ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Деаэрация из "Коррозионная стойкость оборудования химических производств" Термическая деаэрация сочетает процессы подогрева воды до температуры насыщения и удаления диоксида углерода и кислорода из воды в паровую среду. Дегазация происходит за счет двух факторов образования и удаления пузырьков газа и его диффузии через поверхность контакта фаз. С пузырьками удаляется до 90—95 % растворенного в воде газа. Примерно 40—70 % газа, поступающего из колонки, выделяется при отстое в баке-аккумуляторе. Способствующее диффузии увеличение поверхности контакта фаз осуществляется дроблением на струи, капли, пленки или барботажем паром. При барботаже эта поверхность достигает 1500 м м (при дроблении на пленки 500 м м ), что значительно интенсифицирует процесс тепломассообмена. [c.111] Кроме удаления газов деаэраторы служат для создания рабочего и аварийного резерва питательной воды в баках-аккумуляторах и подогрева ее в регенеративной схеме установки. Технические требования к деаэраторам определяются ГОСТ 16860—77, ОСТ 108.301.02—81, действующими нормами технологического проектирования электрических станций и тепловых сетей Минэнерго СССР, Правилами технической эксплуатации [81 и методическими указаниями [9]. Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют деаэраторы со струйно-барботажными колонками. [c.111] В зависимости от рабочего давления, при котором осуществляется дегазация, деаэраторы делятся на следующие типы вакуумные — ДВ (на абсолютное давление 0,0075—0,05 МПа) атмосферные — ДА, работающие на давлении 0,12 МПа повышенного до 0,6—1,2 МПа рабочего давления —ДП. Вакуумные деаэраторы (типа ДВ) применяют чаще всего для дегазации подпиточной воды систем теплоснабжения на ТЭЦ и в котельных. Нормы качества воды (Оз, СОа) приведены в гл. 8. Остаточная концентрация кислорода в деаэрированной питательной воде не должна превышать значения, указанного в табл. 6.3. Свободный СОа в деаэрированной воде должен отсутствовать. [c.111] По способу дробления фаз деаэраторы делят на струйные, пленочные и барботажные. При использовании одного из способов дробления деаэратор считается одноступенчатым, при их комбинации — многоступенчатым. [c.111] Возможность обеспечения надлежащего качества дегазации должна устанавливаться по основной теплохимической характеристике колонки, показывающей зависимость содержания кислорода в деаэрированной воде от гидравлической нагрузки и температуры исходной воды (рис. 6.12). На графике эта зависимость имеет максимум, величина которого тем больше, чем ниже температура воды перед колонкой. С увеличением температуры требуемая концентрация кислорода в деаэрированной воде может быть достигнута при различных гидравлических нагрузках. Для нагрузок более 50 % номинальной повышение температуры воды приводит к увеличению минимально допустимой нагрузки, при которой обеспечивается удовлетворительная дегазация. Из основной характеристики колонки следует, что требуемая правилами технической эксплуатации концентрация кислорода, независимо от его начального содержания, достигается при нагреве воды в колонке до температуры не выше 10 °С. [c.113] Некоторое распространение получили деаэраторы пленочного типа с насадкой в колонке. Дегазация осуществляется при про-тивоточном контакте пара, подводимого под насадку, с пленкой воды, стекающей по ее элементам. Удельная поверхность насадки достигает 190—195 м7м а плотность орошения при подогреве воды на 40 °С 90—ПО м /(м ч). Эти колонки вплоть до производительности 500 т/ч имеют в 1,3—1,5 раза меньшую высоту по сравнению с колонками струйного типа. Они допускают меньшую, чем струйные колонки, предельную гидравлическую нагрузку, но обеспечивают большую глубину дегазации. [c.113] Все деаэраторы выпускают в настоящее время со встроенными в колонку барботажными устройствами. Эти устройства более технологичны в изготовлении, просты и безопасны в эксплуатации. Схема струйно-барботажной колонки показана на рис. 6.13. Для подогрева воды до температуры, близкой к температуре насыщения, применен струйный пучок высотой 0,5—1 м. Для формирования пучка и струй воды служат три тарелки 6, 9, 10. Барбо-тажное устройство содержит перфорированную тарелку 5, снабженную водосливным гидрозатвором 12 и саморегулируемым пароперепускньш клапаном 11. В связи со значительным изменением (в 3—5 