2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Деаэратор в котельной что это такое

Деаэрация воды в котельных бывает нескольких видов

Деаэрация воды в котельных — это докотловая водоподготовка, во время которой из воды удаляются растворенный кислород и углекислота. Дело в том, что при нагревании воды в котельных именно растворенный кислород оказывает отрицательное влияние на оборудование. Но необходимо сказать, что даже после проведения деаэрации может потребоваться применение специальных химических реагентов, чтобы снизить концентрацию растворенных газообразных веществ.

Для связывания в сетевой и питательной среде кислорода можно применять комплексные реагенты, с помощью которых можно не только уменьшить концентрацию углекислоты и кислорода до приемлемого уровня, но также и привести в норму уровень рН котельной воды, а также предотвратить образование известковых отложений. Таким образом, в некоторых случаях приемлемого качества воды в котельных можно достичь даже без использования оборудования для деаэрации.

Химическая деаэрация заключается в добавлении в котловую воду реагентов, с помощью которых можно связать присутствующие там растворенные газообразные вещества, провоцирующие возникновение коррозии. Для водогрейных котлов рекомендуется применять комплексные реагенты — ингибиторы отложений и коррозий. Для удаления растворенного кислорода можно воспользоваться реагентами, специально предназначенными водоподготовки паровых котлов, при этом можно даже обойтись без деаэрации. В некоторых случаях, если оборудование деаэрации работает некорректно, то для нормализации воднохимического режима котлов можно использовать специальные реагенты.

В любой воде в больших количествах имеются агрессивные растворенные газы, в основном углекислота и кислород, которые и способствуют появлению коррозии трубопроводов и оборудования. Термическая деаэрация воды в котельных позволяет существенно снизить количество газов. Коррозионно-активные газы проникают в питательную воду из окружающей атмосферы, либо в процессе ионного обмена. Но самое большое негативное воздействие оказывает кислород, являясь причиной коррозии. Что касается углекислоты, то она выступает в качестве своеобразного катализатора, усиливая действие кислорода. Но она и сама в состоянии оказывать негативное воздействие.

Термическая деаэрация используется чаще всего. Во время нагрева воды в котельной при постоянном давлении происходит выделение растворенных газов. По мере увеличения температуры, когда она доходит до кипения, концентрация газов постепенно снижается до минимума, вследствие чего вода полностью от них освобождается. Если воду в котельной не нагреть до температуры кипения, остаточное содержание в ней газов будет увеличиваться. Причем, влияние данного параметра довольно существенное. Существуют определенные нормы, регламентирующие состояние воды в котельных, и если недогреть воду хотя бы на один градус, добиться соответствия этим нормам не удастся.

Поскольку концентрация растворенных газов в воде котельных очень маленькая, то недостаточно просто удалить их из воды — очень важно полностью освободить от них установку деаэрации. Для того, чтобы этого добиться, приходится подавать избыточный пар в установку, в количестве гораздо большем, чем требуется для доведения воды до кипения. Если взять расход пара в количестве обрабатываемой воды в пределах 15-20 кг/т, то выпар будет составлять 2-3 кг/т, а его снижение может привести к значительному ухудшению воды в котельной. Помимо этого емкость установки деаэрации должна быть достаточно большой, чтобы вода могла пробыть в ней не менее 20-30 минут. Такой длительный промежуток времени требуется не только для выведения газов, но и для полного разложения карбонатов.

Вакуумная деаэрация воды в котельных применяется тогда, когда в котельных установлены водогрейные котлы. В этом случае деаэраторы могут работать при температуре в пределах 40-90 градусов.

Но при всех своих положительных качествах системы водоочистки и водоподготовки путем вакуумной деаэрации обладают и существенными недостатками — высокая металлоемкость, очень много вспомогательного оборудования (вакуумные эжекторы и насосы, баки и т.д.), необходимость монтировать их на возвышенности.

Деаэрация воды для котельных

Из содержания этой статьи вы узнате:

1. Что такое деаэрация?

Деаэрация – это процесс удаления газов из жидкости. В частности, речь идёт об освобождении питательной воды для котельных от содержания кислорода, углекислого газа и других летучих примесей.

