ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Термическая деаэрация из "Обработка воды на тепловых электроносителях " Основным способом дегазации воды является термическая деаэрация, главным преимуществом которой следует считать ее универсальность, т. е. удаление всех растворенных в воде газов независимо от их природы. [c.373] Повышение температуры воды, достигаемое в процессе термической деаэрации, помимо снижения коэффициента абсорбции и, следовательно, растворимости газов (рис. 11-1, 11-2 и 11-3), ускоряет десорбцию газов вследствие увеличения движущей силы десорбции и интенсивности диффузии газов. Таким образом, с увеличением давления в деаэраторе, а следовательно, и температуры воды, термическая деаэрация последней происходит быстрее и при прочих равных условиях эффективнее. [c.374] Известное значение, очевидно, имеет начальное состояние системы в отношения величины общей щелочности воды и соотношения ее ингредиентов (бикарбонаты, карбонаты, гидраты). Имеются основания полагать, что лимитирующей стадией процесса является удаление из воды свободной углекислоты, интенсивность которого определяет и достигаемую степень разложения бикарбоната. Это подтверждается влиянием перемешивания жидкости (интенсивности кипения) на данный процесс. [c.375] Схема деаэраторной новки. [c.375] СОСТОИТ из деаэрационной колонки (головки), охладителя выпара, бака-аккумулятора, арматуры и приборов для регулирования и контроля работы деаэратора. Деаэрируемая вода поступает в верхнюю часть деаэрационной колонки, в которой она разделяется на струи, тонкие слои или капли. Стекая сверху вниз навстречу движущемуся вверх греющему пару, вода нагревается до точки кипения и из нее выделяются растворенные в ней газы. [c.375] При большой начальной концентрации газов в воде (более 1 мг л) в результате ее нагрева в ней образуется множество мелких пузырьков газа, выделяющихся в паровую фазу в верхней части колонки. В нижней части деаэрационной колонки (а при малой начальной концентрации газов в воде — по всей высоте колонки) происходит десорбция газов путем диффузии их через слой жидкости в паровую фазу. [c.375] Греющий пар на входе в деаэрационную колонку имеет парциальное давление удаляемого газа, близкое к нулю. По мере продвижения пара кверху вследствие его конденсации и десорбции газа из воды в паровую фазу парциальное давление в последней удаляемого газа возрастает, достигая максимума при входе в охладитель выпара. [c.376] Расход выпара, удаляемого из деаэрационной колонки, имеет большое значение для эф ктивной работы деаэратора. С уменьшением расхода выпара увеличивается парциальное давление удаляемого газа на выходе из колонки, а следовательно, и средняя величина его по высоте колонки, Это приводит к уменьшению движущей силы десорбции, результатом чего является ухудшение эффекта деаэрации воды. На рис. 11-5 показана примерная зависимость остаточного содержания в деаэрируемой воде кислорода и свободной углекислоты в зависимости от расхода выпара. Начиная с некоторой величины выпара, кривая становится пологой, почти горизонтальной, т. е. дальнейшее увеличение расхода выпара практически не повышает эффекта деаэрации. [c.376] Очень важно обеспечить постоянную работу деаэратора с расходом выпара больше минимально необходимой величины. Так как давление в деаэраторе, определяющее расход выпара при данном постоянном сечении выходной трубы (воздушника), может несколько изменяться в процессе эксплуатации установки, то расчетный расход выпара нужно принимать на пологой части кривой, т. е. с некоторым запасом, чтобы при всех возможных режимах работы деаэратора иметь достаточный выпар. Необходимые размеры выпара сильно зависят от природы удаляемого газа. Для обеспечения надежного обескислороживания воды требуется иметь расход выпара в размере не менее 1 —2 кг пара на 1 т деаэрируемой воды . Свободная углекислота удаляется значительно труднёе в этом случае выпар требуется порядка 3—4 кг/т. [c.376] Труднее всего удаляется из воды аммиак. Согласно теоретическим расчетам для полного удаления из воды аммиака необходимо, чтобы расход выпара был не менее 10% (по весу) расхода деаэрируемой воды, ибо коэффициент распределения NHa между паровой и водяной фазами равен (при атмосферном давлении) примерно 10. Так как такие большие размеры выпара практически неприемлемы, то именно этим и объясняется сравнительно незначительная эффективность удаления аммиака из воды в термических деаэраторах обычной конструкции. [c.377] По способу нагревания деаэрируемой воды термические деаэраторы делятся на аппараты смешивающего типа и так