aušintuvų, redukcinio aušinimo ir aušinimo įrenginių išlaidas. Bendras atsarginių tiekimo siurblių našumas turėtų sudaryti 50% įprasto visų veikiančių katilų našumo, atsižvelgiant į prapūtimą, vandens suvartojimą redukciniams aušinimo ir aušinimo įrenginiams. Renkantis siurblį, turėtumėte stengtis, kad eksploatavimo sąlygomis siurblio apkrova būtų artima vardinei. Diegiant kelis išcentriniai siurbliai Lygiagrečiam veikimui būtina sumontuoti tų pačių charakteristikų siurblius. Skirtingų charakteristikų siurblių apkrova reguliuojant galią kinta netolygiai, o siurbliai gali neužtikrinti reikiamo vandens tiekimo kitais nei vardiniais režimais (tam jie pasirinkti), arba dirbs neekonomiškai.

Tiekimo siurblio projektinis slėgis Pnas, Pa, nustatomas pagal šią išraišką:

Pnas = Pk (1 + P) + Rek + Rp.v.d +
,

kur Rk - perteklinis slėgis katilo būgne;

р – apsauginių vožtuvų atidarymo slėgio riba, imama lygi 5%;

Рк – katilo vandens ekonomaizerio varža;

Rp.v.d – aukšto slėgio regeneracinių šildytuvų atsparumas;

Rnag tr – tiekimo vamzdynų nuo siurblio iki katilo varža, atsižvelgiant į automatinių katilo tiekimo reguliatorių varžą;

Rvsos tr – siurbimo vamzdynų varža;

Рс.в – vandens stulpelio sukuriamas slėgis, kurio aukštis lygus atstumui tarp katilo būgno ašies ir deaeratoriaus ašies;

Pdr – slėgis deaeratoriuje.

Apskaičiuojant varžą, vandens tankis imamas pagal vidutinė temperatūra jį išleidimo kelyje, įskaitant vandens ekonomaizerį.

Slėgis, nustatytas skaičiavimais, tiekimo siurblių išleidimo vamzdyje turėtų būti padidintas 5-10%, kad būtų užtikrinta nenumatyto padavimo trakto pasipriešinimo padidėjimo riba. Tiekimo išcentrinio siurblio slėgio vamzdyje turi būti sumontuotas atbulinis vožtuvas.

Draudžiama naudoti tiekimo siurblius, kurių našumas mažesnis nei 10–15% vardinio srauto, nes tai sukelia siurblių „garavimą“. Siekiant apsisaugoti nuo tiekiamo vandens srauto sumažėjimo, viršijančio leistiną ribą, siurbliuose yra įrengti specialūs apsauginiai vožtuvai ir recirkuliacinės linijos, jungiančios juos su deaeratoriais, kuriuose išleidžiamas vanduo. Recirkuliacijos linijos įjungiamos, kai siurbliai įsijungia ir sustoja. Uždarymo vožtuvaišios linijos valdomos rankiniu būdu. Už siurblių sumontuoti atbuliniai vožtuvai turi jungtis recirkuliacijos linijoms prijungti.

Katilinėse naudojamų katilų padavimo siurblių asortimentas pateiktas 10.5 lentelėje. Tiek išcentriniai tiekimo siurbliai, tiek garo siurbliai turi būti montuojami 0,0 lygyje po deaeratoriais arba nedideliu atstumu nuo jų, kad pagal standartus siurbimo vamzdynų varža būtų kuo mažesnė. technologinis dizainas– ne daugiau kaip 10000 Pa (1000 mm vandens stulpelis).

Galutinis etapas technologinis procesas Tiekiamo vandens ruošimas garo katilams – tai jame ištirpusių korozinių dujų, pirmiausia deguonies, taip pat anglies dioksido, sukeliančių šiluminių elektrinių metalo koroziją, pašalinimas. Pavojingiausia yra deguonies korozija, kuri pasireiškia tam tikrose metalo paviršiaus vietose mažų opų pavidalu ir vystosi giliai į metalą, kol susidaro pro fistulės. Šiuolaikiniams garo katilams su didele garo gamyba net mažiausia deguonies koncentracija, ištirpusia tiekiamajame vandenyje, gali sukelti pažeidimą normalus veikimas ir atskirų jų elementų gedimas, iš kurių ekonomaizeris dažniausiai yra pirmasis korozija.

Taigi, norint užtikrinti patikimą šiuolaikinių garo katilų veikimą, reikia siekti, kad tiekiamame vandenyje beveik visiškai nebūtų ištirpusio deguonies.

Ištirpusių dujų pašalinimo iš vandens procesas vadinamas degazavimu arba deaeravimu. Šiuo metu žinomi keli oro šalinimo būdai: terminis ir cheminis.