Этот процесс необходим из-за губительного свойства газов способствовать образованию коррозий на рабочих поверхностях оборудования в тепло- и атомной энергетике. Являясь активным распространителем элементарных частиц в жидкой среде, газ имеет возможность ускорять и усугублять воздействие нежелательных примесей на целостность и качество технических систем, в результате именно газосодержащая вода может дать главную причину поломок – потерю рабочего состояния важнейших деталей.

В условиях функционирования котельных, где счёт перерабатываемой воды идёт на сотки кубометров в день, возможность взаимодействия с загазованной водой – непозволительная роскошь, так как ремонт и наладка систем является крайней нежелательной статьей расходов любого предприятия, поэтому практичнее и проще установить систему деаэрации, которая защитит оборудование от регулярных травм.

Кроме того, деаэратор – это ещё и возможность хранения подготовленной воды для дальнейшего использования, поэтому крупные габариты деаэратора оправдываются не только его эффективной водопереработкой, но и функцией накопления необходимых гидрозапасов.

Чтобы понять, как происходит процесс деаэрации, нужно разобраться с тем, как функционируют газы в жидкости. Итак, газообразования в воде бывают трех видов:

— молекулы газа, растворенные в составе воды;

— мелкие пузырьки газа (те же молекулы, которые скапливаются вокруг гидрофобных элементов);

— молекулы газа, образующиеся в процессе химических реакций, протекающих между примесями в воде.

Чтобы очистить воду от газов на молекулярном уровне, необходимо использовать два физических метода: нагревание воды с целью ускорения процессов распада и повышение атмосферного давления в воде с целью вымещения более легких соединений из состава жидкости.

Оба метода требуют крайней точности и внимания к протекающим процессам, потому деаэратор входит в число режимных установок, работа которых тщательно контролируется. Показатели работы деаэратора необходимо фиксировать в подотчетных журналах несколько раз в сутки, чтобы в случае обнаружения нестабильности вовремя применить меры по устранению ошибки, так как от правильного функционирования деаэратора зависит здоровая работа всех систем котельного оборудования, работающих на подготовленной воде.

Из этого можно сделать вывод, что деаэрация – неотъемлемый и крайне важный процесс, требующий четко обозначенных условий в обеспечении качественной водой теплового оборудования.

2. Основные типы деаэрации и виды деаэраторов

Так как основной метод удаления агрессивных газов из воды подразумевает наличие повышенных температур при образовании пара, термические деаэраторы выступают в роли лидеров отрасли. Они делятся на:

Атмосферные деаэраторы работают в состоянии естественного давления, а температура воды в них составляет 102-107 градусов. Вакуумные деаэраторы нуждаются в пониженном давлении, температура достигает 40-99 градусов. Наличие высокого давления в деаэраторе обуславливает так же и наличие высоких температур – 158-188 градусов. Это во многом определяет сферу применения того или иного типа деаэратора. Самая горячая вода используется в качестве питания специальных энергетических котлов. Вода, прошедшая через естественную атмосферную среду, работает на теплоэлектросетях, в испарителях, а вакуумная вода служит источником энергии для котельных.

Помимо очевидных различий в условиях эксплуатации, есть и другие интересные особенности. Например, вакуум необходимо освобождать от избытка переработанного газа, чтобы он мог выйти наружу. А у атмосферных деаэраторов есть существенный плюс: при отсутствии вакуума их не нужно вручную открывать и выпускать излишки, так как газы улетучиваются самостоятельно. Для высокого давления характерна подача переработанного газа вместе с паром на конденсатор, что позволяет использовать излишки с пользой для системы.

Читать еще:  Разболтовка рено меган 2

По виду покрытия и взаимодействия пара и воды различают три типа:

Струйные и пленочные деаэраторы работают на разности подачи воды и пара: вода стекает сверху вниз, а пар поднимается снизу вверх. Этот процесс происходит в колонне деаэратора. Однако струйный тип деаэраторов подразумевает вхождение воды внутрь колонны небольшими струйками, а пленочный тип как бы создает водную пленку, которая обволакивает колонну.

