Вакуумный деаэратор

Деаэраторная колонка вакуумного комбинированного (струйно-барботажного) деаэратора совмещенная с баком-аккумулятором, .показана на рис.6 . Колонка имеет цилиндрический горизонтальный корпус, в котором размещены все деаэрирующие элементы. Деаэрируемая вода подводится через трубу и коллектором 14 распределяется по первой перфорированной тарелке 13. Перфорация тарелки рассчитана на пропуск количества воды, соответствующего минимальной производительности деаэратора. При увеличении производительности уровень воды на первой тарелке повышается, и избыток воды коробами 11 перепускается на третью тарелку 10. Стекающая струями с первой тарелки вода попадает на вторую тарелку 2, которая рассчитана на минимальную (примерно 30%) нагрузку. Для первых струйных отсека являются охладителями выпара обеспечивающими конденсацию пара и охлаждение неконденсирующихся газов, который отводятся по трубке 12.
Третья тарелка обеспечивает работу деаэратора при всех нагрузках. Для исключения «перекосов» по воде и пару при минимальных нагрузках на третьей тарелке работает
только часть отверстий. С ростом производительности в работу включаются дополнительные ряды отверстий. С третьей тарелки вода стекает на перепускную тарелку 9, которая служит для сбора воды и перепуска ее на барботажный лист 5. Пройдя этот лист, деаэрированная вода уходит через патрубок 7.
В качестве греющей среды в деаэраторе используется перегретая вода с температурой 70—150°С, которая подводится через патрубок 3. Поступающая в деаэратор вода закипает. Установленные на входе жалюзи 4 разделяют пар и воду. Пар поступает под барботажный лист, а остальная вода собирается в нижней части деаэратора и через канал 6 отводится вместе с деаэрированной водой. 1 Пар, проходящий через щели барботажного листа, интенсивно обрабатывает воду. Под барботажный листом образуется паровая подушка. Когда ее высота достигает нижней кромки короба 8, излишки пара перепускаются в отсек между третьей и перепускной тарелками.Туда же поступает пар, прошедший барботажный лист и слой воды на нем. Проходя из отсека в отсек, пар пересекает стекающие струи воды и нагревает ее. Основной подогрев воды до температуры, равной температуре насыщения, происходит между третьей и перепускной тарелками.

Безымянный

Рисунок 9. Деаэраторная колонка вакуумного комбинированного (струйно-барботажного) деаэратора

1— труба, 2, 10 и 13 — перфорированные тарелки, 3 — патрубок для подачи перегретой воды, 4 — жалюзи, 5 — барботажный лист, 6 — канал, 7 — патрубок для отвода деаэрированной воды, 9— перепускная тарелка, 12 — трубка для отвода газов, 14 — коллектор

Cтруйно-барботажный деаэратор

В настоящее время на электростанциях устанавливают струйно-барботажные деаэраторы атмосферного и повышенного давления с малогабаритными колонками. Малогабаритная струйная колонка атмосферного давления показана на рис.5. В колонке Установлены две тарелки 1 и 2 с отверстиями диаметром 6 мм. На верхней тарелке смонтировано водораспределительное устройство с переливом 3. Для выравнивания температуры химически очищенная вода подводится через штуцер 9, размещенный между штуцерами 7 и 8 ,соответственно подвода основного .конденсата и конденсата сетевых подогревателей. Continue reading…

