1. в системе водоподготовки используются российские скоростные корпуса фильтров с импортным объемом и управлением, которые значительно снизили жесткость исходной воды благодаря более высокой ионообменной способности смолы.
Что такое деаэратор, и зачем он нужен
Осушитель воды является важным компонентом системы водоподготовки. Он используется для удаления газообразных примесей, растворенных в жидкости. Обычно это кислород и углекислый газ. Поскольку они агрессивны и коррозийны, то при попадании в систему отопления они могут значительно ускорить ее разрушение. Установка воздухоотводов позволяет улавливать и удалять газообразные примеси, значительно продлевая срок службы всех компонентов системы отопления. Они используются на электростанциях и котельных для обработки питательной воды для парогенераторов и подпиточной воды для передачи в систему отопления.
Содержание
Методы удаления воздуха из воды
- По конструкции
- По давлению греющего пара
- По способу контакта воды с паром
Как управлять деаэратором
Продукция Сукремльстройдеталь
Способы деаэрации
Для удаления газообразных примесей из жидкостей используются как химические, так и термические методы. Химические методы основаны на реакции удаляемых газов с дозированными реагентами. Однако этот метод эффективен только против кислорода. Кроме того, реагенты могут вносить в воду различные нежелательные примеси. По этой причине чаще всего используется термическая деаэрация путем нагрева воды. Этот процесс осуществляется с помощью деаэраторов и позволяет удалить растворенные в жидкости газы без образования ненужных примесей. Вода нагревается за счет выделения пара.
Факт. Факт: Чтобы добиться максимального удаления газообразных примесей, вся масса жидкости должна быть нагрета до температуры кипения. Полученная смесь газа и пара называется паром. Он удаляется через клапан на верхнем конце аэратора. Чем выше концентрация пара, тем выше эффективность системы.
Виды деаэраторов
По конструкции
- Тарельчатые. Основным элементом таких установок является вертикальная деаэрационная колонна. Она устанавливается на горизонтальном баке с питательной водой. Жидкость поступает в верхнюю часть колонны и равномерно стекает сверху вниз, чтобы встретиться с паром низкого давления. С целью увеличения площади контакта пара и воды и улучшения их перемешивания используют специальные тарелки и мембраны. При нагреве воды растворенный в ней газ поднимается и выходит через клапан в верхней части установки. После этого деаэрированная жидкость стекает в горизонтальный бак и проходит дополнительную обработку небольшим количеством пара.
- Распылительные. В таких установках вода поступает в горизонтальный бак через распылитель. Затем в ту же емкость через специальные гребенки снизу подается пар. В зону деаэрации вода попадает уже подогретой до температуры кипения. Там под действием пара из нее удаляются газообразные примеси, которые выходят через систему вентиляции.
Путем нагревания Давление пара
- Атмосферные деаэраторы. Применяются для котлов низкого и среднего давления (0,11-0,12 МПа). Оборудование используется для удаления газообразных примесей из воды для паровых котлов, а также из подпиточной воды для теплосетей.
- Деаэраторы повышенного давления. Применяются на основном потоке конденсата для котлов высокого и сверхкритического давления (0,6–0,8 МПа).
- Вакуумные деаэраторы. Используются для очистки воды, поступающей в водогрейные котлы, а также устанавливаются на линии подпитки теплосети. Деаэрация в таком оборудовании проходит в вакууме при давлении ниже атмосферного (7,5–50 кПа).
В зависимости от того, как вода контактирует с паром.
- Капельные. Вода поступает в оборудование через систему форсунок или сопел. Этот способ подачи жидкости позволяет добиться высокой эффективности, но из-за частого засорения системы капельные установки недостаточно надежны. Кроме того, использование таких деаэраторов сопряжено с большими затратами электроэнергии.
- Струйные. Вода подается в верхнюю часть установки, откуда попадает в распределитель. Под ним устанавливаются несколько тарелок с отверстиями. Вода последовательно проходит все эти сита и в процессе нагревается паром, поступающим из нижней части колонки.
- Пленочные. Жидкость поступает в деаэратор через сопло и распределяется на расположенные ниже вертикальные листы. В результате тонкая пленка воды стекает вниз по листам и нагревается от идущего вверх пара.
- С насадками. Вода поступает в верхнюю часть установки, а затем попадает на специальную насадку, которая разделяет единый поток на множество более мелких струй и водяных пленок. Поднимающийся снизу пар проходит сквозь части насадки и нагревает жидкость до требуемой температуры.
- Барботажные. В таких установках пар проходит сквозь слой воды. Это обеспечивает большую поверхность контакта, чем при разделении воды на струи. Однако тепла пара при этом не хватает для нагрева жидкости до температуры насыщения.