В деаэраторах барботажного типа работает несколько иная система. Там вода обрабатывается паром уже будучи в баке, что позволяет насыщать воду более крупными соединениями газов, которые цепляют более мелкие частицы и выстреливают вместе с ними на поверхности.

Нередко деаэрация осуществляется сразу несколькими способами воздействия, что обуславливает наличие в конструкции и струйных/пленочных, и барботажных систем.

По форме конструкции деаэраторы делятся на два типа:

Тарельчатые деаэраторы названы так, потому что в конструкции подразумевается наличие специальных мембран-тарелок, через которые просачивается пар, очищаясь от газов. Над горизонтальным баком для сбора подготовленной воды располагается вертикально стоящий бак для деаэрации – именно здесь «тарелки» и располагаются.

Сверху через вертикальный бак подается неочищенная вода, которая проходит через мембраны-тарелки. На них же подается специально подведенный поток пара, который достаточно тяжел для того, чтобы вытеснить вверх газ, но недостаточно тяжел для того, чтобы задерживать воду. Весь процесс проходит под гнётом низкого давления, в результате чего газ выводится наружу конструкции, а в горизонтальный бак попадает подготовленная вода.

Этот тип деаэраторов используется несколько реже, однако он так же имеет востребованность. Главная его особенность в том, что у него отсутствует вертикально стоящий бак деаэрации с «тарелками», а весь процесс проходит прямо внутри основного бака.

Вода в баке разделена перегородкой на зону повышенной температуры и зону деаэрации. Когда вода в первой зоне нагревается и поступает во вторую зону, там, под действием пара, поступающего снизу, она окончательно освобождается от наличия газообразных соединений.

Как видим, в обоих случаях нельзя сказать, что конструкция и силы воздействия являются технологически сложными. Однако, как и всё гениальное, деаэратор прост только на первый взгляд, так как за его работой стоит соблюдение нескольких важных условий.

Так, сама установка является статичной. Все её детали надежно сварены друг с другом, а сам бак впаян на опоры, которые втоплены в фундамент. Это обеспечивает устойчивость и стабильность конструкции.

Так же особого внимания требуют датчики давления, температуры, уровня воды и концентрации пара, так как все эти показатели связаны друг с другом и при незначительных отклонениях от нормы может быть нарушена работа всей системы.

Что позволяет держать работу устройства в стабильном состоянии? Прежде всего, это система отвода выпара. Выпар – это смесь газов и нерастворенного пара, которая, будучи лёгкой, поднимается вверх. Не находя естественных путей отвода, выпар может накапливаться внутри бака и даже спровоцировать его разрыв, поэтому система отвода выпара стабилизирует не только уровень концентрации переработанных нежелательных газов внутри системы, но и позволяет регулировать давление. К слову, выпар освобождается в открытую атмосферу, то есть не проходит никаких дополнительных степеней очистки, так как чаще всего мы имеем дело с кислородом, углекислым газом и незначительным присутствием других газов, не представляющих опасности для окружающей среды.

3. Химическая и реагентная деаэрация

Помимо существования классического технического оборудования по водоподготовке котельных, ТЭЦ и других энергоемких водопотребителей, существует и ещё один способ освободить воду от наличия газов, и он никак не связан с нагреванием, парообразованием, необходимостью соблюдать давление и обслуживать систему, держа руку на пульсе её показателей.

Речь о применении химического метода деаэрации. Её смысл состоит в том, что в воду добавляется специальный реагент-ингибитор, способный «связывать» молекулы газа и нейтрализовывать их коррозийные свойства. Так же это помогает ещё и умягчить воду, что значительно снижает образование накипи и налёта на рабочих поверхностях металлов.

Преимущества данного способа в том, что для осуществления химических реакций не нужно дополнительных условий, таких как определенная температура и давление. Это позволяет заметно упростить и усовершенствовать систему водоподготовки.

