Меню Рубрики

Установки для химической деаэрации воды

Способы деаэрации питательной воды в котельных

• Использование реагентов

Для связывания кислорода в питательной и сетевой воде можно использовать комплексные реагенты для водоподготовки, позволяющие не только снизить концентрацию кислорода и углекислого газа до нормативных значений, но стабилизировать рН воды и предотвратить образование отложений. Таким образом, может быть достигнуто требуемое качество сетевой воды без применения специального деаэрирующего оборудования.

• Химическая деаэрация

Суть химической деаэрации состоит в добавлении в питательную воду реагентов, которые позволяют связать содержащиеся в воде растворенные коррозионноактивный газы. Для водогрейных котлов мы рекомендуем использовать комплексный реагент — ингибитор коррозии и отложений Advantage K350B. Для удаления из воды растворенного кислорода при водоподготовке для паровых котлов — Amersite 10L , который часто позволяет работать без деаэрации. В случае, если имеющийся деаэратор работает некорректно, то для коррекции водно-химического режима рекомендуем использовать реагент Boilex E460B. Для пищевых производств также рекомендуется использовать реагент Advantage 456

• Деаэраторы атмосферного типа с подводом пара

Для деаэрации воды в котельных с паровыми котлами применяются в основном термические двухступенчатые деаэраторы атмосферного типа (ДСА), работающие при давлении 0,12 МПа и температуре 104 °С. Такой деаэратор состоит из деаэрационной головки, имеющей две или более перфорированные тарелки, или другие специальные устройства, благодаря которым исходная вода, разбиваясь на капли и струи, падает в аккумуляторный бак, встречая на своем пути движущийся противотоком пар. В колонке происходит нагрев воды и первая стадия ее деаэрации. Такие деаэраторы требуют установки паровых котлов, которые усложняют тепловую схему водогрейной котельной и схему химводоподготовки.

• Вакуумная деаэрация

В котельных с водогрейными котлами, как правило, применяются вакуумные деаэраторы, которые работают при температурах воды от 40 до 90 °С.
Вакуумные деаэраторы имеют множество существенных недостатков: большая металлоемкость, большое количество дополнительного вспомогательного оборудования (вакуумные насосы или эжекторы, баки, насосы), необходимость расположения на значительной высоте для обеспечения работоспособности подпиточных насосов. Главным же недостатком является наличие существенного количества оборудования и трубопроводов, находящихся под разряжением. В результате через уплотнения валов насосов и арматуры, неплотности во фланцевых соединениях и сварных стыках в воду поступает воздух. При этом эффект деаэрации полностью пропадает и даже возможен рост концентрации кислорода в подпиточной воде по сравнению с исходной.

• Термическая деаэрация

В воде всегда содержатся растворенные агрессивные газы, прежде всего кислород и углекислота, которые вызывают коррозию оборудования и трубопроводов. Коррозионно-активные газы попадают в исходную воду в результате контакта с атмосферой и других процессов, например, ионном обмене. Основное коррозионное воздействие на металл оказывает кислород. Углекислота ускоряет действие кислорода, а также обладает самостоятельными коррозионными свойствами.

Для защиты от газовой коррозии применяется деаэрация (дегазация) воды. Наибольшее распространение нашла термическая деаэрация. При нагреве воды при постоянном давлении растворенные в ней газы постепенно выделяются. Когда температура повышается до температуры насыщения (кипения), концентрация газов снижается до нуля. Вода освобождается от газов.

Недогрев воды до температуры насыщения, соответствующей данному давлению, увеличивает остаточное содержание в ней газов. Влияние этого параметра весьма существенно. Недогрев воды даже на 1 °С не позволит достичь требований «ПУБЭ» для питательной воды паровых и водогрейных котлов.

Концентрация растворенных в воде газов очень мала (порядка мг/кг), поэтому недостаточно выделять их из воды, а важно еще удалить их из деаэратора. Для этого приходится подавать в деаэратор избыточный пар или выпар, сверх количества, необходимого для нагрева воды до кипения. При общем расходе пара 15-20 кг/т обрабатываемой воды, выпар составляет 2-3 кг/т. Снижение выпара может существенно ухудшить качество деаэрированной воды. Кроме того, бак деаэратора должен иметь значительный объем, обеспечивающий пребывание в нем воды не менее 20 . 30 минут. Длительное время необходимо не только для удаления газов, но и для разложения карбонатов.

Для самостоятельного выбора реагентов перейти в КАТАЛОГ

Получить консультацию по подбору: КОНТАКТЫ

источник

Деаэрация воды для котельных

Из содержания этой статьи вы узнате:

1. Что такое деаэрация?

Деаэрация – это процесс удаления газов из жидкости. В частности, речь идёт об освобождении питательной воды для котельных от содержания кислорода, углекислого газа и других летучих примесей.

