Descrierea și designul.
Deaeratorul este proiectat să elimine impuritățile gazoase din lichidul de răcire. De asemenea, poate fi considerat un schimbător de căldură de tip amestec, deoarece încălzește și fierbe lichidul de răcire din care sunt îndepărtate gazele necondensabile prin energia termică a aburului.
În apa furnizată dezaerator pot fi prezente diferite impurități: gazos (oxigen, dioxid de carbon, azot, amoniac, după care trece prin zona activă a reactorului la audio adăugat gazele radiolitice și nobile), solide (materiale structurale produse de coroziune), naturale (cloruri, acid silicic și alte ).
Luați în considerare modalitățile de introducere a impurităților în timpul funcționării cazanului sau a halei turbinelor. Impuritățile gazoase provin în principal de la aspiratoarele de aer de-a lungul căii, precum și în aparatele care funcționează sub presiunea atmosferică. Produsele de coroziune pătrund în apă ca urmare a interacțiunii materialelor structurale cu mediul apos, formarea oxizilor metalici și tranziția lor în apă. Fluxul de impurități naturale apare în principal în condensatorul unei turbine cu abur datorită cupelor de aspirație ale apei de răcire în libertatea suprafeței schimbătoare de căldură. Presiunea apei de răcire este întotdeauna mai mare decât presiunea de vapori de condensare din condensator, iar în cazul în care există slăbiciune, apa de răcire curge în condens. Practic, aspirațiile au loc întotdeauna, chiar dacă din fabrică condensatorul este livrat suficient de dens. În timpul funcționării, ca urmare a coroziunii, a eroziunii și a altor procese, apare o încălcare a densității, iar vasele de aspirație ale apei de răcire cresc. Apa de răcire este consumată în cantități mari (a fost creat un rezervor pentru acest scop) și nu este supus nici unui tratament prealabil. Prin urmare, chiar și mici ventuze de apă de răcire se adaugă cantități semnificative de impurități.
Produsele de coroziune, precum și unele impurități naturale (de exemplu, calciu și magneziu) se încadrează în depozite pe suprafețe de transfer de căldură, ceea ce reduce coeficientul de transfer de căldură și apariția depunerilor locale în cele mai periculoase tipuri de daune coroziune. Acest lucru reduce economia, fiabilitatea și siguranța cazanului, a centralei termice sau a centralei nucleare.
Din impuritățile de gaz, oxigenul și dioxidul de carbon sunt cele mai periculoase.
Aportul de dioxid de carbon cu aspiratoarele de aer este nesemnificativ. Se formează în tractul de condensat-nutrient datorită descompunerii termice a bicarbonaturilor provenite din cavitățile de aspirație ale apei industriale și hidroliza ulterioară a carbonaților.
Exemplu de reacție chimică:
Oxigenul și dioxidul de carbon sunt agenți corozivi.
Pentru a reduce procesele de coroziune, suprafețele de încălzire din HDPE trebuie adesea să fie fabricate din materiale rezistente la coroziune - aliaje de alamă, oțel inoxidabil austenitic și aliaje de nichel înalt.
Pentru a putea efectua HDPE din oțelurile carbonice mai ieftine, este necesar să se elimine gazele corozive din apă și, în primul rând, oxigenul și dioxidul de carbon. În aceste scopuri, se utilizează o instalație de dezaerare, care împarte întreaga cale din condensator în tamburul de separare, în traseele de condens și nutrienți.
Metode de dezaerare a apei și performanțe constructive ale deaeratorilor.
Metodele chimice și termice pot fi utilizate pentru a elimina gazele din apă. Metodele chimice se bazează pe interacțiunea selectivă a gazelor care trebuie îndepărtate cu reactivii măsurați. Practic, metoda chimică se aplică numai la îndepărtarea oxigenului. Pentru a face acest lucru, utilizați hidrazină și apoi nu ca o metodă independentă, ci pentru a elimina cantități mici de oxigen. Împreună cu hidrazina, alte impurități pot intra în apă. În plus, hidrazina este o substanță toxică. În centralele termoelectrice și centralele nucleare se utilizează în principal dezaerarea termică. Deaeratoarele termice vă permit să îndepărtați din apă toate gazele dizolvate și nu adăugați impurități suplimentare în apă.
