Wat is een deaerator en hoe werkt het?

Een deaeratieverwarmer, ook bekend als een deaerator, is een apparaat dat opgeloste gassen, voornamelijk zuurstof en koolstofdioxide, uit de ketelvoeding verwijdert. Opgeloste gassen kunnen corrosie en schade aan de ketel en haar componenten veroorzaken, evenals de efficiëntie van de stoomcyclus verminderen. Daarom zijn deaeratieverwarmers essentieel voor de behandeling en bescherming van ketelwater.

Deaeratieverwarmers kunnen worden ingedeeld in twee types: tray-type en spray-type. Beide types gebruiken stoom om het voedingswater te verhitten en de opgeloste gassen te verwijderen. De stoom dient ook als bron van zuurstof-afbrekende chemicaliën, zoals hydrazine of natriumsulfit, die reageren met de overblijvende sporen van zuurstof in het voedingswater.

Tray-Type Deaeratieverwarmer

Een tray-type deaeratieverwarmer bestaat uit een verticaal cilindervormig vat met een reeks geperforeerde plateaus binnenin. Het voedingswater komt van boven naar binnen en wordt over de plateaus gespoten, waardoor er een dun waterfilm ontstaat die omlaag stroomt. De stoom komt van onderen naar binnen en stijgt omhoog door de plateaus, het water verhit en verwijdert de opgeloste gassen. Het gedeaereerde water verzamelt zich aan de onderkant van het vat en wordt gepompt naar de ketel. De afgevoerde gassen ontsnappen aan de bovenkant van het vat.

De voordelen van een tray-type deaeratieverwarmer zijn:

• Het kan een breed scala aan voedingswaterdebieten en temperaturen hanteren.

• Het kan zeer lage niveaus van opgeloste zuurstof (minder dan 5 ppb) en koolstofdioxide (minder dan 1 ppm) bereiken.

• Het heeft een grote opslagcapaciteit voor voedingswater, wat helpt bij het handhaven van constante druk en temperatuur in de ketel.

De nadelen van een tray-type deaeratieverwarmer zijn:

• Het vereist een groot aantal stoom voor deaeratie, wat de thermische efficiëntie van de cyclus vermindert.

• Het heeft hoge investerings- en onderhoudskosten wegens de complexiteit en grootte van het vat en de plateaus.

• Het is gevoelig voor aanslag en vervuiling op de plateaus, wat de warmteoverdracht en deaeratie-efficiëntie vermindert.

Spray-Type Deaeratieverwarmer

Een spray-type deaeratieverwarmer bestaat uit een horizontaal cilindervormig vat met een spuitkop binnenin. Het voedingswater komt van één kant naar binnen en wordt gespoten in een stoomstraal die van de andere kant komt. De stoom verhit het water en verwijdert de opgeloste gassen. Het gedeaereerde water verzamelt zich aan de onderkant van het vat en wordt gepompt naar de ketel. De afgevoerde gassen ontsnappen aan de bovenkant van het vat.

De voordelen van een spray-type deaeratieverwarmer zijn:

• Het vereist minder stoom voor deaeratie dan een tray-type deaeratieverwarmer, wat de thermische efficiëntie van de cyclus verbetert.

• Het heeft lagere investerings- en onderhoudskosten dan een tray-type deaeratieverwarmer wegens de eenvoud en compactheid van het vat en de spuitkop.

• Het is minder gevoelig voor aanslag en vervuiling dan een tray-type deaeratieverwarmer wegens de hoge snelheid en turbulentie van het water en de stoom.

De nadelen van een spray-type deaeratieverwarmer zijn:

• Het kan zeer hoge of zeer lage voedingswaterdebieten en temperaturen niet aan zonder de deaeratie-efficiëntie te beïnvloeden.

• Het kan niet zo lage niveaus van opgeloste zuurstof (ongeveer 10 ppb) en koolstofdioxide (ongeveer 5 ppm) bereiken als een tray-type deaeratieverwarmer.

• Het heeft een kleinere opslagcapaciteit voor voedingswater dan een tray-type deaeratieverwarmer, waardoor het gevoeliger is voor druk- en temperatuurschommelingen in de ketel.

Factoren die de Deaeratie-Efficiëntie Beïnvloeden

De efficiëntie van deaeratie hangt af van verschillende factoren, zoals:

• De temperatuur en druk van het voedingswater en de stoom. Hogere temperatuur en lagere druk vergroten de oplosbaarheid van gassen in water, waardoor het moeilijker wordt om ze te verwijderen. Daarom is het belangrijk om een optimale temperatuurverschil tussen het voedingswater en de stoom (meestal ongeveer 5°C) en een optimale druk in de deaeratieverwarmer (meestal ongeveer 0,2 bar) en een optimale temperatuurverschil tussen het voedingswater en de stoom (meestal ongeveer 5°C) te handhaven.

• Het aantal en de kwaliteit van de stoom die wordt gebruikt voor deaeratie. De stoom moet verzadigd zijn en vrij van niet-condenseerbare gassen. Het stoomdebiet moet voldoende zijn om de benodigde warmte- en massa-overdracht voor deaeratie te leveren. Het stoomdebiet moet ook worden gereguleerd om constante druk in de deaeratieverwarmer te handhaven.

• Het ontwerp en de werking van de deaeratieverwarmer. De deaeratieverwarmer moet voldoende oppervlakte en contacttijd hebben voor het voedingswater en de stoom om te interacteren. Het voedingswater moet gelijkmatig over de plateaus of spuitkoppen worden gespoten om een dun waterfilm te creëren. De deaeratieverwarmer moet ook een ventcondensor hebben om de warmte en water van de afgevoerde gassen te herwinnen.

Voordelen van Deaeratieverwarmers

Deaeratieverwarmers bieden verschillende voordelen voor ketelsystemen, zoals:

• Ze voorkomen corrosie en puttering van ketelbuizen, trommels en andere componenten door opgeloste zuurstof en koolstofdioxide uit het voedingswater te verwijderen.

• Ze verminderen het gebruik en de kosten van chemische zuurstof-afbrekers door de resterende zuurstof in het voedingswater te minimaliseren.

• Ze verbeteren de thermische efficiëntie van de ketel door het voedingswater te voorverhitten tot bijna verzadigingstemperatuur, waardoor warmteverlies en brandstofverbruik worden verminderd.

• Ze vergroten de betrouwbaarheid en beschikbaarheid van de ketel door het risico op ketelfalen en downtime door corrosie en aanslag te verkleinen.

Conclusie

Deaeratieverwarmers zijn essentiële apparaten voor de behandeling en bescherming van ketelwater. Ze verwijderen opgeloste gassen uit het voedingswater met behulp van stoom als verhittings- en reinigingsmiddel. Ze kunnen worden ingedeeld in tray-type en spray-type, afhankelijk van hun ontwerp en configuratie. Ze werken op basis van de principes van Henry's Wet, Dalton's Wet en massa- en warmteoverdracht. Ze vereisen optimale omstandigheden van temperatuur, druk en stoomdebiet om een hoge deaeratie-efficiëntie te bereiken. Ze bieden verschillende voordelen voor ketelsystemen, zoals het voorkomen van corrosie, het verminderen van chemisch verbruik, het verbeteren van de thermische efficiëntie en het vergroten van de betrouwbaarheid.

Verklaring: Respecteer het oorspronkelijke, goede artikelen zijn de deling waard, indien er schending is neem contact op voor verwijdering.