Этот процесс необходим из-за губительного свойства газов способствовать образованию коррозий на рабочих поверхностях оборудования в тепло- и атомной энергетике. Являясь активным распространителем элементарных частиц в жидкой среде, газ имеет возможность ускорять и усугублять воздействие нежелательных примесей на целостность и качество технических систем, в результате именно газосодержащая вода может дать главную причину поломок – потерю рабочего состояния важнейших деталей.

Читайте также:  Установка задних локеров на киа спектра

В условиях функционирования котельных, где счёт перерабатываемой воды идёт на сотки кубометров в день, возможность взаимодействия с загазованной водой – непозволительная роскошь, так как ремонт и наладка систем является крайней нежелательной статьей расходов любого предприятия, поэтому практичнее и проще установить систему деаэрации, которая защитит оборудование от регулярных травм.

Кроме того, деаэратор – это ещё и возможность хранения подготовленной воды для дальнейшего использования, поэтому крупные габариты деаэратора оправдываются не только его эффективной водопереработкой, но и функцией накопления необходимых гидрозапасов.

Чтобы понять, как происходит процесс деаэрации, нужно разобраться с тем, как функционируют газы в жидкости. Итак, газообразования в воде бывают трех видов:

— молекулы газа, растворенные в составе воды;

— мелкие пузырьки газа (те же молекулы, которые скапливаются вокруг гидрофобных элементов);

— молекулы газа, образующиеся в процессе химических реакций, протекающих между примесями в воде.

Чтобы очистить воду от газов на молекулярном уровне, необходимо использовать два физических метода: нагревание воды с целью ускорения процессов распада и повышение атмосферного давления в воде с целью вымещения более легких соединений из состава жидкости.

Оба метода требуют крайней точности и внимания к протекающим процессам, потому деаэратор входит в число режимных установок, работа которых тщательно контролируется. Показатели работы деаэратора необходимо фиксировать в подотчетных журналах несколько раз в сутки, чтобы в случае обнаружения нестабильности вовремя применить меры по устранению ошибки, так как от правильного функционирования деаэратора зависит здоровая работа всех систем котельного оборудования, работающих на подготовленной воде.

Из этого можно сделать вывод, что деаэрация – неотъемлемый и крайне важный процесс, требующий четко обозначенных условий в обеспечении качественной водой теплового оборудования.

2. Основные типы деаэрации и виды деаэраторов

Так как основной метод удаления агрессивных газов из воды подразумевает наличие повышенных температур при образовании пара, термические деаэраторы выступают в роли лидеров отрасли. Они делятся на:

Атмосферные деаэраторы работают в состоянии естественного давления, а температура воды в них составляет 102-107 градусов. Вакуумные деаэраторы нуждаются в пониженном давлении, температура достигает 40-99 градусов. Наличие высокого давления в деаэраторе обуславливает так же и наличие высоких температур – 158-188 градусов. Это во многом определяет сферу применения того или иного типа деаэратора. Самая горячая вода используется в качестве питания специальных энергетических котлов. Вода, прошедшая через естественную атмосферную среду, работает на теплоэлектросетях, в испарителях, а вакуумная вода служит источником энергии для котельных.

Помимо очевидных различий в условиях эксплуатации, есть и другие интересные особенности. Например, вакуум необходимо освобождать от избытка переработанного газа, чтобы он мог выйти наружу. А у атмосферных деаэраторов есть существенный плюс: при отсутствии вакуума их не нужно вручную открывать и выпускать излишки, так как газы улетучиваются самостоятельно. Для высокого давления характерна подача переработанного газа вместе с паром на конденсатор, что позволяет использовать излишки с пользой для системы.

По виду покрытия и взаимодействия пара и воды различают три типа:

Струйные и пленочные деаэраторы работают на разности подачи воды и пара: вода стекает сверху вниз, а пар поднимается снизу вверх. Этот процесс происходит в колонне деаэратора. Однако струйный тип деаэраторов подразумевает вхождение воды внутрь колонны небольшими струйками, а пленочный тип как бы создает водную пленку, которая обволакивает колонну.

В деаэраторах барботажного типа работает несколько иная система. Там вода обрабатывается паром уже будучи в баке, что позволяет насыщать воду более крупными соединениями газов, которые цепляют более мелкие частицы и выстреливают вместе с ними на поверхности.

Нередко деаэрация осуществляется сразу несколькими способами воздействия, что обуславливает наличие в конструкции и струйных/пленочных, и барботажных систем.

По форме конструкции деаэраторы делятся на два типа:

Тарельчатые деаэраторы названы так, потому что в конструкции подразумевается наличие специальных мембран-тарелок, через которые просачивается пар, очищаясь от газов. Над горизонтальным баком для сбора подготовленной воды располагается вертикально стоящий бак для деаэрации – именно здесь «тарелки» и располагаются.