Să considerăm principiul de funcționare a unui deaerator termic:
Conform legii lui Henry, cantitatea de apă dizolvată în apă, de exemplu oxigen, este Go2. este proporțională cu presiunea parțială a acestui gaz deasupra lichidului.
- Go2 - cantitatea de oxigen dizolvată în apă;
ko2 - coeficient de absorbție a oxigenului prin coeficientul de solubilitate lichid sau oxigen, în funcție de temperatură;
Presiunea totală deasupra nivelului apei:
- Pn2o este presiunea parțială a vaporilor de apă;
- SP este suma presiunilor parțiale ale gazelor, altele decât oxigenul dizolvat în apă.
Având în vedere (2), ecuația (1) poate fi scrisă sub forma:
Încălzirea apei poate reduce conținutul de oxigen deoarece coeficientul de solubilitate (ko2) scade odată cu creșterea temperaturii. În ciuda scăderii cantității de oxigen din apă cu creșterea temperaturii, partea rămasă a acesteia este semnificativă. Astfel, atunci când temperatura apei se schimbă de la 20 la 50 ° C, cantitatea de oxigen dizolvată în apă scade de la 9 la 5 mg / kg. Oxigenul rămas (5 mg / kg) este de sute de ori mai mare decât valorile admise.
Din ecuația (3) rezultă că, pentru a reduce conținutul de oxigen în apă, este necesar să se îndeplinească condiția:
Această condiție este îndeplinită atunci când temperatura apei se ridică la temperatura de saturație, adică la fierbere. La punctul de fierbere, presiunea deasupra apei este determinată de presiunea vaporilor saturați de apă și cantitatea de oxigen dizolvată în apă este zero.
Pentru a îndeplini condiția (4), este necesar să eliminați definitiv gazele eliberate din apă. Amestecul de gaze de vapori extras din deaerator se numește vapori. Cu cât mai multă vapori, cu atât mai eficient va funcționa deaeratorul.
Deaeratoarele pot fi amestecate, de suprafață și apă supraîncălzită. Cele mai utilizate deaeratoare de amestecare. Deaeratoarele de suprafață sunt utilizate în cazul în care aburul de încălzire modifică balanța materialului instalației. Astfel, de exemplu, deaeratoarele de suprafață sunt instalate pe circuitul primar al circuitului primar al unei centrale nucleare cu VVER-1000. În instalațiile de dezaerare a apei supraîncălzite, apa furnizată la dezaerare este încălzită în schimbătorul de căldură la o temperatură mai mare decât temperatura de saturație a deaeratorului. Excesul de căldură al acestei ape se consumă pe generarea aburului. Dezavantajul sistemului de dezaerator al apei supraîncălzite este complexitatea efectuării deaerării simultane a fluxurilor de apă cu diferite entalpii, astfel încât acestea nu au primit aplicații practice.
Deaeratoarele sunt împărțite prin presiune în cele cu vid. atmosferic. hipertensiune arterială. Aspiratoarele de aerisire sunt instalate pe rețeaua de încălzire, atmosferice - pe conducta de alimentare cu apă suplimentară și de deeratoarele de presiune mărită - pe fluxul principal de condens.
Unitatea de dezaerare în sine este o coloană de dezaerare. în care apa încălzită curge în jos, iar aburul de încălzire este alimentat de jos. Coloana de dezaerare este instalată pe rezervor cu un rezervor de alimentare cu apă, în care curge apa pro-aerată. În timpul funcționării, deaeratorul este înțeles ca setul de coloane de dezaerare și rezervorul de dezaerare pentru care sunt instalate. Pentru a îmbunătăți procesul de dezaerare în deaeratoarele de tip de amestecare, este necesar să se asigure o suprafață mare de contact a mediului încălzit cu abur. Prin urmare, desenele de dezaeratoare termice sunt subdivizate, în primul rând, prin metoda de zdrobire a apei. Există deaeratoare: duză, cu duză. de film. jet de cerneală și barbotare. În dezaeratoarele de duze, apa este pulverizată cu duze. Duza, cu duze și Deaeratore de film utilizate nu pe scară largă, ca duză ineficiente și cu duze (stabilind un număr mare de duze din metal) și de film (apa curge în jos sub formă de peliculă de oțel inele concentrice) da o cantitate suplimentară de produse de coroziune în apă. La centralele nucleare, de exemplu, deaeratoarele cu jet au fost utilizate pe scară largă. Pentru a mări timpul de contact cu expansiunea aburului și adâncimea jet de apă bicarbonați dezaerare cu bule poate fi suplimentată prin furnizarea parte a aburului sub nivelul apei din rezervor deaerare. Aburul, prin barbotare prin apă, contribuie la o îndepărtare mai completă a gazelor.
