Mikä on deaerointilämmitin ja miten se toimii?

Puhdistin, joka tunnetaan myös nimellä deaerator, on laite, joka poistaa kattilavedestä pitoissa olevia kaasuja, pääasiassa happoa ja hiilidioksidia. Pitoissa olevat kaasut voivat aiheuttaa korroosion ja vahinkoja kattilaan ja sen osiin sekä heikentää höyrykierroksen tehokkuutta. Siksi deaeratorit ovat olennaisia kattilaveden käsittelyssä ja suojassa.

Deaeratorit voidaan luokitella kahteen tyyppiin: levyytyyppiseksi ja pisteytyyppiseksi. Molemmat tyypit käyttävät höyryä kattilaveden lämmittämiseen ja pitoissa olevien kaasujen poistamiseen. Höyry toimii myös happeenpoistoaineksen, kuten hydrazinin tai natriumsulfidin, lähdeaineena, joka reagoi kattilavedessä olevien hapean jäämien kanssa.

Levyytyyppinen deaerator

Levyytyyppinen deaerator koostuu pystysuorasta sylinterimäisestä säiliöstä, jossa on sarja reikäisiä levyjä sisällä. Kattilavesi tulee ylhäältä ja pistetään levyjen päälle, mikä luo ohuen vedenvärin, joka virtaa alaspäin. Höyry tulee alta ja noussee ylös levyjen läpi, lämmittäen veden ja poistaen pitoissa olevat kaasut. Deaeroidun veden kerääntyessä säiliön pohjalle se pumppautetaan kattilaan. Vapautuneet kaasut pääsevät pois säiliön yläpuolelta.

Levyytyyppisen deaeratorin etuja ovat:

• Se voi käsitellä laajan valikoiman kattilaveden virtausnopeuksia ja lämpötiloja.

• Se voi saavuttaa erittäin alhaiset happotasot (alle 5 ppb) ja hiilidioksiditasot (alle 1 ppm).

• Sillä on suuri varastokapasiteetti kattilavedelle, mikä auttaa ylläpitämään vakaita painetta ja lämpötilaa kattilassa.

Levyytyyppisen deaeratorin haittoja ovat:

• Sen deaeroituksessa tarvitaan paljon höyryä, mikä vähentää kierroksen lämpötehokkuutta.

• Sillä on korkea investointi- ja huoltokustannus levyn ja säiliön monimutkaisuuden ja kokonaisuuden vuoksi.

• Se on altis levyn ja säiliön kalkintumiselle ja pilaantumiselle, mikä vähentää lämmön siirtymistä ja deaeroituksen tehokkuutta.

Pisteytyyppinen deaerator

Pisteytyyppinen deaerator koostuu vaakasuorasta sylinterimäisestä säiliöstä, jossa on pisteytysnousu sisällä. Kattilavesi tulee yhdestä päästä ja pistetään höyryn virran puolelle, joka tulee toisesta päästä. Höyry lämmittää veden ja poistaa pitoissa olevat kaasut. Deaeroidun veden kerääntyessä säiliön pohjalle se pumppautetaan kattilaan. Vapautuneet kaasut pääsevät pois säiliön yläpuolelta.

Pisteytyyppisen deaeratorin etuja ovat:

• Sen deaeroituksessa tarvitaan vähemmän höyryä kuin levyytyyppisessä deaeratorissa, mikä parantaa kierroksen lämpötehokkuutta.

• Sen investointi- ja huoltokustannukset ovat alhaisempia kuin levyytyyppisessä deaeratorissa säiliön ja nousun yksinkertaisuuden ja kompaktisuuden vuoksi.

• Se on vähemmän altis kalkintumiselle ja pilaantumiselle kuin levyytyyppinen deaerator veden ja höyryn korkean nopeuden ja turbulenssin vuoksi.

Pisteytyyppisen deaeratorin haittoja ovat:

• Se ei voi käsitellä erittäin korkeita tai matalia kattilaveden virtausnopeuksia ja lämpötiloja ilman, että deaeroituksen tehokkuus heikkenee.