Labiausiai paplitęs terminis metodas vandens deaeracija. Šis metodas pagrįstas tuo, kad didėjant temperatūrai dujų tirpumas vandenyje mažėja, o esant temperatūrai, lygiai virimo temperatūrai, dujos beveik visiškai pašalinamos iš vandens. Tokiu būdu dujos pašalinamos iš vandens į specialius įrenginius, kurie paprastai vadinami terminiais deaeratoriais.

Vandens degazavimui daugiausia naudojami atmosferiniai deaeratoriai, veikiantys esant 0,1 MPa (1 kgf/cm2) absoliučiam slėgiui, ir vakuuminiai deaeratoriai, veikiantys nuo 0,0007 iki 0,05 MPa (0,075 iki 0,5 kgf/cm2), t.y deaeruoto vandens temperatūra nuo 40 iki 80 °C. Vandens deaeracija grindžiama Henriko dėsniu, pagal kurį vandens tūrio vienete ištirpusių dujų kiekis yra proporcingas šių dujų daliniam slėgiui dujose arba garų-dujų mišinyje virš vandens paviršiaus. Norint visiškai pašalinti dujas iš vandens, būtina sudaryti sąlygas, kurioms esant šių dujų dalinis slėgis virš vandens paviršiaus būtų lygus nuliui, o tai įmanoma esant vandens virimo temperatūrai, t.y. prisotinimo temperatūra esant slėgiui deaeratoriuje ir dujų pašalinimui iš garų erdvės deaeratoriaus.

Garo katilinėse plačiausiai naudojami atmosferiniai deaeratoriai - DSA (3.1 pav.). Dviejų pakopų burbuliuojantis deaeratorius susideda iš mažo dydžio oro šalinimo kolonėlės ir akumuliacinės talpos su įmontuotu burbuliavimo įtaisu bei specialius skyrius sudarančiomis pertvaromis. Oro pašalinimo kolonėlė turi dvi plokšteles su angomis, pro kurias vanduo teka į akumuliatoriaus baką. Pirmoje plokštelėje išilgai vandens srauto sumontuotas įtaisas geresniam kondensato ir chemiškai apdoroto vandens srautų, patenkančių į deaeratorių, maišymui. Šie srautai patenka į išorinį maišymo įrenginio žiedą, po kurio vanduo teka dviem užtvankomis ant perforuotos pirmosios plokštės dalies.

Po kolonėlės deaeruotas vanduo patenka į baką – akumuliatorių, kurio apatinėje dalyje priešingame gale yra panardintas burbuliavimo įrenginys. Šildymo garas vamzdžiu tiekiamas į garų dėžę ir burbuliuoja per perforuoto lakšto skylutes per vandens sluoksnį, lėtai judantį virš lakšto šimtą.

Ron vamzdis, skirtas vandens išleidimui iš deaeratoriaus. Iš burbuliavimo įrenginio išeinantis vanduo patenka į lifto šachtą. Virimas paaiškinamas nedideliu vandens perkaitimu, palyginti su prisotinimo temperatūra, kuri atitinka slėgį rezervuaro garų erdvėje. Perkaitimas nustatomas pagal skysčio stulpelio aukštį virš burbulo lakšto.

Garai, einantys per burbuliavimo įrenginį ir vandens stulpelį, patekę į garų erdvę, juda virš vandens paviršiaus kolonos link. Kolonos pastatymas priešingoje burbuliavimo įrenginio pusėje užtikrina aiškiai apibrėžtą priešpriešinį vandens ir garų srautų judėjimą bei gerą rezervuaro garų erdvės vėdinimą.

Oro pašalinimui reikalingas garas į burbuliavimo įrenginį tiekiamas iš slėgio reguliatoriaus: garo slėgis prieš reguliatorių yra 0,6-0,7 MPa (6-7 kgf/cm2), už reguliatoriaus - 0,05-0,07 MPa (0,5 -0,7 kgf/cm2). ). Deaeratoriuose, kurių našumas didesnis nei 50 t/h, yra numatytas vamzdis žemos temperatūros 0,02-0,03 MPa (0,2-0,3 kgf/cm2) slėgio garams tiekti (iš plėtiklių). nuolatinis pūtimas, iš stūmoklinių garo siurblių, turbosiurblių) tiesiai į deaeratoriaus garų erdvę geresnė ventiliacija deaeratoriaus garų tūrį ir į pirmąjį deaeracijos etapą oro šalinimo kolonėlėje.

Garai iš oro šalinimo kolonėlės išleidžiami į garų aušintuvą, o iš jo – į kanalizacijos sistemą, o dujos per oro išleidimo angą išleidžiamos į atmosferą. Deaeratoriuose yra vandens sandarikliai, apsaugantys nuo per didelio slėgio.

