Praktiske anbefalinger for betjening av avlufteren. Avlufting av vann i fyrrom uten damptilførsel

Utenlandsk terminologi

I en betydelig del av utenlandske systemer med tekniske termer er det ikke noe enkelt begrep "avlufter" for å beskrive et element i den termiske kretsen til en stasjon i form av en tank med en kolonne; for eksempel, på tysk kalles kolonnen Entragaserdom, og konseptet "avlufter" (Entgaser) refererer bare til det, og fôrvannstanken er Speisewasserbehälter. I i det siste og i noen russiskspråklige publikasjoner (om design som er utradisjonelle for våre virksomheter eller oversatt) er tanken skilt fra avlufteren.

Hensikt

• Beskyttelse av rørledninger og utstyr mot korrosjon.
• Forhindre luftbobler som forstyrrer permeabiliteten til hydrauliske systemer, normal drift av dyser, etc.
• Beskyttelse av pumper mot kavitasjon.

Driftsprinsipp

I en væske kan gass være tilstede i form av:

• faktiske oppløste molekyler;
• mikrobobler (ca. 10−7) dannet rundt partikler av hydrofobe urenheter;
• som en del av forbindelser som blir ødelagt i påfølgende stadier av den teknologiske syklusen med frigjøring av gass (for eksempel NaHCO 3).

I avlufteren skjer en prosess med masseoverføring mellom to faser: væske og damp-gassblanding. Den kinetiske ligningen for konsentrasjonen av en gass oppløst i en væske ved dens likevekt (som tar hensyn til innholdet i den andre fasen), basert på Henrys lov, ser ut som

,

hvor er tiden; f- spesifikt fasegrensesnitt; k- hastighetskoeffisient, spesielt avhengig av den karakteristiske diffusjonsveien som gassen må overvinne for å komme ut av væsken. Åpenbart, for fullstendig fjerning av gasser fra en væske, er det nødvendig (partialtrykket til gassen over væsken må ha en tendens til null, det vil si at de frigjorte gassene må effektivt fjernes og erstattes av damp) og en uendelig prosesstid . I praksis er de satt av en teknologisk tillatt og økonomisk gjennomførbar avgassingsdybde.

I termisk avluftere basert på prinsippet diffusjonsdesorpsjon, væsken varmes opp til koking; i dette tilfellet er løseligheten til gasser nær null, den resulterende dampen (fordampning) fører bort gasser (minker), og diffusjonskoeffisienten er høy (øker) k).

I virvel avluftere varmer faktisk ikke opp væsken (dette gjøres i varmevekslere foran dem), men bruker hydrodynamiske effekter som forårsaker tvungen desorpsjon: væsken sprekker på selve svake punkter- langs gassmikrobobler, og deretter i en virvel separeres fasene av treghetskrefter under påvirkning av tetthetsforskjeller.

I tillegg er det kjent små installasjoner, hvor en viss grad av avlufting oppnås ved å bestråle væsken med ultralyd. Når vann bestråles med ultralyd med en intensitet på ca. 1 W/cm2, oppstår en nedgang på 30-50 %, køker omtrent 1000 ganger, noe som fører til koagulering av boblene med påfølgende frigjøring fra vannet under påvirkning av arkimedisk kraft.

Damp

Damp er en blanding av gasser frigjort fra vann og liten mengde damp som skal evakueres fra avlufteren. Til normal drift avluftere av vanlige design, bør forbruket (damp i forhold til produktivitet) være minst 1-2 kg/t, og hvis det er en betydelig mengde fritt eller bundet karbondioksid i kildevannet - 2-3 kg/t. For å unngå tap av arbeidsvæsken fra syklusen, kondenseres fordampningen i store installasjoner. Hvis dampkjøleren som brukes til dette formålet er installert på avlufterens kildevann (som på figuren), må den være tilstrekkelig underkjølt til metningstemperaturen i avlufteren. Når du bruker damp på ejektorer, kondenserer den på kjøleskapene deres, og en spesiell varmeveksler er ikke nødvendig.

Termiske avluftere

Termiske avluftere er klassifisert etter trykk.

Atmosfæriske avluftere (se figur) krever den minste veggtykkelsen; dampen fjernes fra dem ved hjelp av tyngdekraften under påvirkning av et lite overtrykk over atmosfæretrykket. Vakuumavluftere kan fungere under forhold der det ikke er damp i fyrrommet; imidlertid krever de en spesiell anordning for sug av damp (vakuumejektor) og større veggtykkelse, i tillegg bikarbonater med lave temperaturer ikke spaltes helt og det er fare for gjentatte luftlekkasjer langs veien til pumpene. DP-avluftere har en stor veggtykkelse, men deres bruk i TPP-kretsen gjør det mulig å redusere antall metallintensive HPH-er og bruke damp som et billig arbeidsmedium for damp-jet kondensator ejektorer; Avluftingsfestet til kondensatoren er på sin side en vakuumavlufter.

Hvordan varmevekslere termiske avluftere kan være blandende (vanligvis tilføres varmedamp og/eller vann til volumet av avlufteren) eller overflate (varmemediet skilles fra den oppvarmede varmeveksleroverflaten); sistnevnte finnes ofte i vakuumsminkeavluftere av varmenettverk.

I henhold til metoden for å lage fasekontaktflaten, er blandeavluftere delt inn i blekkskriver, film Og bobler(det er blandede design).

I jet- og filmavluftere er hovedelementet avlufter kolonne- en enhet der vann strømmer fra topp til bunn inn i tanken, og oppvarmingsdamp stiger fra bunn til topp på dampen og samtidig kondenserer på vannet. I små avluftere kan søylen integreres i ett hus med tanken; vanligvis ser det ut som en vertikal sylinder forankret på toppen horisontal tank(sylindrisk beholder med elliptisk eller konisk bunn). Det er en vannfordeler på toppen, en dampfordeler på bunnen (for eksempel et ringformet perforert rør), og mellom dem er det en aktiv sone. Tykkelsen på en kolonne med en gitt produktivitet bestemmes av det tillatte vanningstetthet aktiv sone (vannføring per arealenhet).