Однако у химической деаэрации есть и существенные минусы:

— дорогостоящие ингибиторы, концентрацию которых нужно постоянно восполнять и поддерживать на нужном уровне, что подразумевает регулярные внушительные расходы;

— наличие в воде реагентов, которые хоть и не вредят оборудованию, но представляют угрозу для окружающей среды, так как их утилизация подразумевает особый режим, а чтобы его исполнить, опять же требуются немалые затраты.

Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что химическая система деаэрации хоть и значительно более понятна и удобна, не выдерживает конкуренции с привычными паровыми установками просто ввиду того, что не каждые теплосети или котельные способны позволить себе столь внушительную статью расходов.

4. Ультразвуковая деаэрация

Этот метод нельзя назвать распространенным, однако он имеет места применения. Суть его сводится к следующему: на воду, содержащую газы, направляется ультразвуковая волна, которая способствует слипанию частиц газов в более крупные образования, вследствие чего они под силой тяжести собственного объема выталкиваются из воды наружу.

Эта установка работает с горячей водой, температура которой варьируется от 30 до 80 градусов. Состоит система из бака с водой, генератора ультразвука и блока контроллера, регулирующего работу устройства.

Однако стоит учитывать, что, несмотря на небольшие габариты и продуктивность использования, ультразвуком можно добиться совсем небольших объемов производства, поэтому данный метод считается скорее экспериментальным и нуждается в особом подходе. Кроме того, как и предыдущий представитель деаэрации, ультразвук совсем недешев, но и значительно менее вреден для окружающей среды. Тем не менее, его использование в промышленных масштабах остается под вопросом.

5. Мембранная деаэрация с применением азота

Данный способ подразумевает наличие в колонне деаэрации мембран, на которых подается вода и одновременно поступает газ азот. Азот и кислород соединяются друг с другом, после чего специальный насос под вакуумным давлением выделяет газы с поверхности воды.

Способ примечателен тем, что в данных условиях температура воды не должна превышать 20 градусов, то есть её не нужно дополнительно разогревать. Так же установка не подразумевает больших габаритов. Из минусов – относительно недолговечный срок службы мембраны, которая составляет внушительный процент от общей стоимости всей установки, а так же необходимость постоянного приобретения азотного газа.

Подводя итоги данной статьи, стоит отметить, что на сегодняшний день существует несколько типов деаэрации воды, каждый из которых имеет право на существование за счет неоспоримых плюсов, имеющихся в каждом образце. Однако по степени сочетания качества проделываемой работы и финансовых затрат на неё, самым востребованным и распространённым способом подготовки воды для паровых котлов, котельных, ТЭЦ и ТЭС по-прежнему остается термическая деаэрация.

Термическая деаэрация работает на эффекте выпара, и, безусловно, наличие высоких температур не может считаться положительным эффектом в трудовой сфере, однако для того, чтобы избежать ожогов работников, все рабочие поверхности деаэратора изолируются. Кроме того, сам по себе остаточный выпар нередко используется как дополнительный ресурс для теплообмена и энергообмена между системами, что позволяет ещё более удешевить производство.

Читать еще:  О чем информируют вас эти дорожные знаки

Деаэраторы атмосферные

В производственных и отопительных котельных для защиты от коррозии поверхностей нагрева, омываемых водой, а также трубопроводов необходимо из питательной и подпиточной воды удалять коррозионно-агрессивные газы (кислород и углекислый газ), что наиболее эффективно обеспечивается термической деаэрацией воды. Деаэрацией называется процесс удаления из воды растворённых в ней газов.

При подогреве воды до температуры насыщения при данном давлении парциональное давление удаляемого газа над жидкостью снижается, и растворимость его снижается до нуля.

Удаление коррозионно-агрессивных газов в схеме котельной установки осуществляется в специальных устройствах – термических деаэраторах.

Назначение и область применения

Двухступенчатые деаэраторы атмосферного давления серий ДА с барботажным устройством в нижней части колонки, предназначены для удаления коррозионно-агрессивных газов (кислорода и свободной углекислоты) из питательной воды паровых котлов и подпиточной воды систем теплоснабжения в котельных всех типов (за исключением чисто водогрейных). Деаэраторы изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТа 16860—77. Код ОКП 31 1402.

