- Что такое деаэратор в котельной
- Принцип работы оборудования
- Виды деаэраторов
- Нужно ли утеплять
- Методы и материалы для утепления деаэратора
Растворенный в воде кислород, а также диоксид углерода провоцируют появление коррозии на металлических поверхностях. Деаэратор, как обязательный элемент современной котельной, представляет собой устройство, позволяющее исключить из состава воды эти «агрессивные» элементы.
Установки предназначены для снижения концентрации газов в подпиточной воде, повышая износостойкость и эффективность работы теплосетей.
Что такое деаэратор в котельной
Термин «деаэрация» означает процесс очищения жидкости от вредных газообразных примесей. Чаще всего в котельных из воды выводят углекислый газ и кислород, который становится причиной появления ржавчины. Углекислота при этом выступает своеобразным катализатором, усиливая и без того негативное воздействие кислорода. Сам углекислый газ также может ухудшать технические показатели и эксплуатационные свойства оборудования.
Среди других «нежелательных» веществ можно выделить азот, аммиак.
Деаэратор в котельной — обязательный элемент системы эффективной водоподготовки. Прибор позволяет существенно повысить качество выполняемой очистки, обезопасить теплоноситель, продлевая срок службы котельного оборудования и повышая КПД установки.
Выделяют два способа деаэрации:
- Химический.
Избыток агрессивных газов, вызывающих разрушительное окисление металлических трубопроводов, элементов котельного оборудования и появление коррозии, выводится с помощью добавляемых в воду активных реагентов. Чаще всего используют комплексные препараты — ингибиторы коррозии и отложений.
- Термический.
Метод основан на доведении жидкости до температуры кипения. В процессе подогрева действует высокое давление, стимулирующее активное выведение растворенных в воде газообразных веществ.
Используя термический способ очистки, важно учесть, что если не догреть жидкость в системе хотя бы на 1–1,5 ⁰С, не довести до полного закипания, остатки газов будут только возрастать.
Если для преобразования подпитывающей воды в безопасный теплоноситель термической деаэрации оказывается недостаточно, дополнительно применяют химические реагенты. Комплексный подход обеспечивает снижение концентрации растворенных газов до предельно допустимых значений.
Отдельно стоить отметить группу устройств, в основе которых лежит сталестружечный метод очистки. Агрегаты данного типа предназначены для небольших теплоустановок, производительность которых не превышает 2 т/ч.
В результате химической реакции металлическая стружка, окисляясь, поглощает содержащийся в воде свободный кислород.
Задача любого деаэратора — создать необходимый запас подготовленной воды, способной обеспечить безопасный режим эксплуатации трубопроводов, нагревательных приборов системы отопления.
Значение деаэрации сложно переоценить. Коррозия изнашивает оборудование, значительно сокращая срок службы. Загазованность жидкости может привести к самым серьезным поломкам в системе, вызвать утечку воды, газа либо стать причиной выхода из строя всей конструкции. Наличие газовых пузырьков — частая причина плохой работы насосов и форсунок, снижения возможностей гидравлической системы.
Принцип работы оборудования
Независимо от технических особенностей, принцип работы всех деаэраторов практически одинаков — все модели характеризуются единой конструкцией двухступенчатого типа.
Основные узлы устройства:
- деаэраторный бак;
- предохранительный клапан (гидрозатвор);
- охладитель выпара;
- колонка;
- регуляторы перелива;
- защитные устройства;
- запорная и регулирующая арматура;
- приборы КИПиА.
Процедура удаления растворенных в воде газов включает в себя несколько последовательных этапов. На первом происходит нагрев питательной жидкости до температуры кипения, на втором — непосредственно процесс деаэрации.
Принцип работы деаэратора предельно прост. Питательная вода поступает в специальный деаэрационный бак, в котором проходит через мембраны и тарелки, поэтапно очищаясь от всех нежелательных газов и агрессивных соединений. В результате обработки кислород и углекислота трансформируется в выпар, который удаляется из системы.
На завершающем этапе работы деаэратора в накопительный резервуар с помощью подпиточного насоса переправляет очищенную воду, откуда она подается в систему.
Виды деаэраторов
Специалисты используют несколько оснований для классификации деаэраторов. У каждого вида есть свои эксплуатационные особенности и требования к организации рабочего процесса.
По типу конструкции выделяют:
- Тарельчатые.
Основным элементом агрегата выступает вертикальная деаэрационная колонна, установленная на горизонтальном баке с питательной водой. Будущий теплоноситель поступает в верхнюю часть колонны и постепенно стекает вниз, где встречается с паром низкого давления.
Специальные тарелки и мембраны призваны увеличить «пятно контакта» воды и пара, улучшить перемешивание сред.
При закипании воды растворенный в жидкости газ поднимается и выходит сквозь клапан в верхней части установки.
Деаэрированная жидкость перемещается в горизонтально расположенный бак, где проходит дополнительную обработку небольшим количеством пара.
- Распылительные.
В устройствах данного типа вода через распылитель поступает в горизонтальный бак, куда с помощью специальных гребенок внизу конструкции подается пар.