I avluftere jettype vann passerer gjennom den aktive sonen i form av stråler, som det kan deles inn av 5-10 perforerte plater (ringplater med en sentral passasje av damp veksler med sirkulære med mindre diameter, som strømmer rundt kanten). Stråle avluftingsanordninger ha enkel design og lav dampmotstand, men intensiteten av vannavlufting er relativt lav. Jet-type søyler har en stor høyde (3,5-4 m eller mer), noe som krever høyt metallforbruk og er upraktisk for reparasjonsarbeid. Slike søyler brukes som første trinn av vannbehandling i totrinns jet-boble avluftere.

Det finnes også dyse (drypp) avluftere, hvor vann sprayes fra dysene i en dråpeform; effektiviteten på grunn av faseforfining er høy, men funksjonen til dysene forringes når de er tilstoppede og med reduserte kostnader, og det kreves mye elektrisitet for å overvinne motstanden til dysene.

I avluftere med søyler filmtype vannstrømmen er delt inn i filmer som omslutter påfyllingsmunnstykket, langs overflaten som vannet renner ned. To typer dyser brukes: ordnet og uordnet. En bestilt pakning er laget av vertikale, skråstilte eller sikksakk-ark, samt fra ringer, konsentriske sylindre eller andre elementer lagt i vanlige rader. Fordelene med en bestilt dyse er muligheten til å jobbe med høye tettheter vanning med betydelig vannoppvarming (20-30 °C) og mulighet for avlufting av umyket vann. Ulempen er den ujevn fordeling av vannstrømmen gjennom dysen. En uordnet pakking er laget av små elementer av en viss form, tilfeldig hellet i en valgt del av kolonnen (ringer, baller, saler, omega-formede elementer). Det gir en høyere masseoverføringskoeffisient enn en bestilt pakking. Filmavluftere er ufølsomme for forurensning av avleiringer, slam og jernoksider, men er mer følsomme for overbelastning.

I avluftere bobletype dampstrømmen som føres inn i vannlaget deles i bobler. Fordelen med disse avlufterne er deres kompakthet med høykvalitets avlufting. I dem oppstår en viss overoppheting av vann i forhold til metningstemperaturen som tilsvarer trykket i damprommet over overflaten. Mengden av overoppheting bestemmes av høyden på væskekolonnen over bobleanordningen. Når vann medført av boblene beveger seg oppover, koker det, noe som letter bedre separasjon fra løsningen av ikke bare oksygen, men også karbondioksid, som ikke fjernes fullstendig fra vannet i andre typer avluftere; inkludert dekomponering av bikarbonater NaHCO 3, turbulisering av væsken. Effektiviteten til boblende enheter reduseres når spesifikt forbruk par. For å sikre dyp avlufting, må vannet i avlufteren varmes opp med minst 10 °C, dersom det ikke er mulig å øke fordampningsstrømmen. Bobleenheter kan nedsenkes i en tank i form av perforerte plater (det er vanskelig å sikre feilfri drift) eller installeres i en kolonne i form av plater.

Indikatorer og betegnelser

Avlufterens ytelse- strømningshastighet av avluftet vann ved utløpet av avlufteren. I avluftere av DV-typen, ved bruk av overopphetet avluftet vann som varmemedium (kjølevæske), er forbruket av sistnevnte ikke inkludert i ytelsen.

Nyttig kapasitet på avluftertank- beregnet nyttevolum av tanken, bestemt til 85 % av dets totale volum.

GOST etablerer rader for valg av tankkapasitet (for DA 1-75 m³, DP 65-185 m³) og produktivitet (1-2800 /). Avlufteren er utpekt i henhold til prinsippet DA(DP,DV) - (produktivitet, t/h)/(nyttig tankkapasitet, m³); kolonner separat KDA (KDP) - (ytelse), tanker BDA (BDP) - (kapasitet).

Vortex avluftere

Litteratur

• Richter L.A., Elizarov D.P., Lavygin V.M. Kapittel tre. Avluftere // Hjelpeutstyr for termiske kraftverk. - M.: Energoatomizdat, 1987. - 216 s.
• Kuvshinov O.M. Rust? Ned med oksygen! . kwark.ru. «Vitenskap og liv» nr. 12 (2006). Arkivert fra originalen 8. april 2012. Hentet 3. september 2011.
• Kuvshinov O.M. KVARK spalteluftere er en effektiv enhet for væskeavlufting. kwark.ru. «Industriell energi» nr. 7 (2007).

En vakuumavlufter brukes til å avlufte vann hvis temperaturen er under 100 °C (kokepunktet for vann ved atmosfærisk trykk).

Området for design, installasjon og drift av en vakuumavlufter er varmtvannsberederhus (spesielt i blokkversjon) og varmepunkter. Vakuumavluftere brukes også aktivt i næringsmiddelindustrien for avlufting av vann som er nødvendig i teknologien for å tilberede et bredt spekter av drikker.

Vannstrømmer som brukes til å mate varmenettet, kjelekretsen og varmtvannsforsyningsnettverket utsettes for vakuumavlufting.

Funksjoner ved driften av en vakuumavlufter.

Siden prosessen vakuum avlufting forekommer ved relativt lave vanntemperaturer (i gjennomsnitt fra 40 til 80 °C avhengig av typen avlufter krever ikke bruk av kjølevæske med en temperatur over 90 °C). Kjølevæsken er nødvendig for å varme opp vannet foran vakuumavlufteren. Kjølevæsketemperaturer opp til 90 °C er gitt på de fleste anlegg hvor det potensielt er mulig å bruke en vakuumavlufter.

Hovedforskjellen mellom en vakuumavlufter og atmosfærisk avlufter i dampfjerningssystemet fra avlufteren.

I en vakuumavlufter fjernes damp (en damp-gassblanding som dannes når mettede damper og oppløste gasser frigjøres fra vann) ved hjelp av en vakuumpumpe.

Som vakuumpumpe kan du bruke: vakuum væskering pumpe, vannstråleutkaster, dampstråleutkaster. De er forskjellige i design, men er basert på samme prinsipp - reduksjon statisk trykk(skaping av sjeldnere - vakuum) i en væskestrøm med økende strømningshastighet.

Hastigheten på væskestrømmen øker enten ved å bevege seg gjennom en avsmalnende dyse (vannstråleejektor) eller ved å virvle væsken mens pumpehjulet roterer.

Når damp fjernes fra vakuumavlufteren, synker trykket i avlufteren til metningstrykket som tilsvarer temperaturen på vannet som kommer inn i avlufteren. Vannet i avlufteren er på kokepunktet. Ved vann-gassfasegrensen oppstår det en forskjell i konsentrasjoner av gasser oppløst i vann (oksygen, karbondioksid), og følgelig en drivkraft avluftingsprosess.

