O que é um Aquecedor Desaerador e Como Funciona?

Um desaerador, também conhecido como desaerador, é um dispositivo que remove gases dissolvidos, principalmente oxigênio e dióxido de carbono, da água de alimentação da caldeira. Gases dissolvidos podem causar corrosão e danos à caldeira e seus componentes, além de reduzir a eficiência do ciclo de vapor. Portanto, os desaeradores são essenciais para o tratamento e proteção da água da caldeira.

Os desaeradores podem ser classificados em dois tipos: do tipo bandeja e do tipo pulverização. Ambos os tipos usam vapor para aquecer a água de alimentação e remover os gases dissolvidos. O vapor também atua como fonte de produtos químicos capazes de capturar oxigênio, como hidrazina ou sulfato de sódio, que reagem com os traços remanescentes de oxigênio na água de alimentação.

Desaerador do Tipo Bandeja

Um desaerador do tipo bandeja consiste em um vaso cilíndrico vertical com uma série de bandejas perfuradas no interior. A água de alimentação entra pelo topo e é pulverizada sobre as bandejas, criando um filme fino de água que flui para baixo. O vapor entra pela parte inferior e sobe através das bandejas, aquecendo a água e removendo os gases dissolvidos. A água desaerada coleta-se na parte inferior do vaso e é bombeada para a caldeira. Os gases venteados escapam pelo topo do vaso.

As vantagens de um desaerador do tipo bandeja são:

• Pode lidar com uma ampla faixa de taxas de fluxo e temperaturas da água de alimentação.

• Pode atingir níveis muito baixos de oxigênio dissolvido (menos de 5 ppb) e dióxido de carbono (menos de 1 ppm).

• Tem uma grande capacidade de armazenamento de água de alimentação, o que ajuda a manter a pressão e a temperatura constantes na caldeira.

As desvantagens de um desaerador do tipo bandeja são:

• Requer uma grande quantidade de vapor para desaeração, o que reduz a eficiência térmica do ciclo.

• Tem um alto custo de capital e manutenção devido à complexidade e ao tamanho do vaso e das bandejas.

• É suscetível a formação de incrustações e entupimento nas bandejas, o que reduz a transferência de calor e a eficiência da desaeração.

Desaerador do Tipo Pulverização

Um desaerador do tipo pulverização consiste em um vaso cilíndrico horizontal com uma bocal de pulverização no interior. A água de alimentação entra por um extremo e é pulverizada em um jato de vapor que entra pelo outro extremo. O vapor aquece a água e remove os gases dissolvidos. A água desaerada coleta-se na parte inferior do vaso e é bombeada para a caldeira. Os gases venteados escapam pelo topo do vaso.

As vantagens de um desaerador do tipo pulverização são:

• Requer menos vapor para desaeração do que um desaerador do tipo bandeja, o que melhora a eficiência térmica do ciclo.

• Tem um custo de capital e manutenção menor do que um desaerador do tipo bandeja devido à simplicidade e compactação do vaso e do bocal.

• É menos propenso a formação de incrustações e entupimento do que um desaerador do tipo bandeja devido à alta velocidade e turbulência da água e do vapor.

As desvantagens de um desaerador do tipo pulverização são:

• Não pode lidar com taxas de fluxo e temperaturas de água de alimentação muito altas ou muito baixas sem afetar a eficiência da desaeração.

• Não pode atingir níveis tão baixos de oxigênio dissolvido (cerca de 10 ppb) e dióxido de carbono (cerca de 5 ppm) como um desaerador do tipo bandeja.

• Tem uma capacidade de armazenamento de água de alimentação menor do que um desaerador do tipo bandeja, o que o torna mais sensível a flutuações de pressão e temperatura na caldeira.

Fatores que Afetam a Eficiência da Desaeração

A eficiência da desaeração depende de vários fatores, como:

• A temperatura e a pressão da água de alimentação e do vapor. Temperaturas mais altas e pressões mais baixas aumentam a solubilidade dos gases na água, tornando mais difícil a sua remoção. Portanto, é importante manter uma diferença de temperatura ótima entre a água de alimentação e o vapor (geralmente cerca de 5°C) e uma pressão ótima no desaerador (geralmente cerca de 0,2 bar) e uma diferença de temperatura ótima entre a água de alimentação e o vapor (geralmente cerca de 5°C).

• A quantidade e a qualidade do vapor usado para desaeração. O vapor deve ser saturado e livre de gases não condensáveis. A taxa de fluxo de vapor deve ser suficiente para fornecer o calor e a transferência de massa necessários para a desaeração. A taxa de fluxo de vapor também deve ser regulada para manter a pressão constante no desaerador.

• O projeto e a operação do desaerador. O desaerador deve ter uma área de superfície e tempo de contato suficientes para a interação da água de alimentação e do vapor. A água de alimentação deve ser pulverizada ou distribuída uniformemente sobre as bandejas ou bocais para criar um filme fino de água. O desaerador também deve ter um condensador de ventilação para recuperar o calor e a água dos gases venteados.

Benefícios dos Desaeradores

Os desaeradores oferecem vários benefícios para os sistemas de caldeiras, como:

• Eles prevenem a corrosão e a formação de poços nos tubos, tambores e outros componentes da caldeira, removendo o oxigênio e o dióxido de carbono dissolvidos na água de alimentação.

• Reduzem o consumo e o custo de produtos químicos capazes de capturar oxigênio, minimizando o oxigênio residual na água de alimentação.

• Melhoram a eficiência térmica da caldeira, pré-aquecendo a água de alimentação até a temperatura de saturação, reduzindo a perda de calor e o consumo de combustível.

• Aumentam a confiabilidade e a disponibilidade da caldeira, reduzindo o risco de falhas e paradas devido à corrosão e formação de incrustações.

Conclusão

Os desaeradores são dispositivos vitais para o tratamento e proteção da água da caldeira. Eles removem gases dissolvidos da água de alimentação usando vapor como agente de aquecimento e purga. Podem ser classificados em tipos bandeja e pulverização, dependendo do seu design e configuração. Eles operam com base nos princípios da Lei de Henry, Lei de Dalton e transferência de massa e calor. Requerem condições ótimas de temperatura, pressão e taxa de fluxo de vapor para alcançar alta eficiência de desaeração. Oferecem vários benefícios para os sistemas de caldeiras, como prevenir a corrosão, reduzir o consumo de produtos químicos, melhorar a eficiência térmica e aumentar a confiabilidade.

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