Atmosferinio tipo deaeratoriai skirti veikti esant 0,01-0,02 MPa (0,1-0,2 kgf/cm2) slėgiui ir 102-104 °C vandens temperatūrai. Pagal GOST 16860-71 „Šiluminiai deaeratoriai“ vandens šildymo pokytis deaeratoriuose turi būti ne didesnis kaip 10–40 °C.

NPO TsKTI sukūrė naujos konstrukcijos atmosferinio tipo dviejų pakopų burbulinius deaeratorius (DA tipas). Šie deaeratoriai išsiskiria tuo, kad juose esantis burbuliavimo įrenginys yra apatinėje oro šalinimo kolonėlės dalyje. Kolona sumontuota ant senos konstrukcijos deaeracijos bako. Chemiškai išgrynintas vanduo ir kondensatas tiekiamas į viršutinę kolonėlės dalį, garai į deaeratoriaus rezervuaro garų erdvę tiekiami iš priešingos kolonai pusės. Šis garų tiekimas užtikrina patikimą bako garų tūrio vėdinimą. Vanduo iš deaeratoriaus nuleidžiamas iš priešingos kolonėlės pusės.

Naujų deaeratorių privalumai, lyginant su DSA tipo deaeratoriais: padidintas gamyklinis parengtis, sumažintas metalo suvartojimas, supaprastintas montavimas, padidėjęs eksploatacinis patikimumas, sumažinta deaeratoriaus bakų korozija. Bendras aukštis lyginant su DSA padidėjo 600-700 mm.

Vakuuminiai deaeratoriai daugiausia naudojami karšto vandens katilinėse.

Vakuuminis oro šalinimo blokas Jį sudaro vakuuminė kolonėlė (deaeratorius) ir atmosferos slėgio akumuliatoriaus bakas.

Vakuuminėje kolonėlėje yra du degazavimo etapai: purškimas ir burbuliavimas.

Šildomas vanduo teka į viršutinę plokštę, kuri yra padalinta taip, kad esant minimalioms apkrovoms veiktų tik dalis vidinio sektoriaus angų. Didėjant apkrovai, pradedamos eksploatuoti papildomos skylių eilės, taip išvengiama vandens ir garų hidraulinių iškraipymų, kai apkrova svyruoja. Po burbuliuojančiu lakštu tiekiamas garas arba perkaitintas vanduo (120-140°C), jam užvirus susidaro garų pagalvė ir vyksta garų burbuliavimo procesas.

Vakuuminiuose deaeratoriuose yra garų aušintuvai, vandens-vandens ežektoriai, automatinė reguliavimo ir valdymo sistema bei atitinkami valdymo vožtuvai.

Vandens degazavimas cheminiu būdu vykdomas sulfiguojant, t.y. į pašildytą (iki 80°C) tiekiamą vandenį įpilant natrio sulfito Na2S0,5 tirpalo. Šis metodas yra brangesnis, palyginti su terminiu degazavimu, todėl nėra plačiai naudojamas.

Vandens valymo būdą konkrečiam katilo įrenginiui turi nustatyti specializuota (projektavimo, paleidimo) organizacija. Pagal Katilo taisyklių reikalavimus, visuose katiluose, kurių garo našumas yra 0,7 t/h ir daugiau, turi būti įrengti įrenginiai, skirti vandens paruošimui prieš katilą.

Katilinėse, kuriose įrengti katilai, kurių garo našumas mažesnis nei 0,7 t/h, vandens ruošimo prietaisų montavimas nėra būtinas, tačiau katilų valymo dažnumas turi būti toks, kad iki katilo sustabdymo valymui storis nuosėdos ant labiausiai karščio patiriamų jo šildymo paviršiaus vietų neviršija 0,5 mm.

Kiekvienai katilinei, kurioje yra 0,7 t/h ir didesnio garo našumo katilai, instrukcijas turi parengti projektavimo, paleidimo ar kitos specializuotos organizacijos ir patvirtinti įmonės administracija ( režimo kortelės) vandens valymui. Instrukcijoje turi būti nurodyti pašarų ir katilo vandens kokybės standartai tam tikram katilo įrenginiui, nuolatiniam ir periodinis pūtimas, katilo ir maitinimo vandens analizės ir vandens gerinimo įrangos aptarnavimo tvarka, katilo sustabdymo valymui ir plovimui laikas bei sustojusių katilų tikrinimo tvarka. Jei reikia, instrukcijose taip pat turėtų būti patikrintas katilo vandens agresyvumas.