• Se ei voi saavuttaa niin alhaisia happotasuja (noin 10 ppb) ja hiilidioksiditasuja (noin 5 ppm) kuin levyytyyppinen deaerator.

• Sen varastokapasiteetti kattilavedelle on pienempi kuin levyytyyppisessä deaeratorissa, mikä tekee siitä herkkämpiä kattilan paine- ja lämpötilavaihteluille.

Tekijät, jotka vaikuttavat deaeroituksen tehokkuuteen

Deaeroituksen tehokkuus riippuu useista tekijöistä, kuten:

• Kattilaveden ja höyryn lämpötila ja paine. Korkeampi lämpötila ja matalampi paine lisää kaasujen liukenemiskykyä vedessä, mikä tekee niiden poistamisesta vaikeampaa. Siksi on tärkeää ylläpitää optimaalista lämpötila-erotusta kattilaveden ja höyryn välillä (yleensä noin 5°C) ja optimaalista painetta deaeratorissa (yleensä noin 0.2 bar) sekä optimaalista lämpötila-erotusta kattilaveden ja höyryn välillä (yleensä noin 5°C).

• Käytettyjen höyryn määrä ja laatu deaeroituksessa. Höyryn tulisi olla kevytkuiva ja vapaa kondensoitumattomista kaasuista. Höyryn virtausnopeuden tulisi olla riittävä lämmön ja massansiirron tarpeisiin deaeroituksessa. Höyryn virtausnopeuden tulisi myös säännellä ylläpitääkseen vakaita painetta deaeratorissa.

• Deaeratorin suunnittelusta ja toiminnasta. Deaeratorin tulisi olla tarpeeksi suuri pinta-ala ja yhteystaika kattilavedelle ja höyrylle vuorovaikutuksen mahdollistamiseksi. Kattilavesi tulisi pistettävä tai jakautua tasaisesti levyjen tai nousujen yli, jotta luodaan ohut vedenväri. Deaeratorin tulisi myös olla varustettu venttiilikondensaattori, joka palauttaa lämmön ja veden vapautetuista kaasuista.

Deaeratorien edut

Deaeratorit tarjoavat useita etuja kattilajärjestelmille, kuten:

• Ne estävät kattilapiipujen, -rullien ja muiden osien korroosion ja porauksen poistamalla happeen ja hiilidioksidin kattilavedestä.

• Ne vähentävät kemiallisten happeenpoistoaineiden kulutusta ja kustannuksia minimoiden residuaalihappoa kattilavedessä.

• Ne parantavat kattilan lämpötehokkuutta esilämmittämällä kattilaveden lähes kiehumispisteeseen, vähentäen lämpölaskua ja polttoainekulutusta.

• Ne lisäävät kattilan luotettavuutta ja käytettävyyttä vähentämällä korroosion ja kalkintumisen aiheuttamaa kattilan epäonnistumisen ja ajan sitten riskiä.

Yhteenveto

Deaeratorit ovat olennaisia laitteita kattilaveden käsittelyssä ja suojassa. Ne poistavat pitoissa olevat kaasut kattilavedestä käyttäen höyryä lämmitys- ja puhdistusagenttina. Niitä voidaan luokitella levyytyyppiseksi ja pisteytyyppiseksi niiden suunnitelman ja konfiguraation mukaan. Ne toimivat Henryn lain, Daltonin lain, sekä massan ja lämmön siirron perusteella. Niiden täydellä deaeroituksen tehokkuudella on oltava optimaaliset lämpötila-, paine- ja höyryn virtausnopeuden olosuhteet. Ne tarjoavat useita etuja kattilajärjestelmille, kuten korroosion estämisen, kemikaalien kulutuksen vähentämisen, lämpötehokkuuden parantamisen ja luotettavuuden lisäämisen.

Lause: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakettava, jos on oikeudellisia ongelmia ota yhteyttä poistamista varten.