Ano ang Deaerating Heater at Paano Ito Gumagana?

Ang deaerating heater, na kilala rin bilang deaerator, ay isang aparato na nagsasanggalang ng mga nakalutas na gas, kabilang ang oxygen at carbon dioxide, mula sa boiler feedwater. Ang mga nakalutas na gas ay maaaring magdulot ng corrosion at pinsala sa boiler at sa kanyang mga komponente, at maaari ring makabawas sa epektividad ng steam cycle. Kaya, mahalagang mayroong deaerating heaters para sa pagproseso at pangangalaga ng tubig ng boiler.

Maaaring ikategorya ang mga deaerating heaters sa dalawang uri: tray type at spray type. Ang parehong uri ay gumagamit ng steam upang initin ang feedwater at alisin ang mga nakalutas na gas. Ang steam din ay gumagampan ng papel bilang pinagkukunang ng mga kemikal na nagpapahinto ng oxygen, tulad ng hydrazine o sodium sulfite, na sumasagabal sa natitirang traces ng oxygen sa feedwater.

Tray Type Deaerating Heater

Ang tray-type deaerating heater ay binubuo ng vertical cylindrical vessel na may serye ng perforated trays sa loob. Ang feedwater ay pumapasok mula sa itaas at isinasabog sa ibabaw ng mga trays, lumilikha ng thin film ng tubig na bumababa. Ang steam ay pumapasok mula sa ilalim at umuukit pataas sa pamamagitan ng mga trays, ininit ang tubig at alisin ang mga nakalutas na gas. Ang deaerated water ay nakokolekta sa ilalim ng vessel at inililipat sa boiler. Ang vented gases ay lumalabas sa itaas ng vessel.

Ang mga pakinabang ng tray-type deaerating heater ay:

• Nararapat ito sa malawak na range ng feedwater flow rates at temperatura.

• Maaari itong makamit ang napakababang antas ng dissolved oxygen (less than 5 ppb) at carbon dioxide (less than 1 ppm).

• May malaking storage capacity ito para sa feedwater, na tumutulong upang panatilihin ang constant pressure at temperatura sa boiler.

Ang mga kabawasan ng tray-type deaerating heater ay:

• Nararapat ito ng malaking amount ng steam para sa deaeration, na nakakabawas sa thermal efficiency ng cycle.

• May mataas na capital cost at maintenance cost dahil sa kasimplahan at laki ng vessel at trays.

• Sensya ito sa scaling at fouling sa trays, na nakakabawas sa heat transfer at deaeration efficiency.

Spray Type Deaerating Heater

Ang spray-type deaerating heater ay binubuo ng horizontal cylindrical vessel na may spray nozzle sa loob. Ang feedwater ay pumapasok mula sa isang dulo at isinasabog sa stream ng steam na pumapasok mula sa kabilang dulo. Ang steam ay ininit ang tubig at alisin ang mga nakalutas na gas. Ang deaerated water ay nakokolekta sa ilalim ng vessel at inililipat sa boiler. Ang vented gases ay lumalabas sa itaas ng vessel.

Ang mga pakinabang ng spray-type deaerating heater ay:

• Nararapat ito ng mas kaunti na steam para sa deaeration kaysa sa tray-type deaerating heater, na nagpapabuti sa thermal efficiency ng cycle.

• May mas mababang capital cost at maintenance cost kaysa sa tray-type deaerating heater dahil sa kasimplahan at compactness ng vessel at nozzle.

• Mas hindi ito sensitibo sa scaling at fouling kaysa sa tray-type deaerating heater dahil sa mataas na velocity at turbulence ng tubig at steam.

Ang mga kabawasan ng spray-type deaerating heater ay:

• Hindi ito nararapat sa napakataas o napakababang feedwater flow rates at temperatura nang hindi maapektuhan ang deaeration efficiency.

• Hindi ito makakamit ng ganitong antas ng dissolved oxygen (about 10 ppb) at carbon dioxide (about 5 ppm) kaysa sa tray-type deaerating heater.

• May mas maliit na storage capacity ito para sa feedwater kaysa sa tray-type deaerating heater, na nagpapalayo sa sensitivity sa pressure at temperature fluctuations sa boiler.

Mga Factor na Nakaapekto sa Deaeration Efficiency

Ang epektibidad ng deaeration ay depende sa maraming factor, tulad ng:

• Ang temperatura at presyon ng feedwater at steam. Mas mataas na temperatura at mas mababang presyon ay nagpapataas ng solubility ng mga gas sa tubig, kaya mas mahirap alisin ang mga ito. Kaya, mahalagang panatilihin ang optimal na temperatura difference sa pagitan ng feedwater at steam (karaniwang about 5°C) at optimal na presyon sa deaerating heater (karaniwang about 0.2 bar) at optimal na temperatura difference sa pagitan ng feedwater at steam (karaniwang about 5°C).

• Ang halaga at kalidad ng steam na ginagamit para sa deaeration. Ang steam ay dapat saturated at libre sa non-condensable gases. Ang steam flow rate ay dapat sapat upang magbigay ng kinakailangang heat at mass transfer para sa deaeration. Ang steam flow rate ay dapat na regulated upang panatilihin ang constant pressure sa deaerating heater.

• Ang disenyo at operasyon ng deaerating heater. Ang deaerating heater ay dapat may sapat na surface area at contact time para sa feedwater at steam upang makipag-ugnayan. Ang feedwater ay dapat isinasabog o distributed evenly sa ibabaw ng trays o nozzles upang lumikha ng thin film ng tubig. Ang deaerating heater ay dapat may vent condenser upang makuha ang heat at tubig mula sa vented gases.

Mga Pakinabang ng Deaerating Heaters

Ang deaerating heaters ay nagbibigay ng maraming pakinabang para sa boiler systems, tulad ng:

• Napapahinto nila ang corrosion at pitting ng boiler tubes, drums, at iba pang komponente sa pamamagitan ng pag-alis ng dissolved oxygen at carbon dioxide mula sa feedwater.

• Nakakabawas sila ng chemical oxygen scavenger consumption at cost sa pamamagitan ng pag-minimize ng residual oxygen sa feedwater.

• Nagpapabuti sila ng thermal efficiency ng boiler sa pamamagitan ng pag-preheat ng feedwater sa near saturation temperature, na nagbabawas ng heat loss at fuel consumption.

• Nagpapataas sila ng reliability at availability ng boiler sa pamamagitan ng pagbabawas ng risk ng boiler failures at downtime dahil sa corrosion at scaling.

Kakulangan

Ang deaerating heaters ay mahalagang aparato para sa boiler water treatment at protection. Sila ay nagsasanggalang ng mga nakalutas na gas mula sa feedwater gamit ang steam bilang heating at purging agent. Maaari silang ikategorya sa tray type at spray type, depende sa kanilang disenyo at configuration. Sila ay gumagana batay sa mga prinsipyo ng Henry’s Law, Dalton’s Law, at mass at heat transfer. Nararapat silang may optimal na kondisyon ng temperatura, presyon, at steam flow rate upang makamit ang mataas na deaeration efficiency. Nagbibigay sila ng maraming pakinabang para sa boiler systems, tulad ng pagpapahinto ng corrosion, pagbabawas ng chemical consumption, pagpapabuti ng thermal efficiency, at pagpapataas ng reliability.

Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mabubuting artikulo na karapat-dapat na maibahagi, kung may paglabag sa copyright pakisama ng delete.