Модификации

Пример условного обозначения:

ДА-5/2 – деаэратор атмосферного давления производительностью колонки 5 м³/час с баком ёмкостью 2 м³. Серийные типоразмеры – ДА-5/2; ДА-15/4; ДА-25/8; ДА-50/15; ДА-100/25; ДА-200/50; ДА-300/75.

По желанию заказчика, возможно, поставить деаэраторы атмосферного давления серий ДСА, с типоразмерами ДСА-5/4; ДСА-15/10; ДСА-25/15; ДСА-50/15; ДСА-50/25; ДСА-75/25; ДСА-75/35; ДСА-100/35; ДСА-100/50; ДСА-150/50; ДСА-150/75; ДСА-200/75; ДСА-200/100; ДСА-300/75; ДСА-300/100.

Деаэрационные колонки, возможно, комбинировать с баками большей вместимости.

Рис. Общий вид деаэраторного бака с экспликацией штуцеров.

Техническая характеристика

Основные технические характеристики деаэраторов атмосферного давления с барботажем в колонке приведены в таблице.

Производительность номинальная, т/ч

Давление рабочее избыточное, МПа

Температура деаэрированной воды,°C

Диапазон производительности, т/ч

Максимальный и минимальный подогрев воды в деаэраторе, °C

Концентрация О2 в деаэрированной воде при его концентрации в исходной воде, С к О2, мкг/кг:

— соответствующей состоянию насыщенности

— не более 3 мг/кг

Концентрация свободной углекислоты и деаэрированной воды, С к О2, мкг/кг

Пробное гидравлическое давление, МПа

Допустимое повышение давления при работе защитного устройства, МПа

Удельный расход выпара при номинальной нагрузке, кг/тд.в

Полезная емкость аккумуляторного бака, м 3

Тип деаэраторного бака

Типоразмер охладителя выпара

Тип предохранительного устройства

* — конструктивные размеры деаэрационных колонок могут отличаться в зависимости от завода-изготовителя.

Описание конструкции

Термический деаэратор атмосферного давления серии ДА состоит из деаэрационной колонки, установленной на аккумуляторном баке. В деаэраторе применена двухступенчатая схема дегазации 1 ступень — струйная, 2 — барботажная, причем обе ступени размещены в деаэрационной колонке, принципиальная схема которой приведена на рис. 1. Потоки воды, подлежащей деаэрации, подаются в колонку 1 через патрубки 2 на верхнюю перфорированную тарелку 3. С последней вода стекает струями на расположенную ниже перепускную тарелку 4, откуда узким пучком струи увеличенного диаметра сливается на начальный участок непровального барботажного листа 5. Затем вода проходит по барботажному листу в слое, обеспечиваемом переливным порогом (выступающая часть сливной трубы), и через сливные трубы 6 сливается в аккумуляторный бак, после выдержки в котором отводится из деаэратора по трубе 14 (см. рис. 2), весь пар подается в аккумуляторный бак деаэратора по трубе 13 (см. рис. 2), вентилирует объем бака и попадает под барботажный лист 5. Проходя сквозь отверстия барботажного листа, площадь которых выбрана с таким расчетом, чтобы исключить провал воды при минимальной тепловой нагрузке деаэратора, пар подвергает воду на нем интенсивной обработке. При увеличении тепловой нагрузки давление в камере под листом 5 возрастает, срабатывает гидрозатвор перепускного устройства 9 и избыточный пар перепускается в обвод барботажного листа через пароперепускную трубу 10. Труба 7 обеспечивает залив гидрозатвора перепускного устройства деаэрированной воды при снижении тепловой нагрузки. Из барботажного устройства пар через отверстие 11 направляется в отсек между тарелками 3 и 4. Парогазовая смесь (выпар) отводится из деаэратора через зазор 12 и патрубок 13. В струях происходит подогрев воды до температуры, близкой к температуре насыщения; удаление основной массы газов и конденсация большей части пара, подводимого в деаэратор. Частичное выделение газов из воды в виде мелких пузырьков идет на тарелках 3 и 4. На барботажном листе осуществляется догрев воды до температуры насыщения с незначительной конденсацией пара и удаление микроколичеств газов. Процесс дегазации завершается в аккумуляторном баке где происходит выделение из воды мельчайших пузырьков газа за счет отстоя.