Kvaliteten på avluftet vann etter vakuumavlufteren avhenger av effektiviteten til vakuumpumpen.

Funksjoner ved å installere en vakuumavlufter.

Fordi temperaturen på vannet i vakuumavlufteren er under 100 °C, og følgelig er trykket i vakuumavlufteren lavere enn atmosfærisk - vakuum, hovedspørsmålet oppstår ved utforming og drift av en vakuumavlufter - hvordan tilføre avluftet vann etter vakuumavlufter lenger inn i varmeforsyningssystemet. Dette er hovedproblemet ved bruk av en vakuumavlufter for avlufting av vann i kjelehus og varmepunkter.

Dette ble i hovedsak løst ved å installere en vakuumavlufter i en høyde på minst 16 m, som ga den nødvendige trykkforskjellen mellom vakuumet i avlufteren og atmosfærisk trykk. Vannet strømmet inn i tyngdekraften batteritank plassert ved nullmerket. Installasjonshøyden til vakuumavlufteren ble valgt basert på maksimalt mulig vakuum (-10 m.vannsøyle), høyden på vannsøylen i batteritanken, motstanden til avløpsrøret og trykkfallet som er nødvendig for å sikre bevegelsen av avluftet vann. Men dette innebar en rekke betydelige mangler: økning i innledende byggekostnader (16 m høye reoler med serviceplattform), mulighet for vannfrysing i avløpsrørledningen når vanntilførselen til avlufteren stoppes, vannslag i avløpsrørledningen, vanskeligheter med å inspisere og vedlikeholde avlufteren om vinteren.

For blokkkjelehus som aktivt prosjekteres og installeres, er denne løsningen ikke aktuelt.

Det andre alternativet for å løse problemet med å levere avluftet vann etter en vakuumavlufter er å bruke en mellomtank for lagring av avluftet vann - en avluftingstank og avluftede vannforsyningspumper. Avluftertanken er under samme vakuum som selve vakuumavlufteren. Faktisk er vakuumavlufteren og avluftingstanken ett kar. Hovedbelastningen faller på de avluftede vannforsyningspumpene, som tar avluftet vann fra vakuumet og leverer det videre inn i systemet. For å forhindre at det oppstår kavitasjon i en avluftet vannforsyningspumpe, er det nødvendig å sikre at høyden på vannsøylen (avstanden mellom vannoverflaten i avluftertanken og pumpens sugeakse) ved pumpesuget ikke er mindre enn verdien angitt i pumpepasset som kavitasjonsreserve eller NPFS. Kavitasjonsreserven, avhengig av pumpens merke og ytelse, varierer fra 1 til 5 m.

Fordelen med det andre designalternativet for vakuumavlufteren er muligheten til å installere vakuumavlufteren i lav høyde innendørs. Avluftede vannforsyningspumper vil sikre pumping av avluftet vann videre inn i lagertanker eller til etterfylling. For å sikre en stabil prosess med å pumpe avluftet vann fra en avluftingstank, er det viktig å velge riktige avluftede vannforsyningspumper.

Øker effektiviteten til vakuumavlufteren.

Siden vakuumavlufting av vann utføres ved vanntemperaturer under 100 °C, øker kravene til teknologien til avluftingsprosessen. Jo lavere vanntemperatur, jo høyere løselighetskoeffisient for gasser i vann mer komplisert prosess avlufting. Det er nødvendig å øke intensiteten til avluftingsprosessen konstruktive løsninger basert på ny vitenskapelig utvikling og eksperimenter innen hydrodynamikk og masseoverføring.

Bruk av høyhastighetsstrømmer med turbulent masseoverføring når man skaper forhold i væskestrømmen for å ytterligere redusere det statiske trykket i forhold til metningstrykket og oppnå en overopphetet vanntilstand kan øke effektiviteten til avluftingsprosessen betydelig og redusere overordnede dimensjoner og vekten til vakuumavlufteren.

Til helhetlig løsning På spørsmålet om å installere en vakuumavlufter i et kjelerom på null nivå med en minimum totalhøyde, ble en blokkvakuumavlufter BVD utviklet, testet og satt i serieproduksjon. Med en avlufterhøyde på i underkant av 4 m tillater blokkvakuumavlufteren BVD effektiv avlufting av vann i et kapasitetsområde fra 2 til 40 m3/t for avluftet vann. En blokkvakuumavlufter opptar en plass i fyrrommet på ikke mer enn 3x3 m (ved bunnen) i sin mest produktive design.

For å forstå prinsippet om drift av en avlufter, er det nødvendig å forstå hvorfor vann i det hele tatt avluftes.

Hvorfor trenger du en avlufter på et termisk kraftverk?

Metallkorrosjon oppstår på overflaten av metallet, hvor det kommer i kontakt med vann, deretter skjer ødeleggelse inne i metallet. Korrosjon avhenger hovedsakelig av innholdet av oppløst oksygen i vann og karbondioksid (det gjør det vanskelig å danne et beskyttende lag av metalloksider).

Korrosjonshastigheten til stål har en lineær avhengighet av oksygenkonsentrasjonen i vann. Dessuten er denne avhengigheten direkte proporsjonal (hvis du øker oksygenkonsentrasjonen med 2 ganger, vil korrosjonshastigheten også øke med 2 ganger).

Rørledninger med kaldt vann (mindre enn 25 C) er lite utsatt for korrosjon. Når temperaturen stiger, hvis du ikke vil betale for reparasjoner og nedetid av vanvittig dyrt utstyr (for eksempel kan rør i en dampkjel brenne ut, varmeovner bryter ned, eller rørledningsbeslag etc.) er det nødvendig å bruke kjemiske eller termiske metoder for å fjerne oppløste gasser fra vann.

For innenlandske og utenlandske kjeler finnes det kvalitetsstandarder for fødevann, som, avhengig av kjelens temperatur og trykk, spesifiserer kravene til oksygeninnholdet i fødevannet.

Et enkelt, men veldig interessant eksempel

Eksemplet er hentet fra boken, vi vil utelate beregningene som er gitt der for ikke å fylle hodet med unødvendig informasjon.

