Деаэратор - Deaerator - Wikipedia

А деаэратор это устройство, которое удаляет кислород и другие растворенные газы от жидкостей и перекачиваемых смесей.

Типы

  • В термические деаэраторы [1][2][3]
    • В спрей и лоток (также называемый каскадный) включает вертикальный или горизонтальный куполообразный деаэрация секция, установленная на верхней части горизонтального цилиндрического резервуара, который служит резервуаром для хранения деаэрированной питательной воды котла.
    • В спрей состоит только из горизонтального (или вертикального) цилиндрического резервуара, который одновременно выполняет функции деаэрационной секции и резервуара для хранения питательной воды котла.
  • В вакуумные деаэраторы
    • Динамический деаэратор для продуктов средней и высокой вязкости
    • Статический деаэратор для продуктов с низкой вязкостью
  • В ультразвуковой деаэратор для очень вязких продуктов

Термические деаэраторы

Деаэраторная установка

Термические деаэраторы обычно используются для удаления растворенных газов в питательная вода для парогенерации котлы. Растворенный кислород в питательной воде вызовет серьезные коррозионные повреждения котла из-за прикрепления к стенкам металлических труб и другого оборудования и формирования оксиды (как ржавчина). Растворенный углекислый газ соединяется с водой с образованием угольная кислота это может вызвать дальнейшую коррозию. Большинство деаэраторов предназначены для удаления кислорода до уровня 7 ppb по массе или меньше, а также по существу удаляет диоксид углерода.[4][5] Деаэраторы в парогенерирующих системах большинства тепловые электростанции использовать пар низкого давления, полученный из точки отбора, в своих паровая турбина система. Однако парогенераторы на многих крупных промышленных объектах, таких как нефтеперерабатывающие заводы может использовать любой доступный пар низкого давления.

Есть много различных деаэраторов, доступных от ряда производителей, и фактические детали конструкции могут отличаться от одного производителя к другому.

Рисунки 1 и 2 представляют собой типичные схематические изображения, на которых изображены два основных типа деаэраторов.

Cochrane и Permutit - два старейших производителя деаэраторов в США. [1]

Деаэратор распылительный и лотковый

Рисунок 1: Принципиальная схема типичного деаэратора лоткового типа.

Типичный деаэратор распылительного и лоткового типа на Рисунке 1 имеет вертикальную куполообразную деаэрационную секцию, установленную над горизонтальным резервуаром для хранения питательной воды котла. Питательная вода котла поступает в вертикальную секцию деаэрации через распылительные клапаны над перфорированным подносы а затем течет вниз через перфорацию. Деаэрационный пар низкого давления поступает под перфорированные тарелки и течет вверх через перфорационные отверстия. Комбинированное действие распылительных клапанов и поддонов гарантирует очень высокую производительность из-за более длительного времени контакта между паром и водой.[6][требуется проверка ] В некоторых дизайнах используются различные типы упакованные кровати вместо перфорированных тарелок, чтобы обеспечить хороший контакт и смешивание между паром и питательной водой котла.

Пар удаляет растворенный газ из питательной воды котла и выходит через выпускной клапан в верхней части куполообразной секции. Этот выпускной клапан не следует открывать в достаточной степени, деаэратор не будет работать должным образом, что приведет к высокому содержанию кислорода в питательной воде, поступающей в котлы. Если в котле нет анализатора содержания кислорода, высокий уровень хлоридов в котле может указывать на то, что выпускной клапан недостаточно открыт. Некоторые конструкции могут включать вентиляционный конденсатор для улавливания и возврата любой воды. увлеченный в сброшенном газе. Вентиляционная линия обычно включает в себя клапан, и вместе с выпускаемыми газами выпускается достаточно пара, чтобы образовался небольшой видимый контрольный шлейф пара.

Деаэрированная вода стекает в горизонтальную емкость-накопитель, откуда перекачивается в систему парогенерирующего котла. Греющий пар низкого давления, поступающий в горизонтальный сосуд через барботажная труба в днище резервуара предназначен для поддержания тепла питательной воды котла. Внешний изоляция емкости обычно предусматривается для минимизации потерь тепла.

Деаэратор распылительного типа

Рисунок 2: Принципиальная схема типичного деаэратора распылительного типа.

Как показано на рисунке 2, типичный деаэратор распылительного типа представляет собой горизонтальный резервуар, который имеет секцию предварительного нагрева (E) и секцию деаэрации (F). Две секции разделены перегородкой (С). Пар низкого давления поступает в сосуд через барботер на дне сосуда.

Питательная вода котла распыляется в секцию (E), где она предварительно нагревается паром, поднимающимся из барботера. Назначение форсунки для подачи питательной воды (A) и секции предварительного нагрева - нагреть питательную воду котла до ее температура насыщения для облегчения удаления растворенных газов в следующей секции деаэрации.