Деаэрационная колонка приваривается непосредственно к аккумуляторному баку, за исключением тех колонок, которые имеют фланцевое соединение с деаэраторным баком. Относительно вертикальной оси колонка может быть ориентирована произвольно, в зависимости от конкретной схемы установки. Корпуса деаэраторов серии ДА изготавливаются из углеродистой стали, внутренние элементы — из нержавеющей стали, крепление элементов к корпусу и между собой осуществляется электрической сваркой.

В комплект поставки деаэрационной установки входит (завод-изготовитель согласует с заказчиком комплектность поставки деаэрационной установки в каждом отдельном случае):

Рис. 1 Принципиальная схема деаэрационной колонки атмосферного давления с барботажной ступенью.

Схема включения деаэрационной установки

Схема включения атмосферных деаэраторов определяется проектной организацией в зависимости от условий назначения и возможностей объекта, на котором они устанавливаются. На рис. 2 приведена рекомендуемая схема деаэрационной установки серии ДА.

Химически очищенная вода 1 через охладитель выпара 2 и регулирующий клапан 4 подается в деаэрационную колонку 6. Сюда же направляется поток основного конденсата 7 с температурой ниже рабочей температуры деаэратора. Деаэрационная колонка устанавливается у одного из торцов деаэраторного бака 9. Отвод деаэрированной воды 14 осуществляется из противоположного торца бака с целью обеспечения максимального времени выдержки воды в баке. Весь пар подводится по трубе 13 через регулирующий клапан давления 12 в торец бака, противоположный колонке, с целью обеспечения хорошей вентиляции парового объема от выделяющихся из воды газов. Горячие конденсаты (чистые) подаются в деаэраторный бак по трубе 10. Отвод выпара из установки осуществляется через охладитель выпара 2 и трубы 3 или непосредственно в атмосферу по трубе 5.

Для защиты деаэратора от аварийного повышения давления и уровня устанавливается самозаливающее комбинированное предохранительное устройство 8. Периодическая проверка качества деаэрированной воды на содержание кислорода и свободной углекислоты производится с помощью теплообменника для охлаждения проб воды 15.

Рис. 2 Принципиальная схема включения деаэрационной установки атмосферного давления:
1 — подвод химочищенной воды; 2 — охладитель выпара; 3, 5 — выхлоп в атмосферу; 4 — клапан pегулировки уровня, 6 — колонка; 7 — подвод основного конденсата; 8 — предохранительное устройство; 9 — деаэрационный бак; 10 — подвод деаэрированной воды; 11 — манометр; 12 — клапан регулировки давления; 13 — подвод горячего пара; 14 — отвод деаэрированной воды; 15 — охладитель проб воды; 16 — указатель уровня; 17— дренаж; 18 —мановакууметр.

Охладитель выпара

Для конденсации парогазовой смеси (выпара), используют охладитель выпара поверхностного типа состоящий из горизонтального корпуса, в котором размещена трубная система (материал трубок – латунь либо коррозионно-стойкая сталь).

Охладитель выпара является теплообменником, в трубную систему которого подаётся химочищенная вода или холодный конденсат из постоянного источника, направляющийся в деаэрационную колонку. Парогазовая смесь (выпар) поступает в межтрубное пространство, где пар из нее практически полностью конденсируется. Оставшиеся газы отводятся в атмосферу, конденсат выпара сливается в деаэратор или дренажный бак.

Охладитель выпара состоит из следующих основных элементов (см. рис. 3):

Номенклатура и общая характеристика охладителей выпара

Что такое деаэратор и принцип его работы

Деаэратор это устройство позволяющее исключать из состава воды растворенный кислород, а также диоксид углерода. Эти элементы активно способствуют коррозийным реакциям, происходящим на стальных поверхностях.