Сверху через вертикальный бак подается неочищенная вода, которая проходит через мембраны-тарелки. На них же подается специально подведенный поток пара, который достаточно тяжел для того, чтобы вытеснить вверх газ, но недостаточно тяжел для того, чтобы задерживать воду. Весь процесс проходит под гнётом низкого давления, в результате чего газ выводится наружу конструкции, а в горизонтальный бак попадает подготовленная вода.

Читайте также:  Установка зажигания санта фе

Этот тип деаэраторов используется несколько реже, однако он так же имеет востребованность. Главная его особенность в том, что у него отсутствует вертикально стоящий бак деаэрации с «тарелками», а весь процесс проходит прямо внутри основного бака.

Вода в баке разделена перегородкой на зону повышенной температуры и зону деаэрации. Когда вода в первой зоне нагревается и поступает во вторую зону, там, под действием пара, поступающего снизу, она окончательно освобождается от наличия газообразных соединений.

Как видим, в обоих случаях нельзя сказать, что конструкция и силы воздействия являются технологически сложными. Однако, как и всё гениальное, деаэратор прост только на первый взгляд, так как за его работой стоит соблюдение нескольких важных условий.

Так, сама установка является статичной. Все её детали надежно сварены друг с другом, а сам бак впаян на опоры, которые втоплены в фундамент. Это обеспечивает устойчивость и стабильность конструкции.

Так же особого внимания требуют датчики давления, температуры, уровня воды и концентрации пара, так как все эти показатели связаны друг с другом и при незначительных отклонениях от нормы может быть нарушена работа всей системы.

Что позволяет держать работу устройства в стабильном состоянии? Прежде всего, это система отвода выпара. Выпар – это смесь газов и нерастворенного пара, которая, будучи лёгкой, поднимается вверх. Не находя естественных путей отвода, выпар может накапливаться внутри бака и даже спровоцировать его разрыв, поэтому система отвода выпара стабилизирует не только уровень концентрации переработанных нежелательных газов внутри системы, но и позволяет регулировать давление. К слову, выпар освобождается в открытую атмосферу, то есть не проходит никаких дополнительных степеней очистки, так как чаще всего мы имеем дело с кислородом, углекислым газом и незначительным присутствием других газов, не представляющих опасности для окружающей среды.

3. Химическая и реагентная деаэрация

Помимо существования классического технического оборудования по водоподготовке котельных, ТЭЦ и других энергоемких водопотребителей, существует и ещё один способ освободить воду от наличия газов, и он никак не связан с нагреванием, парообразованием, необходимостью соблюдать давление и обслуживать систему, держа руку на пульсе её показателей.

Речь о применении химического метода деаэрации. Её смысл состоит в том, что в воду добавляется специальный реагент-ингибитор, способный «связывать» молекулы газа и нейтрализовывать их коррозийные свойства. Так же это помогает ещё и умягчить воду, что значительно снижает образование накипи и налёта на рабочих поверхностях металлов.

Преимущества данного способа в том, что для осуществления химических реакций не нужно дополнительных условий, таких как определенная температура и давление. Это позволяет заметно упростить и усовершенствовать систему водоподготовки.

Однако у химической деаэрации есть и существенные минусы:

— дорогостоящие ингибиторы, концентрацию которых нужно постоянно восполнять и поддерживать на нужном уровне, что подразумевает регулярные внушительные расходы;

— наличие в воде реагентов, которые хоть и не вредят оборудованию, но представляют угрозу для окружающей среды, так как их утилизация подразумевает особый режим, а чтобы его исполнить, опять же требуются немалые затраты.

Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что химическая система деаэрации хоть и значительно более понятна и удобна, не выдерживает конкуренции с привычными паровыми установками просто ввиду того, что не каждые теплосети или котельные способны позволить себе столь внушительную статью расходов.

4. Ультразвуковая деаэрация

Этот метод нельзя назвать распространенным, однако он имеет места применения. Суть его сводится к следующему: на воду, содержащую газы, направляется ультразвуковая волна, которая способствует слипанию частиц газов в более крупные образования, вследствие чего они под силой тяжести собственного объема выталкиваются из воды наружу.

Эта установка работает с горячей водой, температура которой варьируется от 30 до 80 градусов. Состоит система из бака с водой, генератора ультразвука и блока контроллера, регулирующего работу устройства.

Однако стоит учитывать, что, несмотря на небольшие габариты и продуктивность использования, ультразвуком можно добиться совсем небольших объемов производства, поэтому данный метод считается скорее экспериментальным и нуждается в особом подходе. Кроме того, как и предыдущий представитель деаэрации, ультразвук совсем недешев, но и значительно менее вреден для окружающей среды. Тем не менее, его использование в промышленных масштабах остается под вопросом.

