Расчет струйного деаэратора атмосферного типа

Министерство высшего образования Российской Федерации

Архангельский государственный технический университет

Факультет промышленной энергетики

Кафедра промышленной теплоэнергетики

Курсовой проект

"Расчет струйного деаэратора атмосферного типа"

Постановлением комиссии от ..................... признать, что студент ФПЭ III -2 выполнил и защитил курсовой проект с оценкой .........  .

Председатель комиссии:

Члены комиссии:

Архангельск 2004.

Для заметок.

Содержание.

1. Краткое описание аппарата.                                                                                          5

2. Тепловой расчет.                                                                                                            6

3. Конструктивный расчет.                                                                                                8

4. Расчет вспомогательного оборудования.                                                                     17

5. Список литературы.                                                                                                       18

1. Краткое описание конструкции аппарата.

Деаэратор это теплообменный аппарат смешивающего типа, предназначенный для удаления из питательной воды котлов и воды теплосетей растворенных в ней газов. Наличие в котловой воде и воде теплосетей избыточного количества растворенных газов, особенно  приводит к ускоренной коррозии теплообменных аппаратов и трубопроводов. В настоящее время деаэрация является основным способом борьбы с коррозией теплообменного оборудования. Кроме кислорода из воды удаляются такие газы как:. Если в воде, как теплоносителе, содержаться растворенные газы, они ухудшают процессы тепло и массообмена особенно при кипении и конденсации.

Деаэратор состоит из двух основных частей:

1) Деаэрационная колонка - служит для удаления из воды кислорода и других газов.

2) Деаэрационный бак - служит для создания запаса питательной воды. Объем бака рассчитывается из учета 5-15 минутного расхода питательной воды.

По давления деаэраторы делятся на:

1) деаэраторы атмосферного типа с давлением 0,12 МПа,

2) деаэраторы повышенного давления с давлением (0,6-1,2) МПа,

3) деаэраторы вакуумного типа с давлением (0,0075-0,005) МПа.

Деаэраторы различают также по способу контакта воды м паром:

1) пленочные, 2) струйные, 3) капельные, 4) барботажные.

В деаэрационных колонках пленочного типа деаэрируемая вода разбивается на тонкие пленки, стекая вниз по поверхности насадки. Используется упорядоченная и неупорядоченная насадки. Упорядоченная насадка выполняется из вертикальных, наклонных или зигзагообразных листов, концентрических цилиндров, укладываемых правильными рядами колец или других элементов обеспечивающих непрерывное направление движения воды. Неупорядоченная насадка выполняется из отдельных элементов определенной формы, которые заполняют объем колонки. Это могут быть шары, кольца и т.п.

Деаэраторы струйного типа широко распространены на отечественных электростанциях в комбинированных вариантах. Они просты по конструкции и имеют малое сопротивление при прохождении пара. Деаэрируемая вода подается в верхнюю часть колонки. Дробление воды на струи осуществляется с помощью дырчатых тарелок, расположенных по высоте колонки на расстоянии 300-500 мм друг от друга. Тарелки имеют отверстия диаметром 5-7 мм, площадь которых составляет около 8% общей площади тарелки. В колонке устанавливаются тарелки двух типов - с проходом пара через центральное отверстие (кольцевые), а так же по периферии (глухие). Чередуясь между собой, тарельчатые и глухие тарелки обеспечивают многократное пересечение паром водяных струй. Струйное движение воды обусловливает обязательную неравномерность интенсивности ее деаэрации, отнесенную к единице длины струи, что является существенным недостатком данного типа деаэраторов.

В деаэрационных колонках барботажного типа контакт пара с водой происходит при ее дроблении. При этом обеспечивается интенсивная турбулизация и удельная площадь поверхности контакта фаз может достигать 1500 . При проходе пара через слой воды происходит ее перегрев относительно температуры насыщения, соответствующей давлению в паровом пространстве над поверхностью воды. При этом пузырьки пара увлекают за собой слой воды, который вскипает при движении вверх. Это способствует лучшему выделению из воды растворенных газов. В процессе барботажа из воды интенсивно удаляется на только вода, но и углекислота, чего в деаэраторах других типов нет.

2. Тепловой расчет аппарата.

2.1. Зададимся величиной выпара.

С учетом присутствия конденсатора выпара, величина выпара должна составлять 5…10 кг на тонну деаэрируемой воды.

2.2. Назначим величину недогрева деаэрируемой воды до температуры насыщения.

Для подпитки водой котлов высокого давления

2.3. Определим температуру деаэрированной воды.

2.4. Зададим количество отсеков деаэрационной колонки.

Считая, что в каждом отсеке температура пара падает на 1˚С, определим температуру выпара.

По температуре выпара определим энтальпию выпара по таблицам [4]

2.5. Определим расход пара на деаэратор и выход деаэрированной воды.

2.6. Зададимся высотой гидростатического уровня воды на тарелке, диаметром отверстий в тарелке и шаг разбивки отверстий в тарелке.

Разбивка отверстий по концентрическим окружностям.

2.7. Определим скорость истечения воды из отверстий тарелки.

2.8. Назначим длину струй в отсеках деаэрационной колонки.

Так как , . Принимаем

2.9. Рассчитаем подогрев воды в струях по отсекам.