Термическая деаэрация воды

Для защиты от коррозии поверхностей нагрева, омываемых водой, а также трубопроводов необходимо из питательной и подпиточной воды удалять коррозионно-агрессивные газы (кислород и углекислый раз), что наиболее эффективно обеспечивается термической деаэрацией воды [1].

Нормами установлено, что содержание кислорода в сетевой воде не должно превышать для водогрейных котлов 0,05 мг/кг, для паровых котлов низкого давления в питательной воде – 0,03 мг/кг.

Деаэрация воды основана на повышении ее температуры до кипения, при котором происходит выделение газов из воды.

Процесс деаэрации может быть осуществлен при разном абсолютном давлении. Если давление над поверхностью воды меньше атмосферного, т.е. вода кипит при температуре ниже 100 ºС, то такие установки называются вакуумными. Деаэраторы, работающие при давлении, близком к атмосферному (порядка 1,2 кгс/см²), называют атмосферными. Кипение воды в деаэраторе может быть достигнуто за счет снижения давления ниже атмосферного для самовскипания, что осуществляется в вакуумных деаэраторах или за счет нагрева воды паром, поступающим в колонку деаэратора атмосферного типа.

Наибольшее распространение получила термическая деаэрация с применением деаэраторов атмосферного типа (рис.3.42).

Деаэратор состоит из бака-аккумулятора 1 и колонки 13, внутри которой установлен ряд распределительных тарелок 5, 6, 12, по которым стекает вниз тонкими струйками питательная вода, а навстречу ей по патрубку 14 подается греющий пар.

Питательная вода нагревается встречным паром до температуры 104-105 ºС и начинает кипеть. Выделяющиеся при этом растворенные в воде газы (кислород, азот, углекислота и часть несконденсировавшихся паров воды) поступает в охладитель 9, где пары конденсируются, а охладившиеся газы удаляются в атмосферу.

Освобожденная от кислорода и подогретая вода собирается в сборный бак, расположенный под колонкой 13 деаэратора, откуда расходуется на подпитку котлов, тепловых сетей, систем отопления и др. Вместо тарелок в некоторых типах деаэраторов размещают специальные насадки из керамических колец, наклонных или зигзагообразных элементов, создающих высокую плотность орошения.

Рис. 3.42. Принципиаль-

ная схема включения деаэрационной установки атмосферного давления:

1 – деаэрационный бак; 2 – отвод деаэрированной воды; 3 – водоуказательное стекло; 4 – манометр клапан; 5, 6, 12 – тарелки; 7 – спуск воды в дренажный бак; 8 – регулятор уровня; 9 – газоохладитель; 10 – вы-

пуск пара в атмосферу; 11, 14, 15 – трубы и патрубок подачи пара; 13 – колонка деаэратора; 16 – впуск воды в гидрозатвор; 17 – гидрозат-

вор; 18 – перелив воды из гидрозатвора

Внешний вид деаэратора представлен на рис.3.43.

Технические характеристики деаэраторов атмосферного типа представлены в табл. 3.22.

Таблица 3.22

Деаэраторы атмосферного давления

Рис.3.43. Внешний вид деаэратора

Вакуум-деаэрация

Вакуум-деаэрацию рекомендуют для котельных, оборудованных водогрейными котлами. В системах с непосредственным водоразбором их можно применять лишь при использовании воды питьевого качества [1].

Вакуумный деаэратор, как и атмосферный, состоит из бака-аккумулятора и колонки (рис.3.44) [14]. Вода после химической водопод­готовки проходит через охладитель выпара 4 и поступает в колон­ку деаэратора. Из колонки вода стекает в бак-аккумулятор 2, где она подогревается до кипения горячей водой 6, циркули­рующей в змеевике, который установлен внутри бака-аккумуля­тора.

Вакуумные деаэраторы работают при давлении 40 - 50 кПа, поэтому вода в них закипает при температуре около 60 - 70 °С. Из деаэрационного бака-аккумулятора вода подается подпиточными насосами 7 во всасывающую магистраль сетевых насосов и ча­стично отводится к эжектору 3, с помощью которого создается ва­куум в деаэраторе. Вода в деаэратор подается за счет атмосфер­ного давления (поскольку в деаэраторе разрежение), а в некоторых случаях - специальным насосом.

Рис. 3.44. Схема ваккумной дегазации для водогрейной котельной:

1 - расходный бак; 2 -бак-аккумулятор; 3- эжектор; 4 -охладитель выпа­ра; 5 - вода из химводоочистки; 6 -горячая вода из котла; 7 - подпиточный насос; 8 - вода на подпитку; 9 -подача воды в деаэратор из расходного бака

Внешний вид деаэратора представлен на рис.3.45.

Технические характеристики вакуумных деаэраторов приведены в табл. 3.23.

Таблица 3.23

Вакуумные деаэраторы

Рис. 3.45. Внешний вид вакуумного деаэратора