называемые деаэраторы перегретой воды. В смешивающих деаэраторах нагревание воды до точки кипения, соответствующей давлению в аппарате, производится путем непосредственного контакта ее с паром. Деаэраторы перегретой воды характеризуются предварительным нагреванием деаэрируемой воды паром в поверхностных подогревателях до температуры 115—120° С, значительно превышающей точку кипения воды при давлении, поддерживаемом в деаэраторе (0,12 Мн1м ). При введении перегретой воды в колонку деаэратора происходит вскипание и частичное самоиспарение ее. Выделившийся пар вместе с десорбированными газами отводится в охладитель выпара. [c.377] Применение деаэраторов перегретой воды связано с энергетическими потерями, ибо перегрев воды требует расходования пара повышенного давления, обладающего более высоким тепловым потенциалом, чем при давлении в деаэраторе. Кроме того, нагревание перед деаэратором воды, насыщенной кислородом, до температуры порядка 120° С (в закрытой системе — теплообменнике) ставит в исключительно тяжелые условия в отношении коррозии металла подогреватель и трубопровод, соединяющий его с деаэраторной колонкой. Далее, деаэраторы этого типа характеризуются трудностью регулирования температуры, обеспечения равномерного разбрызгивания перегретой воды при переменных нагрузках и равномерного отвода газов. Наконец, почти весь пар выделяется из воды в верхней части колонки деаэратора поэтому вода, стекающая в нижней части колонки, не омывается встречным потоком пара (не вентилируется ), что сильно ухудшает условия десорбции газов из воды. Поэтому деаэраторы перегретой воды теперь почти не применяются на советских электростанциях, а ранее установленные переделаны для работы по смешивающему принципу. [c.377] Вакуумные деаэраторы на электростанциях почти не применяются вследствие свойственных им существенных недостатков. Эксплуатация таких аппаратов сложна требуются специальные устройства для отвода выпара (мокровоздушные насосы или чаще паровые эжекторы) трудность обеспечения хорошей воздушной плотности установки, что увеличивает расход выпара в 2—3 раза по сравнению с деаэраторами других типов велик расход энергии на отсос выпара опасность повторного заражения деаэрированной воды кислородом (присосы воздуха). [c.377] Вакуумная деаэрация успешно применяется для удаления Оз и СОз из обессоливаемой воды перед анионитными фильтрами, а также для обескислороживания больших количеств охлаждающей воды при низкой температуре. [c.377] Наибольшее распространение на электростанциях среднего давления получили атмосферные деаэраторы, частично применяемые и на электростанциях высокого давления. При наличии надлежащего авторегулирования подачи воды и пара атмосферные деаэраторы просты в обслуживании и надежны в работе. [c.378] В последние годы, в основном на электростанциях высокого давления, получили значительное распространение деаэраторы повышенного давления. Преимуществом этих аппаратов является увеличение устойчивости процесса деаэрации — меньшая чувствительность его к колебаниям давления и гидравлической нагрузки. Кроме того, такие деаэраторы сокращают число менее надежных в эксплуатации регенеративных подогревателей высокого давления. При прочих равных условиях деаэраторы повышенного давления, работающие при более высокой температуре, улучшают эффект удаления из воды кислорода и свободной углекислоты и обеспечивают более глубокое разложение бикарбоната натрия. К недостаткам деаэраторов данного типа относится необходимость применения насосов с большей всасывающей способностью. (и работающих с более горячей водой) или повышенного подпора воды обслуживание их требует большего внимания, чем при атмосферных деаэраторах. [c.378] По способу увеличения поверхности контакта воды с греющим паром деаэраторы разделяются на струйные, пленочные и капельные, а также комбинированные, сочетающие два или три этих способа диспергирования воды. [c.378] Разделение воды на струи достигается с помощью нескольких расположенных в деаэрационной колонке друг под другом противней (тарелок или сит) с отверстиями или зубчатыми бортами (рис. 11-7 и 11-8). Ситовые деаэрационные колонки, выпускаемые БКЗ, наиболее распространены на советских электростанциях. [c.378] Разделение воды на капли осуществляется при помощи пружинных сопел (рис. 11-9). Разделение воды на пленки осуществляется посредством различных заполнителей — насадок, вертикальных концентрических цилиндров или плоских листов и т. д. Почти все деаэрационные колонки с насадкой имеют предварительную ступень разделения воды на струи и капли. [c.378] Вернуться к основной статье