Читайте также:  Установка 5 ступенчатой кпп на уаз 469

5. Мембранная деаэрация с применением азота

Данный способ подразумевает наличие в колонне деаэрации мембран, на которых подается вода и одновременно поступает газ азот. Азот и кислород соединяются друг с другом, после чего специальный насос под вакуумным давлением выделяет газы с поверхности воды.

Способ примечателен тем, что в данных условиях температура воды не должна превышать 20 градусов, то есть её не нужно дополнительно разогревать. Так же установка не подразумевает больших габаритов. Из минусов – относительно недолговечный срок службы мембраны, которая составляет внушительный процент от общей стоимости всей установки, а так же необходимость постоянного приобретения азотного газа.

Подводя итоги данной статьи, стоит отметить, что на сегодняшний день существует несколько типов деаэрации воды, каждый из которых имеет право на существование за счет неоспоримых плюсов, имеющихся в каждом образце. Однако по степени сочетания качества проделываемой работы и финансовых затрат на неё, самым востребованным и распространённым способом подготовки воды для паровых котлов, котельных, ТЭЦ и ТЭС по-прежнему остается термическая деаэрация.

Термическая деаэрация работает на эффекте выпара, и, безусловно, наличие высоких температур не может считаться положительным эффектом в трудовой сфере, однако для того, чтобы избежать ожогов работников, все рабочие поверхности деаэратора изолируются. Кроме того, сам по себе остаточный выпар нередко используется как дополнительный ресурс для теплообмена и энергообмена между системами, что позволяет ещё более удешевить производство.

источник

Химическая деаэрация воды

Википедия очистки воды

Наиболее полная информация о чистой воде, дополняемая Вами.

Химическая деаэрация воды

Химическая дэаэрация воды или обескислороживание – удаление молекул растворенного кислорода. Это достигается введением в рабочую жидкость специальных веществ, которые вступают в восстановительную реакцию с кислородом.

Область применения

Потребность в удалении кислорода возникает, если вода используется для технических целей: питания промышленных котлов, охлаждения оборудования, для сетей горячего водоснабжения.

В таких случаях удаление (связываение) растворенных молекул приводит к снижению концентрации кислорода в воде. В результате замедляются процессы коррозии и разрушения металлов, продлевается срок службы оборудования и трубопроводных сетей.

Сущность метода

Удаление кислорода достигается за счет введения в воду специальных реагентов:

Сульфит натрия вступает в реакцию с растворенным кислородом, образуя при этом сульфат натрия:

При контакте гидразина с растворенным кислородом протекают следующие процессы:

Таннат натрия представляет собой сложное химическое вещество. Для восстановления 1 г кислорода требуется 2 г исходных реагентов.

Скорость реакции определяется температурой и уровнем рН. Процесс нормально протекает при 80° и выше. При пониженных значениях приходится использовать катализаторы – соли металлов.

Достоинства/недостатки

Несмотря на хорошие практические результаты, обескислороживанию присущи серьезные недостатки. Так, для восстановления 1 г растворенного кислорода требуется ввести 7,88 г безводного сульфита. Это ведет к повышенному расходу реагентов.

Введение катализаторов повышает чувствительность реагентов к воздействию внешних сред. Так, для кристаллического сульфита натрия с добавкой катализатора не желателен контакт с жидкостью, а при использовании растворов приходится избегать контакта реагентов с воздухом. Это требует особого внимания к хранению реагентов.

Обработка сульфитом натрия ведет к повышению солесодержания воды. При использовании такой воды увеличивается вероятность нарастания отложений на внутренних поверхностях трубопроводов среднего и повышенного давления. Чтобы избежать подобных последствий приходится увеличивать частоту продувок котлов и химической очистки оборудования.

При реакции с гидразином выделяются летучие продукты разложения, соли не образуются, но при этом появляется аммиак и азот.

Летучестью характеризуются продукты реакции с таннатом натрия. Дополнительным плюсом в этом случае становится образование на стальных поверхностях устойчивой пленки. Она создает дополнительную защиту оборудования и трубопроводов. Но таннаты нельзя применять там, где давление рабочих сетях превышает 3,5 МПа.

Таким образом, к недостаткам относятся:

образования солей жесткости;

необходимость использования катализаторов.

Заключение

Обескислороживание используется при подготовке технической воды, которая используется для охлаждения промышленного оборудования, в котлах и сетях горячего водоснабжения. К достоинствам данного метода относится доступность и эффективность технологии, дополнительный защитный эффект в виде образования на внутренних поверхностях оборудования устойчивой пленки-суспензии. Но характерные для данной методики минусы ограничивают область практического применения обескислороживания.

источник