Cerințe generale pentru deaeratoare.
Capacitatea rezervoarelor de dezaerator este selectată pe baza funcționării în trei minute a pompelor de alimentare după ce alimentarea cu apă a deaeratorului a încetat. Nivelul apei din dezaerator trebuie determinat și controlat cu un geam de apă. Când se atinge nivelul maxim admis, excesul de apă se scurge prin dispozitivul de supraîncărcare. Creșterea nivelului peste limita maximă admisibilă degradează funcționarea coloanei de dezaerare. Presiunea din deaerator trebuie menținută constantă. Acest lucru se datorează faptului că, după dezaerator, apa încălzită la temperatura de saturație este alimentată în conducta de alimentare și mai departe în separatorul de cilindru printr-o pompă de alimentare. Cu o schimbare bruscă a presiunii în deaerator, poate apărea fierberea apei, ceea ce poate duce la o funcționare defectuoasă a pompei. Când se schimbă sarcina pe turbină, presiunea aburului în selecții se schimbă și presiunea se schimbă în deaerator. Dacă turbina are probe de abur reglabile, atunci deaeratorul trebuie conectat la această selecție. Pentru a asigura o presiune constantă, sistemul de eliminare a aburului este conectat la mai multe selecții ale turbinelor. Presiunea constantă în deaerator împiedică încălzirea optimă a apei de alimentare în trepte. Dar dacă apa care curge până la dezaerator nu este destul de caldă, această influență este nesemnificativă de 8-10 ° C, iar încălzirea în deaerator poate fi considerată o etapă generală de încălzire.
Construcția coloanei de dezaerare.
Coloana de dezaerare (vezi diagrama) constă dintr-o carcasă, o cutie de primire inelară, un dispozitiv de amestecare, unități superioare și inferioare, colectoare pentru furnizarea aburului de încălzire și fluxuri de scurgere fierbinți.
Corpul este un cilindru de oțel cu structură sudată cu un diametru interior de 2408 mm, realizat din tablă de oțel cu o grosime de 12 mm, la care este sudat un capac sferic. Corpul coloanei este sudat la rezervorul de dezaerator (14).
În partea superioară a carcasei există o cutie de primire inelară (2) pentru a primi curenți de condens rece. Carcasa interioară a cutiei din partea inferioară are ferestre dreptunghiulare prin care condensul intră în dispozitivul de amestecare.
Dispozitiv de amestecare (3) destinate amestecarea fluxurilor de condens rece, distribuția uniformă a coloanelor lor perimetrale și reprezintă conducta formată de peretele lateral interior al cutiei de recepție și a carcasei dispozitivului de amestecare, în partea superioară, care sunt crestături dreptunghiulare dispuse în jurul circumferinței.
Blocul superior constă din carcasele interioare și exterioare și fundul perforat (4) (scut de gaură), sudat din partea inferioară. Pentru a asigura rigiditatea proiectării unei distribuții uniforme a condensului, șase pereți despărțitori cu trei jumătăți de orificiu în partea inferioară a fiecărei pereți despărțitori sunt sudate pe întreaga suprafață a scutului de gaură dintre cochilii. În partea centrală a blocului superior există o trapă detașabilă, care este înșurubată la proeminența inelului scutului de gaură. Blocul superior este atașat la corpul coloanei de șase șuruburi dispuse astfel încât să existe o posibilitate de trecere liberă a aburului de-a lungul periferiei.
Blocul inferior este format dintr-o foaie de preaplin (5) și un barbotor. Pe de o parte, foaia de supraînălțare are un orificiu pentru evacuarea apei în dispozitivul de barbotare, iar în centru este o gât (6) pentru trecerea aburilor. În coloană, foaia de depășire este fixată cu ajutorul unui cadru de susținere.