Конструкция деаэрационой колоны

Деаэрационная колонна (рис 5) состоит из корпуса, кольцевого приемного короба, смесительного устройства, верхнего и нижнего блоков, колекторов подвода греющего пара и горячих потоков дренажей.
Корпус представляет собой стальной цилиндр сварной конструкции, изготовленный из листовой стали толщиной, к которому приварена сферическая крышка.    Корпус колонки приварен к деаэраторному баку (14).
В верхней части корпуса расположен кольцевой приемный короб (2) для приема холодных потоков конденсата. Внутренняя обечайка короба в нижней части имеет прямоугольные окна, через которые конденсат поступает в смесительное устройство.
Смесительное устройство (3) предназначено для смешения холодных потоков конденсата, равномерного распределения их по периметру колонки и представляет собой короб, образованный внутренней обечайкой приемного короба и обечайкой смесительного устройства в верхней части, которой имеются прямоугольные вырезы расположенные по всему периметру.
Верхний блок состоит из внутренней и наружных обечаек и перфорированного днища (4) (дырчатый щит), приваренного с низу. Для обеспечения жесткости конструкции равномерного распределения конденсата по всей поверхности дырчатого щита между обечайками приварены шесть перегородок с тремя полу отверстиями в нижней части каждой перегородки. В центральной части верхнего блока имеется съемный люк, который крепится болтами к кольцевому выступу дырчатого щита. Верхний блок прикреплен к корпусу колоны шестью косынками расположенными таким образом что имеется возможность для свободного прохода пара по периферии.
Нижний блок состоит из переливного листа (5) и барботажного устройства. С одной стороны переливной лист имеет вырез для слива воды в барботажное устройство, а в центре горловину (6) для прохода пара. В колонне переливной лист закреплен с помощью удерживающего каркаса.
Барботажное устройство состоит из перфорированного листа (7), четырех сливных труб (8) приваренных со стороны противоположной сегментному вырезу переливного листа, выступающего над ним на 100 мм паро-перепускного патрубка (9), поддона (10) и двух водо-перепускных труб (11) соединяющих барботажный лист и поддон. Нижний конец паро-перепускного патрубка опущен в поддон и при заполнение водой последнего образуется гидрозатвор. Заполнение гидрозатвора обеспечивается автоматически, при изменении расхода, подачей воды через водо-перепускные трубки с барботажного листа в поддон.
Под нижним блоком расположены коллектор подвода греющего пара (13) и коллекторы горячих потоков дренажей.
Коллектор греющего пара представляет собой перфорированную трубу. Отверстия расположены семью рядами на нижней части коллектора, что обеспечивает равномерное распределение пара по всему пространству колонки.
Коллекторы подвода дренажей представляют собой перфорированные трубы, вводы которых в колонку выполнены на одном уровне с коллектором греющего пара.

БезымянныйРисунок 7 Схема деаэрационной колоны.

Устройство деаэратора

В деаэраторе струйного типа вода, подлежащая деаэрации, подается в деаэрационную колонку через смесительную камеру на верхнюю распределительную тарелку кольцеобразной формы; через отверстия диаметром 5— 8 мм в днище этой тарелки вода падает в виде дождя на следующую, расположенную под ней дискообразную тарелку (сито) и т. д. Применяют от двух до пяти тарелок, размещаемых одна под другой на расстоянии 400— 1200 мм. Тарелки выполняют попеременно в виде центрально-расположенных дисков и кольцеобразных, прилегающих к внутренней стенке колонки (рис. 4).

Греющий пар подается в нижнюю часть колонки через горизонтальный коллектор с отверстиями. Поднимаясь, поток пара проходит последовательно через промежутки между центрально    расположенными    тарелками    и внутренней, поверхностью стенки колонки и внутри кольцеобразных тарелок, пересекает струи воды, нагревая ее до температуры на­сыщения. Выделяемые из воды газы вместе с небольшой несконденсированной частью пара — выпаром поднимаются и в виде паровоздушной смеси удаляются из колонки через центральный штуцер в верхней ее части. Необходимая деаэрация воды обеспечивается обязательным нагревом воды до кипения и выделением при этом пара с выпаром в количестве не менее 1,5—3 кг на тонну деаэрируемой воды.

На рис.: 4 показан струйный деаэратор атмосферного типа, применяемый преимущественно на ТЭЦ для деаэрации добавочной воды и конденсата греющего пара промышленного отбора.