• Forbruk nettverksvann V Varmtvannsnett— 400 t/t
• Rørledningsdiameter – DN300
• Oksygeninnhold i utgangspunkt rør 9,3 mg/kg
• Oksygeninnholdet ved endepunktet av røret er 4,15 mg/kg (50 % av oksygenet gikk til korrosjon)
• Varmenettet er i drift 5000 timer per år

Poenget er at et slikt rør mister 0,55 mm av veggtykkelsen per år på grunn av korrosjon. Tenk deg nå hva som vil skje om noen år med vårt 325x8 rør? Det er derfor det er nødvendig å vurdere hvordan dearatoren for dampkjeler til termiske kraftverk fungerer.

Typer avluftere

Termiske avluftere av dampturbininstallasjoner av kraftverk er delt inn i:

Etter formål til:

1. dampkjeler matevann avluftere;
2. avluftere av ekstra vann og returkondensat fra eksterne forbrukere;
3. avluftere av etterfyllingsvann fra varmenett.

Ved å varme opp damptrykket til:

1. høytrykksavluftere (DP), som opererer ved et trykk på 0,6-0,8 MPa, og ved kjernekraftverk - opptil 1,25 MPa og brukes som avluftere av matevann ved termiske kraftverk og kjernekraftverk;
2. atmosfæriske avluftere (DA), som opererer ved et trykk på 0,12 MPa;
3. vakuum (DV), hvor avlufting skjer ved et trykk under atmosfærisk: 7,5-50 kPa.

I henhold til metoden for oppvarming av avluftet vann til:

1. avluftere av blandetype med blanding av oppvarmingsdamp og oppvarmet avluftet vann. Denne typen avluftere brukes på alle termiske kraftverk og kjernekraftverk uten unntak;
2. avluftere av overopphetet vann med ekstern forvarming av vann med valgt damp.

Ved design (i henhold til prinsippet om dannelse av en interfaseoverflate) til:

Avluftere med en kontaktflate dannet under bevegelse av damp og vann:

• a) jetbobling;
• b) filmtype med tilfeldig pakking;
• c) jet (skive) type;

Avluftere med fast fasekontaktflate (filmtype med bestilt dyse).

I henhold til metoden for å øke kontaktflaten til vann med oppvarmingsdamp, er avluftere delt inn i

• dryppe
• blekkskriver
• film
• med dyser
• bobler
• kombinert.

I dryppavluftere tilføres vann til avlufteren i form av dråper ved hjelp av dyser eller dyser. Spraying av vann i dråper sikrer høy effektivitet av vannavlufting, men på grunn av tilstoppede dyser er dryppavluftere ikke pålitelige nok i drift. I tillegg krever bruk av dyser og injektorer et betydelig energiforbruk til sprøyting.

I jetavluftere ble vannet tilført til øverste del avluftingskolonnen, kommer inn i vannfordelingsanordningen, under hvilken flere perforerte plater (sikter eller stekebrett) er installert. Vannet smelter sammen i bekker fra fordeleren og platene, og danner en regndrift, som krysses av strømmen av varmedamp som tilføres nederste del kolonner.

I filmavluftere tilføres vann gjennom en dyse og sprayes på de vertikale (konsentriske eller rektangulære) arkene som er plassert under rosetten, når de treffer rosetten. Tynne filmer av avluftet vann strømmer nedover arkene, og oppvarmingsdamp passerer mellom arkene fra bunn til topp.

I avluftere med dyser deles vannet som tilføres til øvre del av avluftingskolonnen i separate stråler, som strømmer inn på dysen som fyller avluftingskolonnen. Hensikten med dysen er å knuse strømmen inn i de fineste strømmer og filmer. Varmedamp tilføres mellom elementene i dysen fra bunnen og opp mot vannet. Trerister, Raschig-ringer, metallkeramiske ringer og spesialformede elementer brukes som fester. Ringelementer plasseres i en bestemt rekkefølge eller tilfeldig på et rutenett som støtter dem. Som et resultat oppstår effektiv interaksjon av vann med oppvarmingsdamp.

I bobleavluftere oppnås kontakt mellom damp og vann ved å føre damp gjennom et væskelag. Boble gir flere ganger (fra 3 til 10) stor overflate kontakt med vann og damp enn ved spaltning av vann i stråler. Bruken av boblende avluftere kompliseres imidlertid av det faktum at varmen fra dampen som tilføres den boblende avlufteren vanligvis ikke er nok til å varme opp vannet til metningstemperaturen.
Som regel brukes bobling som et andre trinn av avlufting i kombinasjon med en stråle- eller dysemetode for vannfordeling. Slike avluftere kalles to-trinns. I jetboblende avluftere skjer oppvarming av vann til metningstemperatur og initial gassfjerning i små jetkolonner, og endelig avlufting utføres ved å behandle vannet med damp i en bobleanordning plassert i lagertanken.

Kombinerte avluftere kombinerer flere metoder for å dele vann i dyser og dråper.

Basert på trykket i avlufteren som avluftingsprosessen skjer ved, deles termiske avluftere inn i vakuum, atmosfærisk, middels og høyt trykk. I vakuumavluftere skjer gassfjerning ved et trykk under atmosfærisk (

Typer avluftere

Arter termiske avluftere for turbiner finnes for installasjon i kjelehus, kraftverk, termiske kraftverk, kjernekraftverk for vannavlufting: etter formål, ved oppvarming av damptrykk, ved oppvarming av avluftet vann, etter design. Hele listen er på helpinginer.ru

Avlufting av fôr- og etterfyllingsvann i fyrrom

Avlufting av fôr- og etterfyllingsvann i et dampkjelhus er frigjøring av fôrvann fra luft oppløst i det, som inkluderer oksygen og karbondioksid. Når det er oppløst i vann, forårsaker oksygen og karbondioksid korrosjon av tilførselsrørene og varmeoverflatene til kjelen, som et resultat av at kjeleutstyret svikter.

Det er et antall ulike enheter for avlufting av matevann. Termiske avluftere er de mest brukte atmosfærisk type lavtrykk (0,02-0,025 MPa) og høytrykk (0,6 MPa), samt vakuum med trykk under atmosfærisk. Sistnevnte brukes i kjelehus med varmtvannskjeler, siden det i disse kjelehusene ikke er damp og avgassing av fødevannet utføres på grunn av vakuumet som skapes av vannstråleejektorer.