- Струйно-барботажные. В оборудовании этого типа барботаж применяется как вторая ступень деаэрации и сочетается со струйным распределением жидкости. Нагрев воды до требуемой температуры и очистка от газовых примесей выполняются в небольших струйных колонках, а финальная обработка паром проходит в барботажном устройстве, находящемся в баке. Такая конструкция установки обеспечивает наиболее эффективное удаление примесей.
Что такое деаэрация
В котлах централизованного теплоснабжения обезвоживание является подготовительным процессом. Процесс защищает теплоноситель, удаляя вредные компоненты, которые влияют на долговечность теплоносителя.
Деаэраторы предусматривают три группы лечения:
- К первой группе относят термические аппараты, они выделяют из воды избыток газов посредством ее нагрева.
- Ко второй — можно отнести устройства с химическим способом очистки. Здесь избыток газов выводится при помощи определенных реагентов.
- 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 недостаточно для преобразования питательной воды в безопасный теплоноситель. По этой причине необходимо использовать химические вещества для снижения насыщенности растворенными газами до приемлемого уровня.
Что представляет собой деаэратор
Газовые котлы, нагревающие воду для целей отопления, изготавливаются (в основном) из стальных элементов.
Основным теплоносителем для этих систем отопления является чистая вода, которая содержит как избыточный кислород, так и углекислый газ.
Такое сочетание создает агрессивную среду для стальной поверхности, что приводит к коррозии металла через выделение ржавчины, которая значительно сокращает срок службы.
Для обеспечения безопасности стальных конструкций от преждевременного разрушения и загрязнения существуют специальные устройства, которые позволяют снизить концентрацию активных газов.
Эти устройства называются деаэраторами и устанавливаются в котельных для сбора и очистки подпиточной воды, используемой в системе отопления.
Назначение
Деаэратор используется для получения достаточного количества очищенной воды для обеспечения безопасной работы нагревательных приборов в системе отопления. Однако, прежде чем попасть в накопительный бак, обычная водопроводная вода проходит сложный процесс очистки для удаления агрессивных компонентов из ее состава.
В котлах, которые работают по разным функциональным принципам, поэтому необходимо установить оборудование, обеспечивающее безопасность теплоносителя в соответствующих рабочих состояниях.
По принципу действия все системы можно разделить на две группы. Первые — это атмосферные деаэраторы, которые могут работать как на воде, так и на паре. Второй тип — вакуумный, который может работать только с паровыми агрегатами. Двухступенчатая схема является типичной для всех типов деаэраторов.
Здесь вода, поступающая в осушитель, проходит через специальные мембраны, где она освобождается от примесей. Затем вода поступает в резервуар, где ее снабжают химическим составом, который предотвращает дальнейшее соединение теплоносителя с вредными элементами.
Принцип работы деаэратора
Газы, содержащиеся в жидкостях, могут принимать различные формы.
Различают три основных состояния, которые позволяют активным газам удерживаться 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 первом этапе процесса опреснения вода подается в подогреватель, а затем проходит через фильтры, в которых осуществляется химическая обработка. Следующим этапом на пути воды является дегазационная колонна, которая специально разработана для выпуска газов в дегидраторе. На последнем этапе насос подпитки транспортирует очищенную воду в накопительный резервуар, откуда она закачивается в систему.
Вкратце, принцип работы деаэратора похож на кипячение воды с паром для выпуска лишних газов.
Однако этого недостаточно для полного высвобождения активных компонентов теплоносителя. Поэтому на следующем этапе очистки используются различные реагенты, способные связывать кислород. Сульфит натрия подходит для нагретого теплоносителя, и его реакция усиливается в этих условиях.
В некоторых случаях для ускорения реакции используются различные катализаторы. Контакт воды с металлической стружкой обеспечивает выделение избыточных молекул кислорода, и в результате окисления стружка превращается в ржавчину.
Особенности
Диаметр конденсатоотводчика определяется исходя из максимально допустимого давления в деаэраторе при работе агрегата 0,07 МПа и максимально возможного расхода пара в деаэраторе при аварийном режиме работы при полностью открытом регулирующем клапане и максимальном давлении в источнике пара.
Для того чтобы ограничить поток пара в деаэратор до максимально необходимого расхода в любом случае (при нагрузке 120 % и нагреве 40 градусов), в паропроводе необходимо установить дополнительное дроссельное отверстие.
В некоторых случаях (уменьшение высоты здания, установка вентиляционных отверстий в помещениях) вместо предохранительного устройства в переливном патрубке устанавливаются предохранительные клапаны (для защиты от избыточного давления) и конденсатоотводчик.