Išskirti atvejus, kai katilas maitinamas žalias vanduo, ant rezervinių žaliavinio vandens linijų, prijungtų prie tiekimo vandens linijų, turi būti sumontuoti du uždarymo įtaisai ir tarp jų esantis valdymo vožtuvas. Uždarymo organai turi būti sandarūs uždarytoje padėtyje (kontrolinis čiaupas atidarytas), o kiekvienas maitinimo žaliaviniu vandeniu atvejis turi būti užregistruotas vandens ruošimo žurnale, nurodant priežastis.

Visuose deaeratoriuose išsiskiriančios dujos kaupiasi garų zonoje virš vandens lygio. Norint sumažinti deguonies ir išsiskiriančio anglies dioksido koncentraciją garų zonoje, visada reikia pašalinti dalį garų.

Kuo didesnė dujų koncentracija garuose, tuo mažesnis dujų pašalinimo iš vandens efektyvumas. Todėl garų valymas atliekamas vietoje, esančioje kuo arčiau vandens įleidimo angos, būtent šalia purkštuvo arba virš kaskadų.

Jei temperatūra deaeratoriuje nukrito žemiau garų prisotinimo temperatūros (pvz., žemiau 1,2 baro / 105 °C), tai rodo nepakankamą garų pūtimo intensyvumą.

Išmatuotas slėgis rodo bendras slėgis dujų ir garų mišiniai. Tačiau dalinis slėgis dujos sudaro didelę turimo 1,2 baro slėgio dalį. Dėl šios priežasties tikrasis garų slėgis yra mažesnis nei 1,2 baro, o vandens temperatūra atitinkamai žemesnė nei 105 °C. Be slėgio deaeratoriuje, rekomenduojama išmatuoti vandens temperatūrą.

Šiluminės energijos atgavimas iš garų

Gali būti naudinga naudoti dideliuose deaeratoriuose šiluminė energija gitara šilumokaityje, skirta pašildyti. Šiluminės energijos naudojimo efektyvumas gali sumažėti dėl didelių šilumokaičio remonto ir priežiūros sąnaudų (dėl didelių korozinių pašalinamų dujų savybių).

Siurblio apsauga nuo nedegazuoto vandens poveikio nuimant

Vandens degazavimo laikas deaeratoriuje turi būti ne trumpesnis kaip 25 minutės. Reikia imtis priemonių, kad nepilnai degazuotas vanduo nepatektų į tiekimo siurblio įsiurbimo vamzdį. Kitaip tariant: neleiskite nedegazuoto vandens liestis su padavimo siurbliu.

Abiejų tipų deaeratoriams, purkštukams ir kaskadiniams, vandens purkštuvas turi būti kuo toliau (išilgai vandens judėjimo krypties) nuo tiekimo siurblio jungiamojo vamzdžio. Deja, praktiškai šis reikalavimas ne visada tenkinamas. Kai kurie gamintojai deaeratoriaus korpuse įrengia kliūtis, kad padidintų vandens kelią per deaeratorių.

Vandens ir grąžinamo kondensato mišinio temperatūra

Norint pasiekti norimą degazavimo laipsnį, reikia tiekti pakankamai šviežių garų. Ši sąlyga užtikrinama, jei, pavyzdžiui, deaeratorius, apskaičiuotas pagal temperatūrą. 105 °C, mišinio temperatūra ne aukštesnė kaip 90 arba 95 °C. Sąlyga taip pat turi būti įvykdyta, kai vanduo ir kondensatas tiekiami atskirai. Ši sąlyga netaikoma esant slėgiui kondensatui, kuris išgaruoja deaeratoriuje.

Apsauginis vožtuvas

Paprastai deaeratoriai yra apsaugoti apsauginis vožtuvas, nustatytas 1,4 baro slėgis. Kai vardinis slėgis viršija 1,5 baro, deaeratorius turi būti periodiškai tikrinamas.

Kai kurie senesnių konstrukcijų deaeratoriai turi apsaugą nuo perpildymo/aplenkimo vandens sandariklio pavidalu. Praktiškai tokios sistemos turi trūkumų. Su kiekvienu slėgio padidėjimu, viršijančiu vandens stulpelio slėgį, vandens sandariklis ištuštėja ir išeina garai. Norint vėl atkurti vandens sandarumą, būtina sumažinti slėgį deaeratoriuje.

Dėl šių prietaisų nepatikimumo šiandien apsaugai nuo per didelio slėgio beveik Visada naudojami apsauginiai vožtuvai.

Šaltinis: „ARI įrangos naudojimo rekomendacijos. Praktinis vadovas garams ir kondensatui. Reikalavimai ir sąlygos saugus veikimas. Red. ARI-Armaturen GmbH & Co. KG 2010“

Galite bet kada kreiptis pagalbos į mūsų specialistus el. adresas: info@svetainė