Den termiske avlufteren brukes til å fjerne oppløst oksygen og karbondioksid fra fôr- og etterfyllingsvann ved å varme det opp til koketemperatur. I fig. Figur 5 viser et diagram over driften av en atmosfærisk avlufter av blandingstype. Avlufteren består av en tank 1 og høyttalere 13, innenfor hvilke et antall fordelingsplater 5, 6 og 12. Matevann (kondensat) fra pumpene kommer inn i øvre del av avlufteren kl

Ris. 5. Blandingstype atmosfærisk avlufter med dampkjøler

1 - tank (batteri), 2 - utslipp av matevann fra tanken, 5 - vannindikatorglass, 4 - trykkmåler, 5, 6 Og 12 - plater, 7 - drenering av vann i drenering, 8 - automatisk regulator tilførsel av kjemisk renset vann, 9 - dampkjøler, 10 - frigjøring av damp til atmosfæren, 11 i 15 - rør, 13 - avlufter kolonne, 14 - damp distributør, 16 - vanninntak inn i den hydrauliske tetningen, 17 - hydraulisk ventil, 18 - frigjøring av overflødig vann fra den hydrauliske tetningen

fordelingsplate 12; via en annen rørledning gjennom regulatoren 8 på en tallerken 12 kjemisk renset vann leveres som tilsetningsstoff; Fra platen blir tilførselsvannet fordelt i separate og jevne strømmer over hele omkretsen av avluftingskolonnen og strømmer sekvensielt ned gjennom en rekke mellomplater 5 og 6 plassert under hverandre med små hull.

Damp for oppvarming av vann føres inn i avlufteren gjennom et rør 15 k dampfordeler 14 under vanngardin, dannet når vann strømmer fra plate til plate, og, divergerende i alle retninger, stiger oppover, mot matevannet, og varmer det opp til 104 - 106 ° C, som tilsvarer overtrykk i avlufteren 0,02 - 0,025 MPa (0,20 - 0,25 kgf/cm2).

Ved denne temperaturen frigjøres luft fra vannet og går sammen med resten av den ukondenserte dampen ut gjennom pilotrøret 11, plassert i den øvre delen av avluftingshodet, direkte inn i atmosfæren eller dampkjøleren 9.

Oksygenfritt og oppvarmet vann helles i en oppsamlingstank 1, plassert under avluftingssøylen, hvorfra den brukes til å drive kjelene.

For å unngå en betydelig økning i trykket i avlufteren, er to hydrauliske ventiler installert på den, samt en hydraulisk ventil 17 i tilfelle vakuumdannelse i den. Hvis trykket overskrides, kan avlufteren eksplodere, og hvis det er et vakuum, kan atmosfærisk trykk knuse den.

Avlufteren er utstyrt med et vannindikatorglass 3 s tre kraner - damp, vann og spyling, en vannstandsregulator i tanken, en trykkregulator og nødvendig måleutstyr. Til pålitelig drift matepumper avlufteren er installert i en høyde på minst 7 m over pumpen.

Vann blir også deoksygenert ved å filtrere det gjennom et lag med vanlig stålspon, som oksideres på grunn av oksygen oppløst i vannet.

Teknologisk opplegg for avlufting av kildevann i et industrielt kjelerom.

Konstruksjonen av kretsen presentert nedenfor tillot oss å løse to problemer:

1. Vannbehandlingsordningen bruker russiske hurtigfilterhus med importert fylling og kontroller, noe som gjorde det mulig å redusere hardheten til kildevannet betydelig på grunn av harpiksens større ionebytterkapasitet.

2. Bruken av en ekstra varmeveksler førte til betydelige drivstoffbesparelser.

I henhold til eksisterende teknologisk ordning I det industrielle kjelerommet tilføres kjemisk renset vann til en dampvannvarmer og ved en temperatur på t = 50 - 60 grader Celsius går det inn i avlufteren, hvor det varmes opp ved å boble oppvarmingsdamp til en temperatur på t = 102 - 104 grader Celsius. Etter avlufteren kommer fødevannet inn i matepumpen og gjennom economizeren inn i den øvre trommelen på dampkjelen. Temperaturen på røykgassene er 140 - 160 grader Celsius.

I følge litteraturen (D.M. Khzmamen. "Combustion Theory and Combustion Devices," Moscow, Energy, 1976), for å redusere lavtemperatur svovelkorrosjon, bør metalltemperaturen i kjeleøkonomisatoren være ca. 75 grader Celsius, men ikke lavere enn 70 grader. .

Ved installasjon platevarmeveksler produsert av OJSC Alfa Laval Potok merke M15-M med en kapasitet på 1000 μcal/time og avlufter dampkjøler merke M10-M, gir vi: for det første kjøling av matevannet fra avlufteren til en temperatur på 74 grader Celsius; for det andre varmevann fra kaldtvannsbehandling, først ved M10-M og deretter ved M15-M. Estimert termisk forskjell t = 28 grader Celsius.

Den økonomiske effekten oppnås ved å spare oppvarmingsdamp for oppvarming av kildevannet i avlufteren. For eksempel er kraften til M15-M 1000 μcal/time og vil følgelig per år være:

Q år. = 1000 µcal/time * 24 timer * 360 dager = 8 640 000 µcal/år.

Lavere brennverdi i form av tørr fyringsolje i henhold til GOST 10585-63

Avlufting av fôr- og etterfyllingsvann i fyrrom

Avlufting av fôr- og etterfyllingsvann i et kjelerom Avlufting av fôr- og etterfyllingsvann i et dampkjelrom er frigjøring av matevann fra luften oppløst i det, som inneholder

AVLUFTING = BESKYTTELSE MOT KORROSJON

Katalog alle

Avlufterdrift.

Driften av avlufteren avhenger av effektiviteten til enheten som fjerner damp-gassblandingen som frigjøres fra vannet. En vakuum-væskeringpumpe fungerer som en enhet som fjerner damp-gassblandingen.

Avlufterens driftsprinsipp.

Prinsippet for drift av avlufteren er basert på opprettelsen over fasekontaktflaten (vann-gass) av null partialtrykk av korrosive gasser oppløst i vann (oksygen og karbondioksid).

Dette oppnås ved å redusere trykket i avlufteren til metningstrykk i henhold til temperaturen på vannet som kommer inn i avlufteren og ved å fjerne den dannede damp-gassblandingen fra det indre volumet av avlufteren. Når metningstrykket er nådd, er partialtrykket over vannoverflaten lik partialtrykket til vanndamp, og partialtrykket til oppløste gasser har en tendens til null. Det er forskjell på konsentrasjonen av oppløste gasser i vann og damp-gassblandingen over vannet.

