В зависимости от характера процессов, протекающих в деаэраторе, к его конструкции могут быть предъявлены следующие основные требования:
во всех ступенях деаэратора должен обеспечиваться непрерывный процесс, т.е. должны отсутствовать циркуляционные токи, которые могли бы привести к проскоку необработанной воды. Не должно быть застойных зон, особенно в паровом пространстве деаэратора;
должен быть обеспечен четкий противоток воды и пара;
деаэратор должен вентилироваться необходимым количеством пара. Пар должен содержать минимальное количество газов, удаляемых из воды в деаэраторе;
при обработке воды в деаэраторе должны быть максимально развитые поверхность контакта фаз и конструкция деаэратора должна обеспечивать многократную обработку воды паром;
конструкция деаэратора должна обеспечивать удаление мельчайших пузырьков газа, выделяющихся из воды при нагревании;
перед последней ступенью деаэрации вода должна выдерживаться при температуре, близкой к насыщению;
конструкция деаэратора должна исключать возможность повторной аэрации обработанной воды;
процесс деаэрации должен быть автоматизирован (для обеспечения поддержания необходимой температуры и уровня воды в деаэраторе при переменном режиме работы).
Термические вакуумные деаэраторы, работающие при давлении ниже атмосферного ( 0,075 кг/см²- 0,5 кг/см²), имеют некоторые преимущества перед деаэраторами атмосферного типа, а в ряде случаев их применение является единственно возможным, например в котельных с водогрейными котлами деаэраторы атмосферного типа применены быть не могут и осуществление термической деаэрации возможно только с использованием вакуумных деаэраторов перегретой воды, не требующих подачи пара; вакуумные деаэраторы могут выдавать воду ниже 100° С (от 40 до 70°С), что по сравнению с питанием паровых котлов с водой при температуре 100 - 104°С позволяет осуществлять более глубокое охлаждение дымовых газов. Установка же охладителей питательной воды после атмосферных деаэраторов чрезвычайно усложняет тепловую схему котельной, не обеспечивает нормального режима эксплуатации при колебаниях нагрузок котельной и не всегда возможна по условиям теплового баланса котельной установки.
Вакуумные деаэраторы имеют несомненные преимущества для подготовки воды, отпускаемой на цели горячего водоснабжения, так как применение в этом случае деаэраторов атмосферного типа требует охлаждения деаэрированной воды до 65 - 70 °С, что, как указано выше, усложняет схему котельной. Кроме того, применение вакуумных деаэраторов для подпитки тепловых сетей исключает потери конденсата, подаваемого на деаэрацию при применении для этих целей деаэраторов атмосферного типа.
По этим причинам применение вакуумных деаэраторов в котельных как с паровыми, так и с водогрейными котлами весьма перспективно, но оно может быть осуществлено только при условии разработки такой конструкции деаэраторов, которая обеспечит необходимое качество дегазации исходной воды при достаточной простоте и надежности эксплуатации. Широкое применение вакуумных деаэраторов сдерживается из-за недостаточного количества их, поэтому применяются они практически только в установках, где нет пара.
Деаэрация воды в вакуумных деаэраторах может осуществляться:
* в режиме перегретой воды, поступающей в деаэратор, выше температуры насыщеня, соответствующей давлению в деаэраторе, и вода в деаэраторе вскипает без дополнительного подвода тепла, т.е. подача греющего пара не требуется. Условно эти деаэраторы называют изотермическими;
* в режиме недогретой воды, когда температура воды, поступающей в деаэратор, ниже температуры насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе. Для подогрева воды до температуры насыщения в деаэратор должен подаваться пар или высокотемпературная вода.
Вакуумные деаэраторы работающие в режиме недогретой воды, называют термическими вакуумными деаэраторами.
Изотермические вакуумные деаэраторы находят применение в основном в установках для подготовки воды для систем горячего водоснабжения на тепловых пунктах, где отсутствует греющий агент, необходимый для работы термических вакуумных деаэраторов.
В котельных установках рекомендуется применение термических вакуумных деаэраторов, обеспечивающих лучшее качество дегазации воды. Основным элементом вакуумного деаэратора является деаэрационная колонка ( см. лист 1 ). Вода, направляемая на деаэрацию, по трубе 10 поступает на верхнюю тарелку 2. Через отверстия в дне тарелки вода отдельными струйками стекает вниз. Для надёжной работы в широком диапазоне нагрузок от 100 до 30 % тарелка секционирована. При минимальной нагрузке работает только часть отверстий во внутренней области тарелки, ограниченной порогом 3. При увеличении нагрузки включаются в работу сначала дополнительные отверстия во внутренней области тарелки, а затем вода переливается через порог 3 и через отверстия за этим порогом стекает вниз. Такая конструкция тарелки позволяет избежать гидравлических перекосов по воде и пару при колебаниях нагрузки и во всех случаях обеспечить обработку струй воды паром. Пройдя струйную часть, вода попадает на перепускную тарелку 4, которая предназначена для сбора и перепуска обрабатываемой воды на начальный участок барботажного листа 7. Уровень воды на перепускной тарелке определяется высотой перегородки 13, которая до основания корпуса колонки, образует сектор 14, предназначенный для подачи воды на барботажный лист непровального типа. Последний представляет из себя кольцо со щелями 18, расположенными перпендикулярно потоку воды. Уровень воды на барботажном листе определяется высотой порога 17, который проходит до нижнего основания деаэратора. Вода протекает по барботажному листу, переливается через порог и попадает в сектор 16, образованный порогом 17 и перегородкой 15, а затем через трубу 11 отводится в бак деаэрированной воды. Перегретая вода подводится под барботажный лист по трубе 8. В результате вскипания над слоем воды образуется паровая подушка и пар, проходя через щели 18, барботирует воду. С увеличением расхода пара он через отверстия в трубах 12 перепускается в обход барботажного листа и вместе с паром, прошедшим через слой обрабатываемой воды, поступает через горловину перепускной тарелки в струйную часть колонки. В случае работы деаэратора не на перегретой воде, а на паре последний будет подводится под барботажный лист по трубе 8. В струйной части колонки пар нагревает воду, значительная часть его конденсируется и происходит удаление из воды основного количества содержащихся в ней газов. Паровоздушная смесь отсасывается по трубе 1. При необходимости подачи в деаэратор горячего конденсата его следует вводить через штуцер 5 на перепускную тарелку. Вода, оставшаяся после вскипания перегретой воды под барботажном листом, по трубе 19 подаётся на начальный участок барботажного листа и проходит обработку совместно с основным потоком воды.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.