Читать еще:  Highscreen black box radar plus

Подобное оборудование устанавливается на тепло и атомных электростанциях для приведения к заданным параметрам питательной воды, которая используется в генераторах пара. В теплосетях такие установки применяют на котельных, для снижения содержания газов в подпиточной воде.

Что такое деаэрация

Для котельных, обслуживающих теплосети, деаэрация воды является подготовительным процессом. Это мероприятие позволяет обезопасить теплоноситель, исключая из его состава вредоносные компоненты, которые снижают срок службы оборудования.

Деаэраторы предусматривают три группы очистки:

  1. К первой группе относят термические аппараты, они выделяют из воды избыток газов посредством ее нагрева.
  2. Ко второй — можно отнести устройства с химическим способом очистки. Здесь избыток газов выводится при помощи определенных реагентов.
  3. Третья группа – сталестружечная, она эффективна для небольших тепло установок, производительность которых составляет не более 2-х тонн в час. Принцип работы таких приспособлений предполагает использование химической реакции с применением металлической стружки, которая поглощает кислород при окислении.

В некоторых случаях термической деаэрации оказывается недостаточно для преобразования подпитывающей воды в безопасный теплоноситель. По этой причине возникает необходимость применения химических реагентов, способствующих приведению насыщенности растворенных газов к допустимой пропорции.

Что представляет собой деаэратор

Конструкции газовых котлов, осуществляющих подогрев воды для отопительных систем, состоят (большей частью) из стальных элементов. Основным теплоносителем для данных систем отопления служит обычная вода, содержащая излишки кислорода, а также углекислого газа. Такое сочетание составляет для стальной поверхности агрессивную среду, приводящую к коррозии металла с выделением ржавчины, что существенно сокращает сроки эксплуатации.

Обеспечить безопасность металлических конструкций от преждевременного разрушения и засорения, позволяет специальное оборудование, способное снизить концентрацию активных газов. Данные установки называют деаэраторами, которые устанавливают в котельных с целью сбора и обработки подпиточной воды, используемой в системе отопления.

Назначение

При помощи деаэратора создается необходимый запас подготовленной воды, способной обеспечить безопасный режим работы для нагревательных агрегатов системы отопления. Однако, прежде чем попасть в накопительную емкость, обычная водопроводная вода проходит сложный подготовительный процесс, позволяющий исключить из ее состава агрессивные составляющие.

Таким образом, для колов, работающих по различным принципам действия, необходимо устанавливать оборудование, обеспечивающее безопасность теплоносителя в соответствующих режимах работы.

По принципу действия все установки разделяют на две группы. К первой относятся атмосферные деаэраторы способные работать как на воде, так и на пару. Вторые – вакуумные способные обслуживать исключительно паровые агрегаты. Устройство двухступенчатого типа характерно для всех типов деаэраторов.

Здесь воду, которая поступает в деаэратор, пропускают через специальные мембраны, там она освобождается от примесей. Далее вода попадает в резервуар для сочетания с химическим составом, исключающим дальнейшие соединения теплоносителя с вредоносными элементами.

Принцип работы деаэратора

Газы, содержащиеся в жидкостях, могут принимать разнообразные формы.

Различают три основных состояния, позволяющих удерживать активные газы в воде:

  • в виде растворенных молекул;
  • в виде микро пузырьков, которые формируются около элементов гидрофобных примесей;
  • в структуре соединений, которые разрушаются при нагреве воды, в результате чего выделяется газ.

На первой стадии процесса деаэрации вода подается в подогреватель, а затем проходит через фильтры, осуществляющие химическую очистку. Следующей на пути воды находится деаэрационная колонна, специально предусмотренную в деаэраторе для высвобождения газов. На последнем этапе подпиточный насос переправляет очищенную воду в накопительный резервуар, откуда она подается в систему.

В двух словах принцип работы деаэратора выглядит, как кипячение воды при помощи пара, с целью высвобождения избыточного содержания газов.

Все же этого недостаточно для полного высвобождения активных составляющих теплоносителя. Поэтому на следующем этапе очистки применяют различные реагенты, способные связывать кислород. Для разогретого теплоносителя хорошо подходит сульфит натрия, реакция которого усиливается в данных условиях.