В деаэрационных колонках с неупорядоченной насадкой (рис. 4,в) вода, подлежащая деаэрации, поступает в объем, содержащий насадку, через водораспределительное устройство  и верхнюю  перфорированную тарелку и сливается после деаэрации через сетку из нержавеющей проволоки и нижнюю опорную решетку. Греющий пар подается снизу через распределительный коллектор. Из-за заполнения рабочей части деаэрационной колонки неупорядоченной насадкой различной, иногда сложной, например омегаобразной, формы вода и нагревающий ее пар проходят длинный извилистый путь; в связи с этим возрастают площадь поверхности и продолжительность контакта воды и пара, сокращается высота рабочей части деаэрационной колонки.

Деаэраторы смешивающего типа снабжаются большей частью охладителями паровоздушной смеси (выпара), включенными на подводе деаэрируемой воды. В охладителе выпара пар конденсируется и конденсат его воз­вращается в деаэратор; воздух удаляется в атмосферу непосредственно, если в деаэраторе поддерживается избыточное давление, или через паровоздушный эжектор, если деаэратор вакуумный. •

Деаэрированная  вода  собирается  под деаэрационной колонкой в деаэраторном (акку­мулирующем) баке горизонтальной цилиндрической формы. Деаэраторные баки предназначены в основном для аккумулирования запаса питательной (подпиточной) воды, обеспечивающего надежное питание паровых котлов в течение некоторого определенного времени, т. е. выполняют функцию демпфирующей емкости в пароводяном тракте. Кроме того, в деаэраторном баке заканчивается процесс дегазации воды — выделения дисперсных газов и разложения бикарбонатов. Для этого в ниж­ней части деаэрационной колонки и в баках некоторых деаэраторов применяют барботажные устройства.

Для надежной работы питательных насосов уровень воды в баках поддерживается постоянным посредством регулятора уровня. Для деаэраторов повышенного давления выпускаются баки вместимостью 65, 100, 120, 150 и 185м3.

Холодные потоки конденсата через штуцера ввода поступают в кольцевой приемный короб и далее через прямоугольные окна на внутренней обечайке в смесительное устройство.
Из смесительного устройства при достижении определенного уровня, конденсат равномерным потоком по всему периметру поступает на перфорированное днище верхнего блока.
Из верхнего блока конденсат пройдя через отверстия перфорированного днища, дробится на тонкие струи. Проходит через струйный отсек конденсат нагревается до температуры близкой к температуре насыщения и попадает на нижний блок. Сначала на переливной лист затем через сегментный вырез переливного листа поступает на перфорированный лист барботажного устройства. По барботажному листу вода движется слева на право и обрабатывается паром, проходящим через отверстия щита. Происходит нагрев до температуры насыщения и окончательное удаление растворенных газов.
В конце барботажного листа вода через четыре сливные трубки, верхние концы которых, для обеспечения постоянного слоя воды, выступают на 100 мм над листом, поступает в нижнею часть колонны и далее через сливную горловину сливаются в деаэраторный бак
Сливная горловина обеспечивает постоянный уровень воды в нижней части колонны перед поступлением ее в деаэраторный бак. Слив воды из сливных трубок происходит под этот уровень, что препятствует прохождению пара через сливные трубы в обход барботажного устройства.
Греющий пар из префорированного коллектора подается под барботажный лист. Степень перфорации листа выбрана такой, что при минимальной нагрузке под листом создается устойчивая паровая подушка, исключающая провал воды через отверстия листа. На барботажном листе происходит интенсивная паровая обработка слоя воды, движущейся в сторону сливных труб и глубокая и стабильная дегазация.
Не сконденсировавшийся пар и выделившиеся из воды газы поднимаются вверх и через горловину переливного листа поступают в струйный отсек.
С увеличением производительности и расхода пара давление в паровой подушке возрастает, и пар в обход барботажного листа через паро-перепускной патрубок  гидрозатвора поступает в струйный отсек.
В струйном отсеке пар, двигаясь в верх, пересекает и омывает падающие вниз, с перфорированного днища струи воды. При этом происходит перемешивание воды с паром, подогрев ее до температуры, близкой к температуре насыщения при данном давлении в колонки и предварительная дегазация воды. Конденсат греющего пара присоединяется к струям воды, а несконденсированный греющий пар и выделившейся из воды газ по периферии, через кольцевой зазор между корпусом и верхним блоком, проходят в верхнюю часть колонки, обеспечивая ее вентиляцию и подогрев встречных потоков воды, поступающих из смесительного устройства, и далее через штуцер выпара отводятся из колонки.

