Ano ang Deaerating Heater at Paano Ito Gumagana?

Ang deaerating heater, na kilala rin bilang deaerator, ay isang aparato na nagbabawas ng disolbido na mga gas, pangunahin ang oksiheno at carbon dioxide, mula sa boiler feedwater. Ang disolbido na mga gas ay maaaring magdulot ng corrosion at pinsala sa boiler at kanyang mga komponente, at maging mabawasan ang epektibidad ng steam cycle. Kaya, mahalaga ang mga deaerating heaters para sa boiler water treatment at proteksyon.

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 disolbido na mga gas. Ang steam din ay gumagamit bilang pinagmulan ng oxygen-scavenging chemicals, tulad ng hydrazine o sodium sulfite, na sumasalubong sa natitirang traces ng oksiheno sa feedwater.

Tray Type Deaerating Heater

Ang tray-type deaerating heater ay binubuo ng isang vertical cylindrical vessel na may serye ng perforated trays sa loob. Ang feedwater ay pumapasok mula sa itaas at inispray sa ibabaw ng mga trays, naglilikha ng isang thin film ng tubig na bumababa pababa. Ang steam ay pumapasok mula sa ilalim at umuusbong pataas sa pamamagitan ng mga trays, initin ang tubig at alisin ang disolbido na mga gas. Ang deaerated water ay nakakolekta sa ilalim ng vessel at inipump sa boiler. Ang vented gases ay lumilipad mula sa itaas ng vessel.

Ang mga benepisyo ng tray-type deaerating heater ay:

• Maaari itong handlin ang malawak na range ng feedwater flow rates at temperatures.

• Maaari itong makamit ang napakababang levels ng disolbido na oksiheno (less than 5 ppb) at carbon dioxide (less than 1 ppm).

• Mayroon itong malaking storage capacity para sa feedwater, na tumutulong upang panatilihin ang constant pressure at temperature sa boiler.

Ang mga di-benepisyo ng tray-type deaerating heater ay:

• Nangangailangan ito ng malaking amount ng steam para sa deaeration, na bawas sa thermal efficiency ng cycle.

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

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

Spray Type Deaerating Heater

Ang spray-type deaerating heater ay binubuo ng isang horizontal cylindrical vessel na may spray nozzle sa loob. Ang feedwater ay pumapasok mula sa isa at inispray sa isang stream ng steam na pumapasok mula sa kabilang dulo. Ang steam ay initin ang tubig at alisin ang disolbido na mga gas. Ang deaerated water ay nakakolekta sa ilalim ng vessel at inipump sa boiler. Ang vented gases ay lumilipad mula sa itaas ng vessel.

Ang mga benepisyo ng spray-type deaerating heater ay:

• Nangangailangan ito ng mas kaunting 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 simplicity at compactness ng vessel at nozzle.

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

Ang mga di-benepisyo ng spray-type deaerating heater ay:

• Hindi ito maaaring handlin ang napakataas o napakababang feedwater flow rates at temperatures nang walang pag-aapekto sa deaeration efficiency.

• Hindi ito maaaring makamit ang napakababang levels ng disolbido na oksiheno (about 10 ppb) at carbon dioxide (about 5 ppm) kaysa sa tray-type deaerating heater.

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

Mga Factor na Nakakaapekto sa Deaeration Efficiency

Ang epektibidad ng deaeration ay depende sa ilang factors, 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, mahalaga na panatilihin ang optimal na temperatura difference sa pagitan ng feedwater at steam (usually about 5°C) at optimal na presyon sa deaerating heater (usually about 0.2 bar) at optimal na temperatura difference sa pagitan ng feedwater at steam (usually about 5°C).

• Ang amount at kalidad ng steam na ginagamit para sa deaeration. Ang steam ay dapat saturated at libre mula 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 din iregulate upang panatilihin ang constant pressure sa deaerating heater.

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

Mga Benepisyo ng Deaerating Heaters

Nagbibigay ang mga deaerating heaters ng ilang mga benepisyo para sa boiler systems, tulad ng:

• Nagpre-prevent sila ng corrosion at pitting ng boiler tubes, drums, at iba pang komponente sa pamamagitan ng pag-alis ng disolbido na oksiheno at carbon dioxide mula sa feedwater.

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

• Nag-improve sila ng thermal efficiency ng boiler sa pamamagitan ng preheating ng feedwater sa near saturation temperature, nagrereduce ng heat loss at fuel consumption.

• Nag-increase sila ng reliability at availability ng boiler sa pamamagitan ng pag-reduce ng risk ng boiler failures at downtime dahil sa corrosion at scaling.

Kaklusan

Mahalagang mga aparato ang deaerating heaters para sa boiler water treatment at proteksyon. Nagbabawas sila ng disolbido na mga gas mula sa feedwater gamit ang steam bilang heating at purging agent. Maaaring ikategorya sila sa tray type at spray type, depende sa kanilang disenyo at configuration. Gumagana sila batay sa mga prinsipyong Henry’s Law, Dalton’s Law, at mass at heat transfer. Nangangailangan sila ng optimal na kondisyon ng temperatura, presyon, at steam flow rate upang makamit ang mataas na deaeration efficiency. Nagbibigay sila ng ilang mga benepisyo para sa boiler systems, tulad ng pag-prevent ng corrosion, pag-reduce ng chemical consumption, pag-improve ng thermal efficiency, at pag-increase ng reliability.

Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mahusay na artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may infringement pakisama delete.