раз) расхода пара на деаэратор при изменении режима его работы, часть пара через клапан перепускается в струйный пучок в обвод перфорированной тарелки. Дегазация воды осуществляется в относительно тонком (0,1—0,3 м) пенно-барбо-тажном слое, создаваемом при пропускании пара через перфорацию барботажной тарелки 5. [c.114] При создании необходимых условий в баке может выделяться до 75—90 % кислорода, содержащегося в воде после колонки. Полное выделение из этой воды свободного диоксида углерода достигается через 20 мин пребывания воды в баке, и его концентрация после колонки 3,3—9,4 мг/кг. Степень разложения в баке бикарбоната натрия при отсутствии дополнительной обработки воды составляет 15—18 %. [c.116] Охладители выпара предназначены для конденсации пара из отводимой от деаэратора парогазовой смеси с целью сохранения тепла и конденсата в тепловой схеме. Они могут быть индивидуальными или групповыми, поверхностного или контактного типа, последние подразделяются на выносные и встроенные в де-аэрационную колонку. Скорость воды в охладителях выпара с латунными трубками Л-68 устанавливается не более 2,5 м/с, а в трубках из стали Х18Н10Т — не более 3,5—4 м/с. [c.116] Вакуумная деаэрация нашла широкое распространение на ТЭЦ и в системах горячего водоснабжения. Вакуумный деаэратор включают после водо-водяного подогревателя, где температура повышается до 60—65 °С. В деаэрационной колонке поддерживается такой вакуум, чтобы поступающая из подогревателя вода имела некоторый перегрев (на 5—10 °С) по отношению к температуре насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе. Вода при этих условиях вскипает, становится пересыщенным раствором газов, из которого выделяются газовые пузырьки. При этом из воды в паровую фазу поступает 90—95 % кислорода. Выделение оставшегося растворенного кислорода (5—10 %) происходит путем диффузии и протекает медленно. Для отсоса выделяющихся газов и поддержания в деаэраторе вакуума используют водоструйный эжектор. Для вакуумной деаэрации применяют струйные и струйно-барботажные колонки. [c.116] Ранее отмечалось, что значительного углубления десорбции свободного диоксида углерода в вакуумных деаэраторах можно добиться при организации рациональных режимов эксплуатации декарбонизаторов. Полученные данные о работе вакуумных деаэраторов позволяют выявить преимущества режима работы водоприготовительной установки с повышенным подогревом воды перед декарбонизаторами [4]. При подогреве исходной воды до 40—50 °С обеспечивается очень низкое содержание свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде (во многих случаях зафиксировано остаточное содержание, близкое к равновесному). Соответственно значительно облегчается окончательное удаление свободного диоксида углерода в вакуумных деаэраторах. Очень важно, что при повышенной температуре подогрева исходной БОДЫ перед декарбонизаторами общий подогрев подпиточной воды, необходимый для удаления свободного диоксида углерода, существенно снижается. [c.117] Снижение температуры подпиточной воды во многих случаях позволяет существенно повысить экономичность теплофикационных установок. Другое существенное достоинство рассматриваемого режима — эффективное удаление свободного СОа в декарбонизаторах и вакуумных деаэраторах при низких значениях щелочности подпиточной воды. Повышенный подогрев воды перед декарбонизаторами в сочетании с подкислением до общей щелочности 0,1—0,4 мэкв/л позволяет осуществить не только удаление свободного, но и большей части связанного диоксида углерода, причем глубокая декарбонизация достигается при высоком качестве противонакипной обработки подпиточной воды. Усовершенствованная схема водоприготовительной установки представлена на рис. 6.17 [4]. [c.118] Для подогрева исходной воды перед декарбонизаторами до 40—50 °С в схему включены соответствующие подогреватели. Особенно хороший эффект противокоррозионной защиты дает совместное применение силикатной или щелочно-силикатной обработки и повышенного подогрева воды перед декарбонизаторами. [c.118] Возможность глубокого понижения щелочности позволяет избежать ухудшения противонакипных свойств воды при вводе силиката (гл. 9). Сочетание двух методов обработки позволяет исключить внутреннюю коррозию систем теплоснабжения, обусловленную присутствием свободного диоксида углерода в подпиточной и сетевой воде. [c.119] Вернуться к основной статье