Безымянный

Рисунок.6. Деаэрационные колонки повышенного и атмосферного давления струйного типа и пленочные с неупорядоченной насадкой

а — струйного типа повышенного давления, б—струйного типа атмосферного давления, в—пленочного типа с неупорядоченной насадкой: 1 — подвод основного   конденсата;2 — подвод конденсата сетевых подогревателей; 3   —смесительное устройство; 4 — 8   —дырчатые тарелки:-9,  10 — подвод  конденсата  ПВД;    11.  12 — пар  от перегородка- 15 — перегородка; 16 — отверстия для выхода воды; 17— перфорированные тарелки; 18 — сетка с фиксированной ячейкой; 19 — кольца; 20 — решетка; 21 — обечайка; 22 — патрубки в водяной распределительной камере; 23 — патрубки в сме­сительном устройстве для  отвода   выпара  с периферии  колонки;  24— трубы

Принцип действия деаэратора

Основные факторы, определяющие концентрацию газов в воде и их равновесное состояние: давление и температура воды, количественный состав газовой смеси, физическая природа газа. Для идеального разбавленного раствора газов в жидкости согласно закону Генри равновесная массовая концентрация газов в растворе сГ, мг/кг, пропорциональна парци­альному давлению рг в газовой фазе над раствором: Continue reading…

Деаэратор

Деаэраторы питательной воды паровых котлов и ПГ АЭС включаются в систему регенеративного подогрева. При этом применяются две схемы их присоединения к отборам турбины: деаэратор может быть подключен в качестве отдельного регенеративного подогревателя или установлен перед основным поверхностным подогревателем на паре того же отбора (рис ). По схеме, приведенной на рис при изменении нагрузки турбины деаэратор работает на скользящем давлении либо давление в нем выбирается заметно отличающимся от давления в отборе и поддерживается постоянным путем дросселирования.

При работе на скользящем давлении ухудшаются условия работы питательных насосов, а дросселирование пара приводит к уменьшению теп­ловой экономичности установки (теплообменные аппараты). На случай значительного снижения дав­ления пара в отборе при работе по схеме, приведенной на рис. 2, а, не­обходимо предусмотреть дополнительный подвод пара из стоящего выше отбора. Схему целесообразно применять на электростанциях с нагрузкой, изменяющейся в небольших пределах, или на ТЭЦ при подсоединении деаэратора к производственному отбору (когда давление пара в этом отборе изменяется мало).

По схеме, изображенной на рис. 2, б, деаэратор и следующий за ним (по ходу воды) подогреватель составляют вместе одну ступень подогрева питательной воды. Дросселирование пара на входе в деаэратор в этом случае никак не отражается на тепловой экономичности, и давление в деаэраторе легко может поддерживаться постоянным в сравнительно широком диапазоне изменения мощности турбины. Поэтому данная схема находит наиболее широкое применение.

Безымянный

а — деаэратор является отдельным регенеративным подогревателем; б — деаэратор является предвключенной ступенью поверхностного подогревателя; 1— 3 — трубопроводы пара от после­довательных отборов турбин; 4 — регенеративный подогреватель; 5 — линия основного конден­сата; 6 — линия отвода дренажа; 7 — деаэратор; 8 — линия питательной воды

Рисунок 2-Схемы включения деаэратора