Все знают, что вода содержит воздух и что процесс опреснения удаляет этот воздух из воды. Какова цель опреснения воды? Если мы посмотрим, например, на тепловые сети, то срок их службы значительно сокращается из-за наличия в воде кислорода и анионов. Для продления срока службы перед поступлением в систему вода осушается, что удаляет из нее кислород и анионы. Это повышает коррозионную стойкость металла и тем самым продлевает срок службы сети централизованного теплоснабжения.
Принцип работы деаэратора
Для того чтобы процесс опреснения был эффективным, необходимо постоянно удалять газы, выделяющиеся в процессе кипения. Для этого в деаэраторе имеется специальный парогазовый выход; этот процесс называется деаэрацией. Чем больше отверстие для выхода пара в деаэраторе, тем выше его эффективность.
Деаэраторы могут быть поверхностными, смешанными и перегретыми. Смешанные отводы являются наиболее распространенными с точки зрения эффективности и надежности работы.
Существует несколько типов деаэраторов. По принципу давления они делятся на атмосферные, вакуумные и деаэраторы положительного давления. Для подачи дополнительной воды в трубы устанавливаются атмосферные деаэраторы. Вакуумные деаэраторы устанавливаются в линиях подпитки тепловых сетей, напорные деаэраторы — в основном потоке конденсата.
Деаэратор выполнен в виде деаэраторной колонки, в которой нагретая вода течет сверху вниз. Снизу на него подается греющий пар. Осушительная колонна установлена в резервуаре для питательной воды, в который в процессе работы поступает осушенная вода. Как правило, работа дегидратора представляет собой комбинацию колонн дегидратора и резервуара для дегидратации, в котором они установлены.
Для наиболее эффективного процесса дегазации в дегидраторах смешанного типа увеличивают площадь контакта нагретой воды и пара. В зависимости от типа измельчения воды термические осушители делятся на мембранные, сопловые, струйные и барботажные. Наиболее распространенными являются газовые осушители. Для увеличения площади контакта между водой и паром проточный осушитель может быть объединен с барным осушителем, что позволяет более эффективно удалять газы из воды.
Эксплуатация деаэратора
Уровень воды в осушителе должен быть постоянным и контролируемым. Если уровень воды поднимается, она должна автоматически сливаться с помощью переливного устройства. Если уровень воды поднимается, процесс деаэрации затрудняется. Давление в деаэраторе должно быть постоянным. Резкое повышение или понижение давления приводит к сбоям в работе деаэрационных насосов.
Помимо прочего, деаэраторы могут работать с положительным или отрицательным давлением — выбор зависит от нескольких факторов.
Зачем нужен деаэратор в котельной?
Углекислый газ и кислород относятся к так называемым «агрессивным» газам, которые способствуют быстрому износу и коррозии труб котельной системы. Прежде чем вода попадет в трубы, ее необходимо очистить, для чего используются опреснительные фильтры.
Неисправности, вызванные газообразной водой, в конечном итоге могут привести к повреждению всей системы, что приведет к утечкам воды и газа. Пузырьки газа в котловой воде приводят к ухудшению работы гидравлической системы, влияют на работу форсунок и вызывают сбои в работе насосов.
В долгосрочной перспективе дешевле установить надежный дегазатор в котельной, чем проводить аварийный ремонт.
Рис. 95. вакуумный дегидратор: 1 — резервуарный газосепаратор; 2 — водяной эжектор; 3 — пароохладитель; 4 — опреснительные колонны; 5 — водонагреватель; 6 — резервуар для обезвоженной воды; 7 — центробежный насос; 8 — горизонтальная труба для воды; 9 — труба для воды в дистилляционную систему; 10 — труба для заполнения газосепаратора; 11 — серпантин.
11 — катушка. Деаэратор атмосферного смесителя: 1 — колонка; 2 — резервуар; 3 — водяное окно; 4 — манометр; 5 — сифон; 6 — коллектор; 7,8 — поддоны; 9 — паровой коллектор; 10 — клапан; 11 — пароохладитель; 12 — регулятор уровня воды; 13 — выход питательной воды из резервуара; 14 — защитная трубка.
Рис. 95. вакуумный дегидратор: 1 — резервуарный газосепаратор; 2 — водяной эжектор; 3 — пароохладитель; 4 — опреснительные колонны; 5 — водонагреватель; 6 — резервуар для обезвоженной воды; 7 — центробежный насос; 8 — горизонтальная труба для воды; 9 — труба для воды в дистилляционную систему; 10 — труба для заполнения газосепаратора; 11 — серпантин.
Стандарты качества питательной воды для водотрубных котлов с рабочим давлением пара до 4 МПа
питательная вода подается как дополнение к водяному дну 12; другая труба ведет через регулятор 8 к дну 12; питательная вода из дна распределяется отдельными равномерными потоками по всей окружности деаэрационной колонки и устойчиво течет вниз через ряд промежуточных дисков 5 и 6 с мелкими отверстиями, расположенными один под другим
