Què és un calentador desaerador i com funciona?

Un desaerador, també conegut com a desaerador, és un dispositiu que elimina els gasos dissolts, principalment oxigen i diòxid de carboni, de l'aigua d'alimentació de la caldera. Els gasos dissolts poden causar corrosió i danys a la caldera i els seus components, així com reduir l'eficiència del cicle de vapor. Per tant, els desaeradors són essencials per al tractament i protecció de l'aigua de la caldera.

Els desaeradors es poden classificar en dos tipus: de tipus placa i de tipus pulverització. Ambdós tipus utilitzen el vapor per escalfar l'aigua d'alimentació i eliminar els gasos dissolts. El vapor també serveix com a font de químics captadors d'oxigen, com l'hidrazina o el sulfita de sòdium, que reaccionen amb les traces residu d'oxigen a l'aigua d'alimentació.

Desaerador de Tipus Placa

Un desaerador de tipus placa consta d'un recipient cilíndric vertical amb una sèrie de plaques perforades a l'interior. L'aigua d'alimentació entra per la part superior i es pulveritza sobre les plaques, creant una pel·lícula fina d'aigua que flueix cap avall. El vapor entra per la part inferior i ascendeix a través de les plaques, escalfant l'aigua i eliminant els gasos dissolts. L'aigua desaerada s'acumula a la base del recipient i es bomba a la caldera. Els gasos ventilaits escapen per la part superior del recipient.

Les avantatges d'un desaerador de tipus placa són:

• Pot gestionar una amplia gamma de taxes de flux d'aigua d'alimentació i temperatures.

• Pot assolir nivells molt baixos d'oxigen dissolt (menys de 5 ppb) i diòxid de carboni (menys de 1 ppm).

• Té una gran capacitat de magatzematge d'aigua d'alimentació, que ajuda a mantenir constant la pressió i la temperatura a la caldera.

Els inconvenients d'un desaerador de tipus placa són:

• Requereix una gran quantitat de vapor per a la desaeració, el que redueix l'eficiència tèrmica del cicle.

• Té un cost inicial elevat i un cost de manteniment elevat degut a la complexitat i la mida del recipient i les plaques.

• És susceptible a l'escalforament i a la fouling en les plaques, el que redueix la transmissió de calor i l'eficiència de la desaeració.

Desaerador de Tipus Pulverització

Un desaerador de tipus pulverització consta d'un recipient cilíndric horitzontal amb una boquilla de pulverització a l'interior. L'aigua d'alimentació entra per un extrem i es pulveritza en un flux de vapor que entra per l'altre extrem. El vapor escalfa l'aigua i elimina els gasos dissolts. L'aigua desaerada s'acumula a la base del recipient i es bomba a la caldera. Els gasos ventilaits escapen per la part superior del recipient.

Els avantatges d'un desaerador de tipus pulverització són:

• Requereix menys vapor per a la desaeració que un desaerador de tipus placa, el que millora l'eficiència tèrmica del cicle.

• Té un cost inicial i de manteniment més baix que un desaerador de tipus placa degut a la simplicitat i la compactesa del recipient i la boquilla.

• És menys propens a l'escalforament i a la fouling que un desaerador de tipus placa degut a la velocitat i turbulència elevades de l'aigua i el vapor.

Els inconvenients d'un desaerador de tipus pulverització són:

• No pot gestionar taxes de flux d'aigua d'alimentació molt altes o baixes sense afectar l'eficiència de la desaeració.

• No pot assolir nivells tan baixos d'oxigen dissolt (aproximadament 10 ppb) i diòxid de carboni (aproximadament 5 ppm) com un desaerador de tipus placa.

• Té una capacitat de magatzematge d'aigua d'alimentació més petita que un desaerador de tipus placa, el que el fa més sensible a les fluctuacions de pressió i temperatura a la caldera.

Factors que Afecten l'Eficiència de la Desaeració

L'eficiència de la desaeració depèn de diversos factors, com:

• La temperatura i la pressió de l'aigua d'alimentació i el vapor. Temperatures més altes i pressions més baixes augmenten la solubilitat dels gasos a l'aigua, fent més difícil la seva eliminació. Per tant, és important mantenir una diferència òptima de temperatura entre l'aigua d'alimentació i el vapor (generalment uns 5°C) i una pressió òptima al desaerador (generalment uns 0,2 bar) i una diferència de temperatura òptima entre l'aigua d'alimentació i el vapor (generalment uns 5°C).

• La quantitat i la qualitat de vapor utilitzat per a la desaeració. El vapor hauria de ser saturat i lliure de gasos no condensables. La taxa de flux de vapor hauria de ser suficient per proporcionar el calor i la transferència de massa necessaris per a la desaeració. La taxa de flux de vapor també hauria de ser regulada per mantenir constant la pressió al desaerador.

• El disseny i l'operació del desaerador. El desaerador hauria de tenir superfície i temps de contacte suficients per a l'interacció de l'aigua d'alimentació i el vapor. L'aigua d'alimentació hauria de ser pulveritzada o distribuïda uniformement sobre les plaques o les boquilles per crear una pel·lícula fina d'aigua. El desaerador també hauria de tenir un condensador de ventilació per recuperar el calor i l'aigua dels gasos ventilats.

Avantatges dels Desaeradors

Els desaeradors ofereixen diversos avantatges per als sistemes de calderes, com:

• Prevencen la corrosió i la pitting de les tuberies, tambors i altres components de la caldera eliminant l'oxigen i el diòxid de carboni dissolts a l'aigua d'alimentació.

• Redueixen el consum i el cost dels químics captadors d'oxigen minimitzant l'oxigen residual a l'aigua d'alimentació.

• Milloren l'eficiència tèrmica de la caldera escalfant l'aigua d'alimentació a una temperatura propera a la saturació, reduint la pèrdua de calor i el consum de combustible.

• Augmenten la fiabilitat i la disponibilitat de la caldera reduint el risc de fallades i parades per a causa de la corrosió i l'escalforament.

Conclusió

Els desaeradors són dispositius vitals per al tractament i protecció de l'aigua de la caldera. Eliminen els gasos dissolts de l'aigua d'alimentació utilitzant el vapor com a agent d'escalfament i purgació. Es poden classificar en tipus placa i tipus pulverització, depenent del seu disseny i configuració. Funcionen basant-se en els principis de la Llei de Henry, la Llei de Dalton i la transferència de massa i calor. Requereixen condicions òptimes de temperatura, pressió i taxa de flux de vapor per a assolir una alta eficiència de desaeració. Ofereixen diversos avantatges per als sistemes de calderes, com prevenir la corrosió, reduir el consum de químics, millorar l'eficiència tèrmica i augmentar la fiabilitat.

Declaració: Respecteu l'original, els bons articles mériten ser compartits, si hi ha infracció de drets contacteu per eliminar.