Installasjon av avlufter.

Avlufteren monteres under hensyntagen til vakuumnivået i avlufteren. Installasjonshøyden til avlufteren og avluftertanken bestemmes av vakuumverdien, vanntemperaturen og vannsøylen ved suget til matepumpen.

Typer avluftere.

Produktiviteten til avluftere varierer fra 100 l/t til 100 m3/t.

Formål med avlufteren.

Avlufting av etterfyllingsvann til varmenett.

Avlufting av vann fra nettverkskretsen til kjelerommet.

Avlufting av vann fra kjelekretsen til kjelerommet.

Avlufting av vann fra varmtvannsforsyningssystemet.

Avlufting av dampkjelens fødevann.

Vannavluftingsteknologi.

Avlufter design.

Utformingen av avlufteren tillater dyp avlufting av vann ved en vanntemperatur på 65 °C.

Avlufterens design inkluderer to trinn med avlufting. Den første fasen er kavitasjon, den andre fasen er film.

I det første trinnet passerer strømmen av kildevann gjennom arbeidsdysene, hvor intens koking av vann oppstår med dannelse av et stort antall dampgassbobler inne i vannstrømmen. Når vann beveger seg gjennom en dyse med skiftende geometri, øker strømningshastigheten og det statiske trykket i vannet synker. Når det statiske trykket i vannstrømmen synker til et trykk under metningstrykket, oppstår eksplosiv koking inne i vannstrømmen. Den høye hastigheten på vannstrømmen skaper forhold for intensiv blanding og knusing av damp-gassbobler med dannelse av en fasekontaktflate som betydelig overstiger kontaktflaten i jet-drypp avluftere.

På det andre trinnet kommer strømmen av vann med dampgassbobler inn i overløpsplaten, hvor dampgassboblene skilles fra vannet. Deretter renner vannet i form av en film ned den vertikale overflaten inn i den nedre delen av avlufteren.

Å øke intensiteten på avluftingsprosessen gjør det mulig å redusere de totale dimensjonene og vekten til avlufteren.

Avlufterdiagram.

Strømmen av innledende kjemisk renset vann går gjennom en vann-til-vann varmeveksler, hvor den varmes opp til en temperatur på 65 °. Direkte kjelevann brukes som oppvarmingsmedium.

Det oppvarmede vannet kommer inn i innløpet til avlufteren, hvor vannet avluftes under vakuum, hvis dybde avhenger av vanntemperaturen. Når temperaturen øker, reduseres vakuumdybden.

Etter avlufteren tappes det avluftede vannet inn i avluftingstanken, hvor det avluftede vannet samler seg. Trykket i avlufteren og avluftertanken er samme verdi, vakuumet skapes og vedlikeholdes av vakuumvæskeringpumper. Avlufteren monteres rett over avluftertanken. Avlufteren er montert på en flens.

Avluftet vann fra avluftertanken tilføres av avluftede vannpumper videre i henhold til ordningen for å mate varmenettet eller til lagertanker.

Installasjonshøyden til avluftertanken med en avlufter installert over den bestemmes av kavitasjonsreserven til de avluftede vannforsyningspumpene. I gjennomsnitt, med en etterfyllingsvannstrøm på 50 m3/t, er avstanden mellom vannoverflaten i avluftertanken og pumpens sugeakse 5 m.

Å skape et vakuum og pumpe ut den frigjorte damp-gassblandingen leveres av en vakuumvæskeringpumpe. Vakuumpumpen krever en konstant strøm av kaldt vann for å fungere. For eksempel bruker en vakuumpumpe for en vakuumavlufter med en kapasitet på 50 m3/t opptil 500 l/t vann.

Etter vakuumpumpen slippes avløpsvannet ut i gasseparatortanken, hvorfra det kan returneres til vannbehandlingssyklusen ved å legge det til hovedstrømmen av vann som kommer inn i avlufteren.

Vi anbefaler å bruke kjemisk renset vann før varmeveksleren som arbeidsvann for vakuumpumpen.

Det finnes flere typer vannavlufting i fyrrom

Avlufting av vann i kjelerom er forvannsbehandling, hvor oppløst oksygen og karbondioksid fjernes fra vannet. Faktum er at ved oppvarming av vann i fyrrom er det oppløst oksygen som har en negativ effekt på utstyret. Men det må sies at selv etter avlufting, bruk av spesielle kjemiske reagenser for å redusere konsentrasjonen av oppløste gasser.

For å binde oksygen i nettverket og næringsmediet, kan komplekse reagenser brukes, ved hjelp av hvilke du ikke bare kan redusere konsentrasjonen av karbondioksid og oksygen til et akseptabelt nivå, men også normalisere pH-nivået til kjelevann, og også hindre dannelsen kalkforekomster. Dermed kan akseptabel vannkvalitet i fyrrom i noen tilfeller oppnås selv uten bruk av avluftingsutstyr.

Kjemisk avlufting består i å tilsette reagenser til kjelevannet, ved hjelp av hvilke det er mulig å binde de oppløste stoffene som finnes der. gassformige stoffer, forårsaker korrosjon. For vannvarmekjeler anbefales det å bruke komplekse reagenser - hemmere av avleiringer og korrosjon. For å fjerne oppløst oksygen kan du bruke reagenser spesielt utviklet for vannbehandling av dampkjeler, og du kan til og med klare deg uten avlufting. I noen tilfeller, hvis avluftingsutstyret ikke fungerer som det skal, kan spesielle reagenser brukes for å normalisere vannkjemien til kjelene.

I hvilket som helst vann store mengder Det er aggressive oppløste gasser, hovedsakelig karbondioksid og oksygen, som bidrar til korrosjon av rørledninger og utstyr. Termisk avlufting av vann i fyrrom kan redusere gassmengden betydelig. Etsende gasser trenger inn i fødevannet fra den omkringliggende atmosfæren eller gjennom prosessen med ionebytte. Men det største negativ innvirkning gir oksygen, forårsaker korrosjon. Når det gjelder karbondioksid, fungerer det som en slags katalysator, og forsterker effekten av oksygen. Men hun er selv i stand til å ha en negativ innvirkning.