В некоторых случаях для ускорения реакции используют различные катализаторы. Контакт воды с металлической стружкой обеспечивает высвобождение излишних молекул кислорода, в результате окисления стружка превращается в ржавчину.

Виды деаэраторов

Деаэраторы подразделяются по типу конструкции на:

  1. Деаэратор тарельчатого типа.
  2. Распылительного типа.
  1. Атмосферные.
  2. Вакуумные.
  3. Повышенного давления

По распылению воды:

  1. Струйные.
  2. Пленочные.
  3. Капельные.
  4. Барботажные.
  5. Комбинированные

И по способу теплообмена подразделяются на:

  1. Деаэраторы перегретой воды.
  2. Смесительные.
  3. Поверхностные

Почему деаэратор обязательное условие котельной.

Наличие газообразных примесей и нерастворимых элементов в составе воды, используемой в системе отопления, чревато опасными последствиями. Среди прочего может произойти кавитация насоса, что закончится гидравлическим ударом, представляющим угрозу для целостности системы.

Отказ насосов, так же как и разрыв в трубопроводной системе, станет причиной остановки на незапланированный ремонт. В зависимости от мощности и режима работы котла устанавливают систему деаэрации, способную обеспечить безопасный режим работы.

Деаэрация в разных системах отопления

Система высокого давления

Данную систему используют в котлах, которые обладают высокой мощностью подачи. Они способны генерировать большое количество концентрированного пара, обеспечивая заданный температурный режим в действующей центральной системе отопления, концентрация которого передается под постоянным высоким давлением.

Регламентированное давление в этих условиях составляет от 0,6 мПа и выше. Данный деаэратор в котельной высокого давления обладает термическими свойствами, что позволяет выделяться газообразным примесям при нагреве теплоносителя. Защитой от избыточного давления деаэратора служат гидрозатворы, которые обязательно устанавливают в указанных устройствах.

Система низкого давления

Для подобных систем используются установки атмосферного или вертикального типа, которые дополнительно имеют барботажный бак, способный обеспечивать прохождение охладителя выпара для деаэратора. В основном корпусе такой установки добавляют в очищаемую воду реагент, необходимый для химической реакции.

Далее ее пропускают через мембраны, а также специальные тарелки, где происходит очищение воды от различных примесей. Для водогрейных котельных, подающих в систему горячую воду, устанавливают вакуумный деаэратор, его принцип работы позволяет принудительно извлекать избыточные газы.

Нарушения в работе деаэраторов

Использование деаэраторов для различных систем отопления сопровождается систематическими пробами состава теплоносителя и регистрацией показаний датчиков давления, а также термометров, которые отмечаются в эксплуатационном журнале.

К сбоям в работе установки могут привести следующие изменения:

  • стабильного расхода воды;
  • температуры очищенной воды;
  • давления внутри деаэратора;
  • расхода пара поступающего в колонку деаэрации;
  • расхода пара в баке для барботажа;
  • уровня воды, находящейся в баке.

Для удаления избыточных газов из теплоносителя в деаэраторе необходимо выдерживать четкое соотношение температуры деаэратора с давлением. В этих условиях растворимость газов в теплоносителе приблизится к нулевой отметке. Качественную работу установки может обеспечить лишь постоянная величина давления.

Правила эксплуатации

Для эффективной работы котла важно неукоснительно соблюдать правила безопасной эксплуатации, которых требует деаэрационная установка.

Это значит, что необходимо следить за стабильностью уровня воды в деаэраторном баке, за давлением внутри установки и проверять условия протекания установленного режима.

Показания приборов необходимо регистрировать несколько раз в течение смены, для возможности расчета состояния деаэратора.

Для химических реагентов следует составлять указанные пропорции, регулярно брать на пробу очищенную воду и контролировать ее уровень в баке. Чтобы сбои не происходили из-за ошибок в показаниях измерительных приборов или автоматики, оборудование подвергается систематическому осмотру, периодичность которого регламентируется в технической документации.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×