Деаэрация, удаление газов термическим способом

Термическая деаэрация - процесс очистки, устройство атмосферного деаэратора.

Деаэрация - это процесс удаления из воды растворенных газов: кислорода и углекислого газа, изначально присутствующих в воде в результате ее контакта с атмосферой и приводящих к коррозии теплоэнергетического оборудования.

Концентрация газа (G), растворенного в воде, пропорциональна парциальному давлению (p) этого газа над поверхностью воды (закон равновесия между жидкой и паровой фазами - закон Генри выражается формулой G=kp). Коэффициент растворимости газа (k) при одном и том же давлении зависит от температуры – чем выше температура, тем меньше коэффициент растворимости.

Сущность термической деаэрации заключается в создании условий, при которых парциальное давление газов над поверхностью воды минимально и, соответственно, растворимость газов в воде также минимальна. Кислород и углекислота из воды (жидкой фазы) переходят в пар (паровая фаза), контактирующий с поверхностью воды, и удаляются в атмосферу (выпар).

Для осуществления процесса атмосферной деаэрации необходимо выполнение следующих условий:

  • Избыточное давление в паровом (надводном) пространстве 0,2 ати.

Избыточное давление создается подачей пара в деаэратор для изоляции его от поступления атмосферного воздуха и вентиляции парового объёма, то есть постоянного удаления выделенных газов и предотвращает вскипание воды (превращение в пар) при температуре, обеспечивающей удаление газов.

  • Температура воды в деаэраторе 102 – 104 оС.

При температуре воды 102оС и избыточном давлении 0,2 кгс/см2 (0,2 ати) растворимость кислорода и углекислого газа равна нулю и, тем самым, обеспечивается их выход из воды. Нагрев воды в деаэраторе до нужной температуры происходит паром.

  • Отвод паровоздушной смеси (выпар) - обеспечивает удаление агрессивных газов из деаэратора благодаря открытому сообщению с атмосферой и избыточному давлению в деаэраторе.
  • Стабильный уровень воды в деаэраторе - способствует поддержанию заданных параметров температуры и давления, обеспечивается равномерным подводом и отводом количества воды, соответствующего производительности деаэратора и потребности паровых котлов в питательной воде.

  • Обеспечение наилучшего контакта воды и греющего пара для эффективного нагрева и деаэрации осуществляется применением противотока и дробления потоков. Потоки пара и воды противоположны по своим направлениям: вода движется сверху вниз, пар – снизу вверх. Чем больше площадь соприкосновения этих потоков воды и пара, тем полнее происходит удаление кислорода и углекислоты. Для увеличения площади соприкосновения этих потоков предназначена распределительная дырчатая тарелка и насадки из профильных пакетов – поток воды, проходя через отверстия, дробится на тонкие струи.

Более полное удаление связанной углекислоты обеспечивает подача пара в нижнюю часть деаэраторного бака через барботажное устройство, при этом постепенно происходит разрушение бикарбоната натрия до карбоната натрия и свободной углекислоты.

Для осуществления процесса термической деаэрации применяются деаэраторы.

Атмосферный деаэратор состоит из двух основных частей: деаэрационной колонки, внутри которой установлены три распределительные тарелки с отверстиями и деаэраторного бака-аккумулятора.

Деаэрационная колонка оборудована:

  • трубопроводами подвода химически очищенной воды и конденсата;
  • трубопроводом отвода паровоздушной смеси (выпара);
  • распределительными тарелками с отверстиями.

Химически очищенная вода и конденсат отдельными потоками поступают в верхнюю часть деаэрационной колонки на первую дырчатую тарелку, затем, в виде струй сливаются последовательно на нижние дырчатые тарелки и далее в деаэраторный бак. С помощью тарелок осуществляется равномерное распределение воды по всему сечению деаэрационной колонки и дробление воды на тонкие струи.

Навстречу потоку воды движется пар, так происходит многократное пересечение потоков и увеличение поверхности контакта воды и пара.

Деаэраторный бак обеспечивает запас воды для работы котлов, необходимое время выдержки воды при температуре насыщения для усиления эффекта деаэрации и более полное удаление связанной углекислоты (разрушение бикарбоната натрия до карбоната натрия и свободной углекислоты) благодаря размещению в нижней части деаэраторного бака барботажного устройства.

Деаэраторный бак оборудован:

  • трубопроводом с регулирующим клапаном подачи пара в надводную часть деаэраторного бака;
  • трубопроводом подвода пара на барботаж и барботажным устройством;
  • предохранительным устройством – гидрозатвором, который защищает деаэратор от повышения уровня и давления выше допустимого;
  • водоуказательными стеклами;
  • термометром и манометром;
  • трубопроводом отвода деаэрированной воды;
  • трубопроводом отвода воды в дренаж.

Пар нагревает воду до 102-104 оС, создает избыточное давление в деаэраторе 0,2-0,25 ати, конденсируется, а меньшая его часть вместе с выделившимися газами удаляется через верхний патрубок колонки в охладитель выпара или в атмосферу.

В настоящее время на рынке появились атмосферные деаэраторы без деаэрационной колонки, которые, согласно паспортных данных, должны эксплуатироваться при температуре 90 – 100оС и давлении 0 кгс/см2. При этих условиях невозможно полное удаление кислорода и углекислоты, неизбежна коррозия бака деаэратора.

Вопрос-ответ

В деаэрированной воде отсутствует щелочность по фенолфталеину. Она ведь не нормируется, может не обращать внимание?

Прайс - лист на выполняемые работы

Редактор: o99ed6

Продвижение сайта  0105.ru

ООО «Воды Урала» г. Екатеринбург, ул. Парниковая, д.10, к.121.
Телефон (343) 306-89-09, факс (343) 368-69-34

Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности и даете согласие на обработку Ваших персональных данных

Заказать звонок