Termisk avlufting brukes oftest. Når vann varmes opp i et fyrrom ved konstant trykk, frigjøres oppløste gasser. Når temperaturen øker, når den koker, synker konsentrasjonen av gasser gradvis til et minimum, som et resultat av at vannet blir fullstendig frigjort fra dem. Hvis vannet i fyrrommet ikke varmes opp til koketemperatur, vil restgassinnholdet i det øke. Dessuten er påvirkningen av denne parameteren ganske betydelig. Det er visse standarder som regulerer tilstanden til vannet i kjelerom, og hvis vannet er undervarmet med én grad, vil det ikke være mulig å oppnå samsvar med disse standardene.

Siden konsentrasjonen av oppløste gasser i kjelevann er veldig liten, er det ikke nok å bare fjerne dem fra vannet - det er veldig viktig å frigjøre avluftingsinstallasjonen helt fra dem. For å oppnå dette er det nødvendig å tilføre overskytende damp til installasjonen, i en mengde som er mye større enn det som kreves for å bringe vannet til å koke. Hvis vi tar dampforbruket i mengden behandlet vann i området 15-20 kg/t, vil fordampningen være 2-3 kg/t, og reduksjonen kan føre til en betydelig forringelse av vannet i kjelen rom. I tillegg må kapasiteten til avluftingsinstallasjonen være stor nok til at vannet kan forbli i den i minst 20-30 minutter. En så lang tidsperiode kreves ikke bare for fjerning av gasser, men også for fullstendig dekomponering av karbonater.

Vakuumavlufting av vann i fyrrom benyttes når varmtvannskjeler er installert i fyrrom. I dette tilfellet kan avluftere operere ved temperaturer fra 40-90 grader.

Men med alle våre positive egenskaper vannrensing og vannbehandlingssystemer ved vakuumavlufting har også betydelige ulemper - høyt metallforbruk, mye hjelpeutstyr(vakuum ejektorer og pumper, tanker, etc.), behovet for å montere dem på en høyde.

Avlufter- teknisk innretning, som implementerer prosessen med avlufting av noe væske (vanligvis vann), det vil si dens rensing fra uønskede gassurenheter som er tilstede i den (oksygen og karbondioksid). Når de er oppløst i vann, forårsaker disse gassene korrosjon av tilførselsrør og kjeleoppvarmingsflater, noe som resulterer i utstyrssvikt. Ved dampturbinstasjoner brukes termisk avlufting av vann.

Driftsprinsippet for termiske avluftere er basert på det faktum at det absolutte trykket over en væske er summen av partialtrykket til gasser og damp.

Hvis vi øker dampens partialtrykk slik at vi samtidig fjerner damp (dette er en blanding av gasser frigjort fra vann og en liten mengde damp som må evakueres fra avlufteren), får vi som et resultat det totale partialtrykket på gasser. Deretter, i henhold til Henrys lov (likevektsmassekonsentrasjonen av gasser i en løsning er proporsjonal med partialtrykket i det gassformige mediet over løsningen), dvs. det er ingen oppløste gasser. En økning i partialtrykket til damp kan på sin side oppnås ved å øke vanntemperaturen til metningstemperaturen ved et gitt trykk ved .

Klassifisering av termiske avluftere.

Tiltenkt bruk: dampkjele matvannsavluftere; ekstra vann og returkondensat fra eksterne forbrukere; etterfyllingsvann til varmenettet.

Ved å varme opp damptrykk: høyt trykk (0,6-0,8 MPa)( D); atmosfærisk (0,12 MPa)( JA); vakuum (7,5-50 kPa)( Fjernøsten).

I henhold til metoden for oppvarming av avluftet vann: blandetype (med blanding av oppvarmingsdamp med oppvarmet vann); avluftere av overopphetet vann med ekstern forvarming av vann med valgt damp.

Ved design (i henhold til prinsippet om dannelse av interfaseoverflaten): med en kontaktflate dannet i en turbulent modus (slank boble, filmtype med uordnet dyse, jet-skive type); med fast fasekontaktflate (filmtype med bestilt pakning).

Skjematisk diagram avluftingsinstallasjon.

Ris. Atmosfærisk avlufter av blandetype: 1 - tank (akkumulator), 2 - utløp av matevann fra tanken, 3 - vannindikatorglass, 4 - trykkmåler, 5, 6 og 12 - plater, 7 - drenering av vann inn i dreneringstanken , 8 - automatisk materegulator Kjemisk renset vann, 9 - dampkjøler, 10 - frigjøring av damp til atmosfæren, 11 og 15 - rør, 13 - avluftingskolonne, 14 - dampfordeler, 16 - vanninntak i hydraulikkventilen, 17 - hydraulisk ventil, 18 - frigjøring av overflødig vann fra hydraulisk ventil

Avlufteren består av en tank 1 og en søyle 13, på innsiden av hvilke et antall fordelingsplater 5, 6 og 12 er installert. Matevann (kondensat) fra pumpene kommer inn i den øvre delen av avlufteren på fordelingsplaten 12. gjennom en annen rørledning gjennom regulator 8, tilføres kjemisk renset vann til platen 12 som et additiv; Fra platen blir tilførselsvannet fordelt i separate og jevne strømmer over hele omkretsen av avluftingskolonnen og strømmer sekvensielt ned gjennom en rekke mellomplater 5 og 6 plassert under hverandre med små hull. Damp for oppvarming av vann føres inn i avlufteren gjennom røret 15 og dampfordeleren 14 nedenfra under vanngardinen som dannes når vannet strømmer fra plate til plate, og som divergerer i alle retninger, stiger opp mot fødevannet og varmer det opp. Ved denne temperaturen frigjøres luft fra vannet og går sammen med resten av den ukondenserte dampen ut gjennom blyrøret 11, plassert i den øvre delen av avluftingshodet, direkte inn i atmosfæren eller dampkjøleren 9. Oksygen- fritt og oppvarmet vann helles i oppsamlingstanken 1, plassert under avluftingskolonnen , hvorfra det brukes til å drive kjeler. For å unngå en betydelig økning i trykket i avlufteren, er to hydrauliske ventiler installert på den, samt en hydraulisk ventil 17 i tilfelle vakuumdannelse i den. Hvis trykket overskrides, kan avlufteren eksplodere, og hvis det er et vakuum, kan atmosfærisk trykk knuse den. Avlufteren er utstyrt med vannindikatorglass 3 med tre kraner - damp, vann og spyling, vannstandsregulator i tanken, trykkregulator og nødvendig måleutstyr. For pålitelig drift av matepumper er avlufteren installert i en høyde på minst 7 m over pumpen.