Dispozitiv de barbotare constă dintr-o placă perforată (7), patru conducte de evacuare (8) sunt sudate din partea opusă degajării segmentară a plăcii de preaplin, care este așezată deasupra acestuia pe o conductă de ocolire a aburului de 100 mm (9), palet (10) și două tuburi de apă-by-pass ( 11) conectarea foii de bule și a paletei. Capătul inferior al conductei de by-pass de abur este coborâtă în tavă când umplerea cu apă și ultimul sigiliu de apă formate. Umplerea etanșarea cu apă este asigurată în mod automat atunci când debitul variază, alimentarea cu apă prin foaia de tub barbotare apa de by-pass în tavă.
Sub blocul inferior există un colector pentru alimentarea cu aburi de încălzire (13) și a colectoarelor de canale de scurgere fierbinți.
Colectorul de abur de încălzire este o țeavă perforată de 325x10 mm. Orificiile sunt dispuse în șapte rânduri în partea inferioară a colectorului, ceea ce asigură o distribuție uniformă a aburului în spațiul coloanei.
Colectoarele de drenaj sunt țevi perforate de 108x6mm, ale căror intrări sunt în coloană la același nivel cu colectorul de abur de încălzire.
Descrierea procesului de dezaerare în coloană.
Conducta rece a condensatului prin orificiile de injectare (1) intră în cutia de recepție circulară (2) și apoi prin ferestrele dreptunghiulare de pe carcasa interioară în dispozitivul de amestecare (3).
Din dispozitivul de amestecare, când se atinge un anumit nivel, condensul curge uniform pe toată perimetrul în fundul perforat (4) al blocului superior.
Din blocul superior, condensul trece prin găurile fundului perforat și este împărțit în curenți subțiri. Trece prin compartimentul jetului, condensul este încălzit la o temperatură apropiată de temperatura de saturație și cade pe blocul inferior. Mai întâi, pe foaia de supraînălțare (5), apoi prin crestătura segmentată a foii de supracurent intră în foaia perforată (7) a barbotorului. Pe foaia de barbotare, apa se mișcă din stânga spre dreapta și este tratată cu abur care trece prin orificiile scutului. Încălzirea se efectuează la temperatura de saturație și la îndepărtarea finală a gazelor dizolvate.
La capătul apei foaie cu bule prin patru tub de evacuare (8), capetele superioare ale care sunt asigurarea unui strat de apă constant ies în afară de 100 mm deasupra foii intră în partea inferioară a coloanei și apoi prin capacul de scurgere (15) fuzionează într-un rezervor de dezaerare (14) .
Gâtul de scurgere asigură un nivel constant de apă în partea de jos a coloanei, înainte de a intra în rezervorul de dezaerator. Scurgerea apei din conductele de scurgere are loc sub acest nivel, ceea ce împiedică trecerea aburilor prin țevile de scurgere, ocolind barbotorul.
Încălzirea aburului din colectorul perforat (12) este alimentată sub foaia de barbotare. Gradul de perforare al plăcii este ales astfel încât, cu o sarcină minimă sub foaia de tablă, să se creeze o pernă stabilă de abur, eliminând căderea apei prin găurile foii. Pe foaia de barbotare există un tratament intensiv cu abur a stratului de apă care se deplasează spre conductele de scurgere și o degazare profundă și stabilă.
Aburul necondensat și gazele eliberate din apă se ridică în sus și prin gâtul (6) al foii de deversare intră în camera de jet.
Odată cu creșterea capacității și rata de curgere a presiunii aburului în perna crește cu abur, iar aburul ocolind foaia cu bule prin conducta de ocolire a aburului (9) pătrunde în compartimentul sigiliu cu jet de apă.
Compartimentul cu jet de abur, se deplasează în sus și în jos traversează spălări care se încadrează din fundul perforat al jetului de apă. Astfel, există o amestecare a apei cu abur, încălzite la o temperatură apropiată de temperatura de saturație la presiunea indicată în coloana și pre-degazare apa. Condensatul aburului de încălzire este conectat la jeturi de apă și vaporii de încălzire necondensat și eliberat din gazul de apă circumferențial prin spațiul inelar dintre carcasă și blocul superior trece în porțiunea superioară a coloanei, asigurându-se că acesta este ventilat și contra flux încălzit de apă care vine de la dispozitivul de amestecare (3 ) și apoi prin evaporarea duzei sunt îndepărtate din coloană.
Articole similare
-
Casete pentru uși glisante - opțiuni de instalare și caracteristici de proiectare
-
Principiul de funcționare a echipamentelor pentru tăierea gazelor
Trimiteți-le prietenilor: