탈기 가열기는 무엇이며 어떻게 작동합니까

탈기 가열기는 탈기기라고도 알려져 있으며, 보일러 급수수에서 용해된 기체, 주로 산소와 이산화탄소를 제거하는 장치입니다. 용해된 기체는 보일러 및 그 구성 요소에 부식과 손상을 일으키며 증기 사이클의 효율을 감소시킬 수 있습니다. 따라서 탈기 가열기는 보일러 수 처리 및 보호에 필수적입니다.

탈기 가열기는 트레이형과 스프레이형으로 분류할 수 있습니다. 두 유형 모두 증기를 사용하여 급수수를 가열하고 용해된 기체를 제거합니다. 증기는 또한 하이드라진이나 아황산나트륨과 같은 산소 제거 화학물질의 원천으로 작용하여 급수수에 남아있는 산소 잔여량과 반응합니다.

트레이형 탈기 가열기

트레이형 탈기 가열기는 내부에 여러 개의 구멍이 뚫린 트레이가 있는 수직 원통형 용기로 구성됩니다. 급수수는 상단에서 들어와 트레이 위에 분사되어 아래로 흐르는 얇은 물 막을 형성합니다. 증기는 하단에서 들어와 트레이를 통해 상승하며, 물을 가열하고 용해된 기체를 제거합니다. 탈기된 물은 용기 하단에서 모여 보일러로 펌핑됩니다. 배출된 기체는 용기 상단에서 방출됩니다.

트레이형 탈기 가열기의 장점은 다음과 같습니다:

• 다양한 급수수 유량과 온도를 처리할 수 있습니다.

• 매우 낮은 용해 산소 (5 ppb 미만)와 이산화탄소 (1 ppm 미만) 수준을 달성할 수 있습니다.

• 급수수를 대량으로 저장할 수 있어 보일러의 압력과 온도를 일정하게 유지할 수 있습니다.

트레이형 탈기 가열기의 단점은 다음과 같습니다:

• 탈기에 많은 양의 증기가 필요하므로 사이클의 열 효율이 감소합니다.

• 복잡하고 큰 용기와 트레이로 인해 초기 비용과 유지보수 비용이 높습니다.

• 트레이에 침전물과 오염이 생길 수 있어 열 전달과 탈기 효율이 감소합니다.

스프레이형 탈기 가열기

스프레이형 탈기 가열기는 내부에 스프레이 노즐이 있는 수평 원통형 용기로 구성됩니다. 급수수는 한쪽 끝에서 들어와 다른 쪽 끝에서 들어오는 증기 스트림에 분사됩니다. 증기는 물을 가열하고 용해된 기체를 제거합니다. 탈기된 물은 용기 하단에서 모여 보일러로 펌핑됩니다. 배출된 기체는 용기 상단에서 방출됩니다.

스프레이형 탈기 가열기의 장점은 다음과 같습니다:

• 트레이형 탈기 가열기에 비해 탈기에 필요한 증기 양이 적어 사이클의 열 효율이 향상됩니다.

• 용기와 노즐의 간결함과 컴팩트함으로 인해 초기 비용과 유지보수 비용이 낮습니다.

• 물과 증기의 고속과 난류로 인해 트레이형 탈기 가열기에 비해 침전물과 오염이 덜 발생합니다.

스프레이형 탈기 가열기의 단점은 다음과 같습니다:

• 매우 높거나 낮은 급수수 유량과 온도를 처리하면 탈기 효율이 영향을 받습니다.

• 트레이형 탈기 가열기에 비해 낮은 용해 산소 (약 10 ppb)와 이산화탄소 (약 5 ppm) 수준을 달성하기 어렵습니다.

• 트레이형 탈기 가열기에 비해 급수수 저장 용량이 작아 보일러의 압력과 온도 변동에 더 민감합니다.

탈기 효율에 영향을 미치는 요인

탈기 효율은 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다:

• 급수수와 증기의 온도와 압력. 높은 온도와 낮은 압력은 물에서 기체의 용해도를 높여 제거하기 어렵게 만듭니다. 따라서 탈기 가열기에서 최적의 온도 차 (보통 5°C)와 최적의 압력 (보통 0.2 bar)을 유지하는 것이 중요합니다.

• 탈기에 사용되는 증기의 양과 품질. 증기는 포화 상태이고 비응축 기체가 없어야 합니다. 증기 유량은 탈기에 필요한 열과 질량 전달을 제공하기에 충분해야 합니다. 증기 유량은 또한 탈기 가열기의 압력을 일정하게 유지하도록 조절해야 합니다.

• 탈기 가열기의 설계와 운전. 탈기 가열기는 급수수와 증기가 상호작용할 수 있는 충분한 표면적과 접촉 시간을 가져야 합니다. 급수수는 트레이나 노즐 위에 균일하게 분사되거나 분배되어 얇은 물 막을 형성해야 합니다. 탈기 가열기는 배출된 기체로부터 열과 물을 회수하는 배기 콘덴서도 갖추어야 합니다.

탈기 가열기의 이점

탈기 가열기는 다음과 같은 보일러 시스템의 이점을 제공합니다:

• 급수수에서 용해된 산소와 이산화탄소를 제거하여 보일러 튜브, 드럼 및 기타 구성 요소의 부식과 움푹 패임을 방지합니다.

• 급수수의 잔여 산소를 최소화하여 화학 산소 제거제 소비와 비용을 줄입니다.

• 급수수를 포화 온도에 가까운 온도로 예열하여 열 손실과 연료 소비를 줄이고 보일러의 열 효율을 향상시킵니다.

• 부식과 침전으로 인한 보일러 고장과 중단 위험을 줄여 보일러의 신뢰성과 가용성을 높입니다.

결론

탈기 가열기는 보일러 수 처리 및 보호에 필수적인 장치입니다. 증기를 가열 및 정화제로 사용하여 급수수에서 용해된 기체를 제거합니다. 트레이형과 스프레이형으로 분류되며, 설계와 구성을 기반으로 합니다. 헨리의 법칙, 다울턴의 법칙, 질량 및 열 전달의 원칙에 따라 작동합니다. 탈기 효율을 높이기 위해서는 온도, 압력, 증기 유량의 최적 조건이 필요합니다. 보일러 시스템에 대해 부식 방지, 화학물질 소비 감소, 열 효율 향상, 신뢰성 향상 등의 여러 이점을 제공합니다.

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