Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Деаэратор — это техническое устройство для удаления растворенных газов из жидкости термическим способом. Оборудование применяется в котельных и на тепловых электростанциях для очистки питательной и подпиточной воды от кислорода и углекислого газа, которые вызывают коррозию металлических элементов системы. Процесс удаления газов называется деаэрацией и основан на нагреве воды до температуры кипения, при которой растворимость газов становится минимальной.
Деаэратор воды представляет собой специализированное теплообменное оборудование, задача которого — подготовить воду перед подачей в котельную установку. В необработанной воде содержится от 8 до 10 миллиграммов кислорода на литр, что критически опасно для трубопроводов и котлов.
Основная функция деаэратора заключается в удалении коррозионно-агрессивных газов. Растворенный кислород вызывает активную коррозию металлических поверхностей, сокращая срок службы оборудования в три раза. Углекислый газ усиливает коррозионное воздействие и образует накипь на теплообменных поверхностях.
Важно: Без деаэрации трубопроводы служат всего пять-семь лет, тогда как при использовании деаэрированной воды срок эксплуатации увеличивается до 15-20 лет.
Помимо удаления газов, деаэратор выполняет функцию подогрева воды и создает запас питательной воды для бесперебойной работы котельной. Это обеспечивает защиту котла от термического шока при подаче холодной воды.
Работа деаэратора основана на физическом законе Генри, согласно которому растворимость газов в жидкости снижается при повышении температуры и становится практически нулевой при достижении точки кипения. Термический метод деаэрации является наиболее эффективным способом удаления всех типов растворенных газов.
Процесс деаэрации воды происходит в несколько этапов. Вода подается в верхнюю часть деаэрационной колонки через распределительное устройство. Навстречу потоку воды снизу подается греющий пар, который нагревает жидкость до температуры насыщения.
Основные стадии процесса деаэрации:
При нагреве воды происходит активное выделение кислорода и углекислого газа. Образующаяся парогазовая смесь называется выпаром и удаляется через специальное отверстие в верхней части колонки. Чем больше выпар, тем эффективнее работает деаэратор и тем ниже остаточное содержание газов в воде.
Деаэрированная вода стекает в аккумуляторный бак, где происходит окончательная дегазация за счет отстоя. В баке поддерживается постоянная температура и создается необходимый запас воды для питания котельной установки.
Деаэраторы классифицируются по нескольким признакам, основными из которых являются давление и конструктивное исполнение. Выбор типа оборудования зависит от параметров котельной установки и характеристик теплоносителя.
Атмосферные деаэраторы работают при давлении, близком к атмосферному, и являются наиболее распространенным типом оборудования. Они состоят из деаэрационной колонки, установленной на горизонтальном аккумуляторном баке. Производительность таких установок составляет от 5 до 300 тонн в час согласно ГОСТ 16860-88.
Вакуумные деаэраторы применяются в котельных с водогрейными котлами, где отсутствует пар для нагрева. В таких установках создается разрежение с помощью вакуумного насоса или эжектора, что позволяет воде закипать при более низких температурах. Это экономит энергию и подходит для систем горячего водоснабжения.
Деаэраторы повышенного давления используются на крупных тепловых электростанциях и обеспечивают глубокую деаэрацию питательной воды для мощных паровых котлов. Их применение позволяет сократить количество подогревателей высокого давления в схеме ТЭЦ.
По способу взаимодействия воды и пара деаэраторы подразделяются на несколько конструктивных типов:
Наиболее распространенными являются струйно-барботажные деаэраторы серии ДА, которые обеспечивают двухступенчатую схему дегазации. Первая ступень (струйная) удаляет основную массу газов, вторая ступень (барботажная) завершает процесс очистки.
Деаэраторы являются обязательным элементом систем водоподготовки в теплоэнергетике. Они применяются на объектах различного масштаба — от небольших котельных до крупных тепловых электростанций.
В паровых котельных деаэраторы используются для обработки питательной воды, которая после превращения в пар поступает к потребителям. Качество деаэрации напрямую влияет на срок службы котлов и паропроводов. Согласно нормативным требованиям, остаточное содержание кислорода в питательной воде котлов с давлением выше 10 МПа не должно превышать 10 микрограммов на килограмм.
