Что такое деаэраторный нагреватель и как он работает

Деаэратор, также известный как деаэрирующий нагреватель, это устройство, которое удаляет растворенные газы, в основном кислород и углекислый газ, из питательной воды котла. Растворенные газы могут вызывать коррозию и повреждения котла и его компонентов, а также снижать эффективность парового цикла. Поэтому деаэраторы являются необходимыми для обработки и защиты питательной воды котла.

Деаэраторы можно классифицировать на два типа: с лотками и распылительные. Оба типа используют пар для нагрева питательной воды и удаления растворенных газов. Пар также служит источником химических веществ, поглощающих кислород, таких как гидразин или сульфит натрия, которые реагируют с оставшимися следами кислорода в питательной воде.

Деаэратор с лотками

Деаэратор с лотками состоит из вертикального цилиндрического сосуда с рядом перфорированных лотков внутри. Питательная вода поступает сверху и распыляется на лотках, создавая тонкую пленку воды, которая стекает вниз. Пар поступает снизу и поднимается вверх через лотки, нагревая воду и удаляя растворенные газы. Деаэрированная вода собирается в нижней части сосуда и насосом подается в котел. Вентилируемые газы выходят из верхней части сосуда.

Преимущества деаэратора с лотками:

• Он может обрабатывать широкий диапазон расходов и температур питательной воды.

• Он может достигать очень низкого уровня растворенного кислорода (менее 5 ppb) и углекислого газа (менее 1 ppm).

• У него большая емкость для хранения питательной воды, что помогает поддерживать постоянное давление и температуру в котле.

Недостатки деаэратора с лотками:

• Требуется большое количество пара для деаэрации, что снижает тепловую эффективность цикла.

• Высокие капитальные и эксплуатационные затраты из-за сложности и размера сосуда и лотков.

• Подвержен образованию накипи и загрязнению на лотках, что снижает передачу тепла и эффективность деаэрации.

Распылительный деаэратор

Распылительный деаэратор состоит из горизонтального цилиндрического сосуда с распылителем внутри. Питательная вода поступает с одного конца и распыляется в поток пара, который поступает с другого конца. Пар нагревает воду и удаляет растворенные газы. Деаэрированная вода собирается в нижней части сосуда и насосом подается в котел. Вентилируемые газы выходят из верхней части сосуда.

Преимущества распылительного деаэратора:

• Требует меньше пара для деаэрации, чем деаэратор с лотками, что улучшает тепловую эффективность цикла.

• Имеет более низкие капитальные и эксплуатационные затраты, чем деаэратор с лотками, благодаря простоте и компактности сосуда и распылителя.

• Менее подвержен образованию накипи и загрязнению, чем деаэратор с лотками, из-за высокой скорости и турбулентности воды и пара.

Недостатки распылительного деаэратора:

• Не может обрабатывать очень высокие или очень низкие расходы и температуры питательной воды без влияния на эффективность деаэрации.

• Не может достичь такого низкого уровня растворенного кислорода (около 10 ppb) и углекислого газа (около 5 ppm), как деаэратор с лотками.

• Имеет меньшую емкость для хранения питательной воды, чем деаэратор с лотками, что делает его более чувствительным к колебаниям давления и температуры в котле.

Факторы, влияющие на эффективность деаэрации

Эффективность деаэрации зависит от нескольких факторов, таких как:

• Температура и давление питательной воды и пара. Более высокая температура и более низкое давление увеличивают растворимость газов в воде, что делает их труднее удалить. Поэтому важно поддерживать оптимальную разницу температур между питательной водой и паром (обычно около 5°C) и оптимальное давление в деаэраторе (обычно около 0.2 бар).

• Количество и качество пара, используемого для деаэрации. Пар должен быть насыщенным и свободным от неконденсируемых газов. Скорость потока пара должна быть достаточной, чтобы обеспечить необходимую передачу тепла и массы для деаэрации. Скорость потока пара также должна регулироваться для поддержания постоянного давления в деаэраторе.

• Дизайн и эксплуатация деаэратора. У деаэратора должно быть достаточно площади поверхности и времени контакта для взаимодействия питательной воды и пара. Питательная вода должна равномерно распыляться или распределяться на лотках или распылителях, создавая тонкую пленку воды. У деаэратора также должен быть конденсатор для вентиляции, чтобы восстановить тепло и воду из вентилируемых газов.

Преимущества деаэраторов

Деаэраторы предоставляют несколько преимуществ для систем котлов, таких как:

• Предотвращают коррозию и образование ям на трубах, барабанах и других компонентах котла, удаляя растворенный кислород и углекислый газ из питательной воды.

• Снижают потребление и стоимость химических веществ, поглощающих кислород, минимизируя остаточный кислород в питательной воде.

• Улучшают термическую эффективность котла, предварительно нагревая питательную воду до температуры, близкой к температуре насыщения, что снижает теплопотери и потребление топлива.

• Повышают надежность и доступность котла, снижая риск отказов и простоев из-за коррозии и образования накипи.

Заключение

Деаэраторы являются важными устройствами для обработки и защиты питательной воды котла. Они удаляют растворенные газы из питательной воды, используя пар в качестве нагревательного и очистительного агента. Они могут быть классифицированы на типы с лотками и распылительные, в зависимости от их дизайна и конфигурации. Они работают на основе принципов закона Генри, закона Дальтона и передачи массы и тепла. Для достижения высокой эффективности деаэрации требуются оптимальные условия температуры, давления и скорости потока пара. Они предоставляют несколько преимуществ для систем котлов, таких как предотвращение коррозии, снижение потребления химических веществ, улучшение термической эффективности и повышение надежности.

Заявление: Уважайте оригинал, хорошие статьи стоят делиться, если есть нарушение прав, пожалуйста, свяжитесь для удаления.