Co je to deaerující vytápěč a jak funguje?

Deaerátor, také známý jako deaerující ohřívač, je zařízení, které odstraňuje rozpustené plyny, především kyslík a oxid uhličitý, z vodního zásobu pro kotel. Rozpustené plyny mohou způsobovat korozí a poškození kotlu a jeho komponent, stejně jako snižovat efektivitu parního cyklu. Proto jsou deaerátory nezbytné pro ošetření a ochranu vody v kotli.

Deaerátory lze rozdělit do dvou typů: s plošinami a s pryskyřicí. Oba typy používají páru k ohřevu vodního zásobu a odstraňování rozpustených plynů. Pára také slouží jako zdroj chemikálií na odstraňování kyslíku, jako je hydrazin nebo síran sodný, které reagují s zbývajícími stopami kyslíku v vodním zásobu.

Deaerující ohřívač s plošinami

Deaerující ohřívač s plošinami se skládá z vertikálního válcového nádrži s řadou perforovaných plošin uvnitř. Vodní zásob se vstupuje shora a je rozprašován nad plošiny, což vytváří tenkou vrstvu vody, která teče dolů. Pára vstupuje zdola a stoupá nahoru skrz plošiny, ohřívá vodu a odstraňuje rozpustené plyny. Deaerovaná voda se shromažďuje na dně nádrže a je čerpána do kotlu. Uvolněné plyny unikají z horní části nádrže.

Výhody deaerujícího ohřívače s plošinami jsou:

• Může zvládat široký rozsah toků a teplot vodního zásobu.

• Dosažení velmi nízkých hodnot rozpusteného kyslíku (méně než 5 ppb) a oxidu uhličitého (méně než 1 ppm).

• Má velkou kapacitu pro skladování vodního zásobu, což pomáhá udržovat konstantní tlak a teplotu v kotli.

Nevýhody deaerujícího ohřívače s plošinami jsou:

• Vyžaduje velké množství páry pro deaeraci, což snižuje tepelnou efektivitu cyklu.

• Má vysoké investiční a provozní náklady kvůli složitosti a rozměrům nádrže a plošin.

• Je náchylný k usazování a zakrslému porostu na plošinách, což snižuje přenos tepla a efektivitu deaerace.

Deaerující ohřívač s pryskyřicí

Deaerující ohřívač s pryskyřicí se skládá z horizontální válcové nádrže s pryskyřicí uvnitř. Vodní zásob vstupuje z jednoho konce a je rozprašován do proudy páry, která vstupuje z druhého konce. Pára ohřívá vodu a odstraňuje rozpustené plyny. Deaerovaná voda se shromažďuje na dně nádrže a je čerpána do kotlu. Uvolněné plyny unikají z horní části nádrže.

Výhody deaerujícího ohřívače s pryskyřicí jsou:

• Vyžaduje méně páry pro deaeraci než deaerující ohřívač s plošinami, což zlepšuje tepelnou efektivitu cyklu.

• Má nižší investiční a provozní náklady než deaerující ohřívač s plošinami kvůli jednoduchosti a kompaktnosti nádrže a pryskyřice.

• Je méně náchylný k usazování a zakrslému porostu než deaerující ohřívač s plošinami kvůli vysoké rychlosti a turbulenci vody a páry.

Nevýhody deaerujícího ohřívače s pryskyřicí jsou:

• Nemůže zvládat velmi vysoké nebo velmi nízké toky a teploty vodního zásobu bez ovlivnění efektivity deaerace.

• Nedosahuje tak nízkých hodnot rozpusteného kyslíku (asi 10 ppb) a oxidu uhličitého (asi 5 ppm) jako deaerující ohřívač s plošinami.

• Má menší kapacitu pro skladování vodního zásobu než deaerující ohřívač s plošinami, což jej dělá citlivějším na fluktuace tlaku a teploty v kotli.

Faktory ovlivňující efektivitu deaerace

Efektivita deaerace závisí na několika faktorech, jako jsou:

• Teplota a tlak vodního zásobu a páry. Vyšší teplota a nižší tlak zvyšují rozpustnost plynů ve vodě, což ztěžuje jejich odstranění. Proto je důležité udržovat optimální teplotní rozdíl mezi vodním zásobem a párou (obvykle asi 5°C) a optimální tlak v deaerujícím ohřívači (obvykle asi 0,2 bar).

• Množství a kvalita páry použité pro deaeraci. Pára by měla být nasycená a volná od nekondenzabilních plynů. Průtok páry by měl být dostatečný k poskytnutí potřebného přenosu tepla a hmoty pro deaeraci. Průtok páry by také měl být regulován, aby se udržel konstantní tlak v deaerujícím ohřívači.

• Konstrukce a provoz deaerujícího ohřívače. Deaerující ohřívač by měl mít dostatečnou povrchovou plochu a dobu kontaktu pro interakci vodního zásobu a páry. Vodní zásob by měl být rozprašován nebo distribuován rovnoměrně nad plošinami nebo pryskyřicí, aby vznikla tenká vrstva vody. Deaerující ohřívač by také měl mít kondenzátor pro vedení odpadních plynů, aby bylo možné získat teplo a vodu z uvolněných plynů.

Výhody deaerujících ohřívačů

Deaerující ohřívače poskytují několik výhod pro systémy s kotly, jako jsou:

• Prevence korozí a eroze trubek, bubnů a dalších komponent kotlu tím, že odstraňují rozpustený kyslík a oxid uhličitý z vodního zásobu.

• Snížení spotřeby a nákladů chemických látek na odstraňování kyslíku minimalizací reziduálního kyslíku v vodním zásobu.

• Zlepšení tepelné efektivity kotlu předehříváním vodního zásobu téměř na nasycenou teplotu, což snižuje tepelné ztráty a spotřebu paliva.

• Zvýšení spolehlivosti a dostupnosti kotlu snižováním rizika selhání a výpadků způsobených korozí a usazováním.

Závěr

Deaerující ohřívače jsou klíčová zařízení pro ošetření a ochranu vody v kotli. Odstraňují rozpustené plyny z vodního zásobu pomocí páry jako ohřevného a vyčišťovacího agenta. Mohou být klasifikovány do typů s plošinami a s pryskyřicí, podle své konstrukce a konfigurace. Funkcionují na principu Henryho zákona, Daltonova zákona a přenosu tepla a hmoty. Pro dosažení vysoké efektivity deaerace vyžadují optimální podmínky teploty, tlaku a průtoku páry. Poskytují několik výhod pro systémy s kotly, jako je prevence korozí, snížení spotřeby chemikálií, zlepšení tepelné efektivity a zvýšení spolehlivosti.

Prohlášení: Respektujte původ, dobaře články jsou hodné sdílení, v případě porušení autorských práv prosím kontaktujte pro smazání.