В водогрейных котельных деаэраторы обрабатывают подпиточную воду для систем отопления и горячего водоснабжения. Здесь используются преимущественно вакуумные деаэраторы, работающие при температуре 60-80 градусов. Для подпиточной воды тепловых сетей допускается остаточное содержание кислорода до 50 микрограммов на килограмм.
На каждый кубометр неочищенной воды в результате коррозии разрушается до 10-15 граммов железа. Деаэрация позволяет снизить содержание кислорода с 8-10 миллиграммов на литр до 0,01-0,05 миллиграммов на литр.
На тепловых электростанциях деаэраторы играют роль не только устройства водоподготовки, но и бака-аккумулятора питательной воды. Они устанавливаются в схеме регенерации и обеспечивают стабильное питание парогенераторов.
Согласно нормативным документам (ГОСТ 16860-88, СП 89.13330), в котельных необходимо предусматривать термическую деаэрацию всех потоков воды и конденсата, поступающих в систему. Выбор типа деаэратора определяется видом котельной установки и требованиями к качеству воды.
Термический метод деаэрации имеет ряд существенных преимуществ перед другими способами удаления газов из воды. Он обеспечивает полное удаление не только кислорода, но и углекислого газа, аммиака, азота и других растворенных газов.
Преимущества термической деаэрации:
Однако термическая деаэрация имеет и определенные ограничения. К основным недостаткам относятся высокие капитальные затраты на оборудование, необходимость наличия источника пара для атмосферных деаэраторов, потери тепла с выпаром и сложность регулирования при переменных нагрузках.
Альтернативой термической деаэрации является химический метод, при котором в воду добавляются реагенты-поглотители кислорода (сульфит натрия, гидразин). Однако химическая деаэрация менее эффективна для удаления углекислого газа и приводит к накоплению продуктов реакции в системе.
Современные деаэрационные установки представляют собой сложные технические комплексы, включающие не только собственно деаэратор, но и систему автоматического управления, защитные устройства, арматуру и контрольно-измерительные приборы.
Основные элементы деаэратора включают деаэрационную колонку, аккумуляторный бак, предохранительные устройства, регуляторы давления и уровня, систему отвода выпара. Конструкция должна обеспечивать надежную работу при проектных параметрах и возможность обслуживания.
Для безопасной эксплуатации деаэраторы оснащаются гидрозатворами, которые защищают от превышения давления и опасного повышения уровня воды в баке. Регулятор давления поддерживает постоянное давление в деаэраторе путем изменения подачи греющего пара.
Деаэраторы относятся к сосудам, работающим под давлением, и подлежат регистрации в органах Ростехнадзора. Внутренние осмотры проводятся каждые четыре года, гидравлические испытания — каждые восемь лет.
При эксплуатации необходимо контролировать температуру и давление в деаэраторе, уровень воды в баке, расход выпара. Остаточное содержание кислорода в деаэрированной воде проверяется не реже одного раза в смену методом химического анализа проб.
Качество работы деаэратора зависит от нескольких факторов: достижения температуры насыщения воды, достаточной площади контакта пара с водой, интенсивности массообмена, надежного отвода выпара. Недогрев воды даже на один-три градуса значительно увеличивает остаточное содержание газов.
Итоговые выводы: Деаэратор является критически важным элементом системы водоподготовки в котельных и на ТЭЦ. Термическая деаэрация обеспечивает эффективное удаление кислорода и углекислого газа из воды, защищая оборудование от коррозии и продлевая срок его службы в три раза. Выбор типа деаэратора зависит от вида котельной установки: для паровых котлов применяются атмосферные деаэраторы, для водогрейных — вакуумные. Правильная эксплуатация с контролем остаточного содержания кислорода и регулярным техническим обслуживанием гарантирует надежную работу всей теплоэнергетической системы.
Данная статья носит ознакомительный характер и не является руководством к действию. Проектирование, монтаж и эксплуатация деаэраторов должны выполняться квалифицированными специалистами в соответствии с действующими нормативными документами и требованиями безопасности. Автор не несет ответственности за последствия применения информации без профессиональной консультации.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.