Какво е деаераторен нагревател и как работи?

Дезаератор, също наричан дезаерационен нагревател, е устройство, което премахва растворени газове, главно кислород и въглероден диоксид, от водата за подхранване на котла. Растворените газове могат да причинят корозия и повреди на котла и неговите компоненти, както и да намалят ефективността на паровия цикъл. Ето защо дезаераторите са необходими за обработката и защитата на водата за котъл.

Дезаераторите могат да бъдат класифицирани в два типа: с чинии и разпръскващи. Двата типа използват пари за нагряване на водата за подхранване и изтриване на растворените газове. Парите служат също като източник на химикали за поглъщане на кислород, като хидразин или сулфит на натрий, които реагират с остатъчните следи от кислород в водата за подхранване.

Дезаерационен нагревател с чинии

Дезаерационен нагревател с чинии се състои от вертикална цилиндрична капсула с редица перфорирани чинии вътре. Водата за подхранване влиза от горе и се разпръсква върху чиниите, създавайки тънка филма вода, която се движи надолу. Парите влиза отдолу и се издигат нагоре през чиниите, нагряват водата и премахват растворените газове. Дезаерированата вода се събира в долната част на капсулата и се насосва към котла. Изпуснатите газове излизат от горната част на капсулата.

Преимуществата на дезаерационен нагревател с чинии са:

• Може да обработва широк диапазон от потоци и температури на водата за подхранване.

• Може да постигне много ниски нива на растворен кислород (под 5 ppb) и въглероден диоксид (под 1 ppm).

• Разполага с голяма капацитет за съхранение на водата за подхранване, което помага за поддържане на постоянна давление и температура в котла.

Недостатъците на дезаерационен нагревател с чинии са:

• Изисква голямо количество пари за дезаерация, което намалява термалната ефективност на цикъла.

• Има висока инвестиционна и поддръжка стойност поради сложността и размера на капсулата и чиниите.

• Подлежи на образуване на накип и замърсяване на чиниите, което намалява прехода на топлина и ефективността на дезаерацията.

Дезаерационен нагревател с разпръскване

Дезаерационен нагревател с разпръскване се състои от хоризонтална цилиндрична капсула с разпръскващо устие вътре. Водата за подхранване влиза от едната страна и се разпръсква в поток от пари, влизащи от другата страна. Парите нагряват водата и премахват растворените газове. Дезаерированата вода се събира в долната част на капсулата и се насосва към котла. Изпуснатите газове излизат от горната част на капсулата.

Преимуществата на дезаерационен нагревател с разпръскване са:

• Изисква по-малко пари за дезаерация от дезаерационен нагревател с чинии, което подобрява термалната ефективност на цикъла.

• Има по-ниска инвестиционна и поддръжка стойност от дезаерационен нагревател с чинии поради простотата и компактността на капсулата и устията.

• По-малко е склонен към образуване на накип и замърсяване от дезаерационен нагревател с чинии поради високата скорост и турбулентност на водата и парите.

Недостатъците на дезаерационен нагревател с разпръскване са:

• Не може да обработва много високи или много ниски потоци и температури на водата за подхранване без да засегне ефективността на дезаерацията.

• Не може да постигне толкова ниски нива на растворен кислород (около 10 ppb) и въглероден диоксид (около 5 ppm) колкото дезаерационен нагревател с чинии.

• Разполага с по-малка капацитет за съхранение на водата за подхранване от дезаерационен нагревател с чинии, което го прави по-чувствителен към флуктуации на давление и температура в котла.

Фактори, влияещи върху ефективността на дезаерацията

Ефективността на дезаерацията зависи от няколко фактора, такива като:

• Температурата и налягането на водата за подхранване и парите. По-висока температура и по-ниско налягане увеличават растворимостта на газовете във водата, което прави трудно премахването им. Затова е важно да се поддържа оптимална разлика в температурата между водата за подхранване и парите (обикновено около 5°C), както и оптимално налягане в дезаерационния нагревател (обикновено около 0.2 bar) и оптимална разлика в температурата между водата за подхранване и парите (обикновено около 5°C).

• Количество и качество на парите, използвани за дезаерация. Парите трябва да са насыщени и свободни от неконденсиращи се газове. Потокът на парите трябва да бъде достатъчен, за да предостави необходимата топлина и масен преход за дезаерация. Потокът на парите трябва също да се регулира, за да се поддържа постоянно налягане в дезаерационния нагревател.

• Проектирането и функционирането на дезаерационния нагревател. Дезаерационният нагревател трябва да разполага с достатъчна площ и време за контакт между водата за подхранване и парите. Водата за подхранване трябва да се разпръсква или разпределя равномерно върху чиниите или устията, за да се създаде тънка филма вода. Дезаерационният нагревател трябва също да разполага с кондензатор за изпускания, за да се възстанови топлината и водата от изпуснатите газове.

Предимства на дезаерационните нагреватели

Дезаерационните нагреватели предлагат няколко предимства за системите с котли, такива като:

• Предотвратяват корозията и питането на тръбите, барабаните и другите компоненти на котла, като премахват растворения кислород и въглероден диоксид от водата за подхранване.

• Намаляват потреблението и разходите за химически поглътители на кислород, като минимизират остатъчния кислород в водата за подхранване.

• Подобряват термалната ефективност на котла, като подгряват водата за подхранване до близка до точката на насыщение температура, намалявайки загубата на топлина и разхода на гориво.

• Увеличават надеждността и наличността на котла, като намаляват риска от откази и спиране на котла поради корозия и образуване на накип.

Заключение

Дезаерационните нагреватели са важни устройства за обработката и защитата на водата за котъл. Те премахват растворените газове от водата за подхранване, използвайки пари като нагревателен и изчистващ агент. Те могат да бъдат класифицирани като с чинии и с разпръскване, в зависимост от техния дизайн и конфигурация. Те работят въз основа на принципите на закона на Хенри, закона на Далтън и масов и теплов преход. Техният ефективен изход изисква оптимални условия на температура, налягане и поток на пари. Те предлагат няколко предимства за системите с котли, такива като предотвратяване на корозия, намаляване на химическото потребление, подобряване на термалната ефективност и увеличаване на надеждността.

Изявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата, моля се обадете за изтриване.