Затем предварительно нагретая питательная вода поступает в секцию деаэрации (F), где она деаэрируется паром, выходящим из системы барботирования. Газы, удаленные из воды, выходят через вентиляционное отверстие в верхней части емкости. Опять же, некоторые конструкции могут включать в себя выпускной конденсатор для улавливания и улавливания воды, захваченной выпускаемым газом. Кроме того, вентиляционная линия обычно включает в себя клапан, и вместе с выпускаемыми газами может выходить достаточно пара, чтобы образовался небольшой и видимый контрольный шлейф пара.

Деаэрированная питательная вода котла перекачивается снизу емкости в парогенерирующую котельную систему.

Глушители (опция) использовались для снижения уровня шума при вентиляции в производстве деаэраторного оборудования.

Сварка стальных сосудов под давлением в процессе производства иногда требует термообработки после сварки, XRAY, проникновения красителя, ультразвукового и других неразрушающих испытаний. Кодекс ASME по котлам и сосудам под давлением, NACE International, и HEI (Институт теплообмена) имеют рекомендации по типу требуемого тестирования. [2]

Вакуумный деаэратор

Деаэраторы также используются для удаления растворенных газов из продуктов, таких как продукты питания, средства личной гигиены, косметические продукты, химикаты и фармацевтические препараты, чтобы повысить точность дозирования в процесс наполнения, для повышения стабильности продукта при хранении, для предотвращения окислительного воздействия (например, обесцвечивания, изменения запаха или вкуса, прогоркания), для изменения pH, и уменьшить объем упаковки.

Динамический деаэратор

Как показано на рисунке 3, продукт распределяется тонким слоем на высокоскоростном вращающемся диске [3] через специальную систему подачи [1]. Центробежная сила через перфорированный экран натягивает его на внутреннюю стенку сосуда, находящегося под вакуумом. Воздушные (газовые) карманы при этом высвобождаются и вытягиваются вакуумом [4]. Нагнетательный насос [2] переносит деаэрированный продукт в следующий процесс производственной линии. Для высоковязких продуктов вращающийся диск заменяется статическим.

Рисунок 3: Принципиальная схема деаэратора с вращающимся диском.

Принцип работы

Термическая деаэрация основана на том принципе, что растворимость газа в воде уменьшается по мере увеличения температуры воды и приближения к ее точка кипения. В деаэраторе вода нагревается до точки, близкой к точке кипения, с минимальным падением давления и минимальным сбросом давления. Деаэрация осуществляется путем распыления питательной воды в камеру для увеличения площади ее поверхности и может включать поток через несколько слоев поддонов. Этот промывной (или отпарной) пар подается в нижнюю часть деаэрационной секции деаэратора. Когда пар контактирует с питательной водой, он нагревает ее до точки кипения, и растворенные газы выделяются из питательной воды и выводятся из деаэратора через вентиляционное отверстие. Очищенная вода попадает в накопительную емкость под деаэратором.[7][4]

Удаление кислорода

Удаление кислорода В деаэрированную питательную воду котла очень часто добавляют химические вещества, чтобы удалить остатки кислорода, которые не были удалены деаэратором. Тип добавляемого химического вещества зависит от того, используется ли в данном месте программа очистки летучей или нелетучей воды.

В большинстве систем с более низким давлением (ниже 650 фунтов на кв. Дюйм (4500 кПа)) используются программы обработки нелетучими веществами. Наиболее часто используемый поглотитель кислорода для систем с более низким давлением - сульфит натрия (Na2ТАК3). Он очень эффективен и быстро реагирует со следами кислорода с образованием сульфат натрия (Na2ТАК4), который не масштабируется.

В большинстве систем с более высоким давлением (выше 650 фунтов на квадратный дюйм (4500 кПа)) и во всех системах, в которых присутствуют некоторые высоколегированные материалы, в настоящее время используются летучие программы, поскольку многие программы обработки на основе фосфатов постепенно прекращаются. Летучие программы далее подразделяются на окислительные или восстановительные программы [(AVT (O) или AVT (R)] в зависимости от того, требуется ли окружающая среда окислительной или восстановительной для снижения вероятности коррозии, ускоренной потоком. привели к многочисленным авариям, в результате которых произошли значительные материальные и человеческие потери.[нужна цитата ] Гидразин (N2ЧАС4) - поглотитель кислорода, обычно используемый в программах лечения летучими веществами.

Другие мусорщики включают карбогидразид, диэтилгидроксиламин, нитрилотриуксусная кислота, этилендиаминтетрауксусной кислоты, и гидрохинон.

Смотрите также

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Кент 1936.
  2. ^ Babcock & Wilcox Co., 2005 г..
  3. ^ Эллиотт, Чен и Свонекамп 1998, стр. 167-, гл. 2.
  4. ^ а б «Принцип деаэрации». Компания Sterling Deaerator.
  5. ^ «Деаэраторы». Аист. Архивировано из оригинал на 2018-09-01. Получено 2016-09-30.
  6. ^ Стандарты и типовые характеристики деаэраторов лоткового типа (10-е изд.). Институт теплообмена. Ноябрь 2016 г.
  7. ^ «Принцип работы деаэратора». Информация о котлах.

Источники

внешняя ссылка