N.N. Gromov, sjefingeniør AP "Teploset" Krasnogorsk-regionen

Sist gang stort antall dampkjeler (DKVr, DE, E, etc.) konverteres til varmtvannsmodus mens fyrromsavlufterne forblir uten damp. Effektiv metode, utviklet og testet i 10 år i AP "Teploset" i Krasnogorsk-regionen, lar deg avgasse vann uten endringer i avlufteren uten damptilførsel og uten ulempene med vakuumavlufting.

Termisk avlufting

Vann inneholder alltid oppløste aggressive gasser, primært oksygen og karbondioksid, som forårsaker korrosjon av utstyr og rørledninger. Etsende gasser kommer inn i kildevannet som følge av kontakt med atmosfæren og andre prosesser, for eksempel ionebytting. Oksygen har den viktigste etsende effekten på metall. Karbondioksid akselererer virkningen av oksygen og har også uavhengige korrosive egenskaper.

For å beskytte mot gasskorrosjon det benyttes avlufting (avgassing) av vann. Den mest utbredte er termisk avlufting. Når vann varmes opp ved konstant trykk, frigjøres gassene som er oppløst i det gradvis. Når temperaturen stiger til metningstemperaturen (koketemperaturen), synker konsentrasjonen av gasser til null. Vann frigjøres fra gasser.

Underoppvarming av vann til metningstemperaturen som tilsvarer et gitt trykk øker restinnholdet av gasser i det. Påvirkningen av denne parameteren er veldig betydelig. Underoppvarming av vann selv med 1 °C vil ikke tillate å oppfylle kravene i "Regler..." for tilførselsvann til damp- og varmtvannskjeler.

Konsentrasjonen av gasser oppløst i vann er svært lav (i størrelsesorden mg/kg), så det er ikke nok å skille dem fra vannet, men det er også viktig å fjerne dem fra avlufteren. For å gjøre dette er det nødvendig å tilføre overflødig damp eller damp til avlufteren, i overkant av mengden som kreves for å varme opp vannet til koking. Med et totalt dampforbruk på 15-20 kg/t behandlet vann er fordampningen 2-3 kg/t. Redusert fordampning kan forringe kvaliteten på avluftet vann betydelig. I tillegg må avluftertanken ha et betydelig volum, slik at det forblir vann i den i minst 20 ... 30 minutter. Lang tid nødvendig ikke bare for fjerning av gasser, men også for dekomponering av karbonater.

Atmosfæriske avluftere med damptilførsel

For avlufting av vann i fyrrom med dampkjeler For det meste brukes termiske totrinns atmosfæriske avluftere (DSA) som opererer ved et trykk på 0,12 MPa og en temperatur på 104 °C. En slik avlufter består av et avluftingshode med to eller flere perforerte plater, eller andre spesielle anordninger, takket være hvilke kildevannet, som bryter inn i dråper og stråler, faller inn i akkumulatortanken, og møter damp som beveger seg i motstrøm på sin vei. I kolonnen varmes vann opp og det første stadiet av avluftingen skjer. Slike avluftere krever installasjon av dampkjeler, som kompliserer den termiske kretsen til varmtvannskjelehuset og den kjemiske vannbehandlingskretsen.

Vakuum avlufting

I fyrrom med varmtvannskjeler Som regel brukes vakuumavluftere, som opererer ved vanntemperaturer fra 40 til 90 °C.

Vakuumavluftere har mange betydelige ulemper: høyt metallforbruk, et stort antall ekstra hjelpeutstyr ( vakuumpumper eller ejektorer, tanker, pumper), behovet for å være plassert i en betydelig høyde for å sikre funksjonen til etterfyllingspumper. Den største ulempen er tilstedeværelsen av en betydelig mengde utstyr og rørledninger som er under vakuum. Som et resultat kommer luft inn i vannet gjennom akseltetningene til pumper og armaturer, lekkasjer i flensforbindelser og sveisede skjøter. I dette tilfellet forsvinner avluftingseffekten helt, og det er til og med mulig å øke oksygenkonsentrasjonen i etterfyllingsvannet sammenlignet med den opprinnelige.

Atmosfærisk avlufting uten damptilførsel

Nylig har et stort antall dampkjeler blitt byttet til varmtvannsmodus. En effektiv måte avlufting i kjelehus med slike kjeler ble utviklet og bestod en lang test ved AP "Teploset" i Krasnogorsk-regionen.

Vannet etter natriumkationveksleren varmes opp til 106-110 °C og injiseres inn i hodet på den atmosfæriske avlufteren, hvor vanndråper koker på grunn av et trykkfall. Ved koking fjernes etsende gasser fra vann sammen med damp, mer aktivt enn i avluftere med damptilførsel. Ordningen ble implementert på utstyr som ble drevet i et dampkjelehus med tre DKVR 10/13-kjeler, når det ble byttet til vannoppvarmingsmodus med kjølemiddelparametere på 115/70 °C. I dette tilfellet krever ikke avlufteren av DSA-typen modifikasjoner. For å varme opp etterfyllingsvannet ble det brukt dampnettvarmere, modifisert til å fungere på oppvarmingsvann med en temperatur på 110-113 °C, og ikke på damp. På tekniske løsninger, brukt i kjelehus i Krasnogorsk-regionen, ble et patent fra den russiske føderasjonen mottatt.

Denne ordningen eliminerer ulempene ved vakuumavlufting og avlufting med damptilførsel. Fordelen med den nye avluftingsordningen er dens enkelhet og pålitelighet, slik at den kan fungere stabilt i ethvert varmtvannskjelehus.

I tillegg

Når du byttet DKVR 10/13-kjeler med kjølemiddelparametere på 115/70 °C til vannoppvarmingsmodus i henhold til TsKTI-skjemaet, møtte vi en reduksjon i varmeeffekten til kjeleenheten (den reduseres ikke med 150/70-skjemaet) . En slik reduksjon var uakseptabel med tanke på belastningen på varmenettet, så vi utviklet og implementerte endringer i TsKTI-ordningen. Strukturelt er endringene ikke betydelige, men de gjorde det mulig å forbedre sirkulasjonen i bakskjermene og øke varmeeffekten til kjelen til det nødvendige nivået. Mønsteret for vannbevegelse i kjelekretsen er patentert. Kjelene har vært i drift i 10 år uten noen klager.