В зону обработки вода попадает предварительно подогретой до температуры кипения. Действие пара направлено на удаление газообразных примесей, удаляемых через вентиляционную систему.
По давлению греющего пара устройства делятся на:
- Атмосферные.
Оборудование очищает от газообразных примесей воду для паровых котлов низкого и среднего давления (0,11-0,12 МПа), а также подпиточную воду для теплосетей, способных работать как на жидкости, так и на пару.
- Вакуумные.
Применяют для очистки воды, поступающей в водогрейные котлы, а также монтируют на линии подпитки теплосети. Деаэрация в оборудовании, способном обслуживать исключительно паровые агрегаты, проходит в условиях вакууму при давлении ниже атмосферного (7,5–50 кПа).
Кроме того, деаэраторы могут быть повышенного и пониженного давления.
Устройства первого типа применяют на основном потоке конденсата для мощных установок высокого и сверхкритического давления (0,6–0,8 МПа).
Системы пониженного давления могут быть только термическими — очищение воды от примесей в них происходит путем искусственного повышения температуры. Такие системы можно применять в котельных любого типа.
По характеру контакта воды с паром деаэраторы бывают:
- Капельные.
Вода поступает в устройство с помощью системы форсунок или сопел. Такой способ подачи повышает эффективность конструкции, однако частые засорения системы делают капельные установки недостаточно надежными. Кроме того, применение оборудования чревато существенным повышением энергозатрат.
- Струйные.
Вода через верхнюю часть установки поступает в распределитель, под которым установлено несколько специальных тарелок с отверстиями. Жидкость, поэтапно проходя все эти «фильтры», нагревается паром, поступающим из нижней части колонки.
- Пленочные.
Вода подается в деаэратор через сопло и равномерно распределяется по размещенным ниже листам вертикальной формы. Жидкость в виде тонкой пленки стекает вниз, нагреваясь от поднимающегося вверх пара.
- С насадками.
Вода попадает в верхнюю часть агрегата, а затем — на специальную насадку, которая дробит единый поток на множество более мелких струй и водяных пленок. Поднимающийся снизу пар проходит сквозь конструкцию, нагревая «измельченную» жидкость до нужной температуры.
- Барботажные.
В установках данного вида пар проходит сквозь толщу воды. Это обеспечивает большую площадь контакта, чем при дроблении воды на струи. Однако тепла пара при этом будет недостаточно для нагрева жидкости до температуры насыщения.
- Струйно-барботажные.
В оборудовании этого типа барботаж применяют как вторую ступень деаэрации, сочетая со струйным распределением воды. Нагрев жидкости до необходимой температуры и очищение от примесей агрессивных газов проходит в небольших струйных колонках, а финальная обработка паром осуществляется в барботажном отсеке, расположенном в баке. Такая конструкция обеспечивает наиболее эффективное удаление примесей.
Нужно ли утеплять
Для стабильной работы котельных установок, минимизации риска аварий необходимо строго следовать рекомендациям производителя и соблюдать правила эксплуатации деаэрационного оборудования.
С помощью водоуказательного стекла нужно контролировать уровень воды в баке, регулярно отслеживать работу автоматики, измерительных приборов.
Качественно выполненная изоляция — еще одно обязательное условие эффективной работы деаэраторов.
Теплоизоляционная защита обеспечивает:
- стабильность температурного режима внутри агрегата;
- сохранность энергии;
- безопасные условия труда;
- увеличение срока эксплуатации технических конструкций;
- защиту оборудования в случае пожара.
В соответствии с требованиями действующих нормативных документов — ГОСТов, СНиП, НПБ — деаэратор в котельной утепляют независимо от особенностей конструкции и технических характеристик.
Методы и материалы для утепления деаэратора
Материал для утепления котельных деаэраторов должен быть пожаробезопасным, влагостойким, способным сохранять высокие теплоизоляционные свойства в условиях низких и высоких температур.
Деаэратор в котельной утепляют:
- Жидким пенополиуретаном.
На внешние стенки с помощью установки безвоздушного распыления под высоким давлением наносят ровный слой пенополиуретана. Для защиты ППУ от воздействия негативных внешних факторов используются листы алюминия или оцинкованной (нержавеющей) стали.
- Жестким пенополиуретаном.
Этот метод утепления представляет собой послойное нанесение более жесткого по своей структуре пенополиуретана. Нескольких полностью герметичных слоев без швов и стыков обеспечивают конструкции надежную защиту от коррозии и теплопотерь.
На стенках деаэраторного бака устанавливают крепежи, на которых прочно фиксируют термоизоляцию из минеральной ваты. В зависимости от размеров устройства используют волокнистые маты или нежесткие гнущиеся плиты. Минераловатный утеплитель отличается невысокой плотностью, поэтому изоляционный слой рекомендуют закрыть металлическим экраном.
Рулоны из вспененного синтетического каучука приклеивают на предварительно обработанную и загрунтованную поверхность.
Наружную защиту утеплителя обеспечивают алюминиевые или стальные оцинкованные листы.
Теплоизоляцию устройства выполняют не только по всей площади бака, но и в местах соединения с трубопроводами, что препятствует появлению конденсата и предотвращает коррозию, защищает поверхности от окисления.
← Все статьи
