Деаэрация воды паровой котельной
При проектировании и эксплуатации паровых и водогрейных котлов, питательных трубопроводов и другого оборудования котельных и теплосетей приходится уделять внимание борьбе с растворенным в воде воздухом. Содержащийся в нем кислород, объединив свои агрессивные свойства с углекислым газом, разрушительно действуют на подвергаемые нагреву поверхности. Установлено, что скорость окисления рабочей поверхности котла увеличивается по мере повышения рабочего давления установки. Поэтому докотловая подготовка воды направлена на ее деаэрацию, проще говоря – на значительное снижение концентрации агрессивных газов вплоть до полного их удаления. Иногда для этого параллельно со штатным дегазирующим оборудованием практикуется использование специальных реагентов. Их применение не только снижает концентрацию углекислого газа и кислорода, но и стабилизирует кислотные показатели применяемой воды, уменьшает вероятность обильного образования солевых отложений.
Виды деаэрации
Существует несколько различных устройств, позволяющих освободить подпиточную воду от растворенных газов. Среди них наибольшим доверием эксплуатационников и разработчиков пользуются:
- химические методы очистки;
- термическая водоподготовка.
Химическая очистка заключается в добавлении в воду специальных комплексных препаратов. Присутствие этих соединений в подпиточной воде снижает агрессивное воздействие газов. При этом в разных ситуациях используются строго определенные ингибиторы. Среди них:
- ADVANTAGE K 350 A, B, D – смягчает воду, применяется для борьбы с коррозией и образованием окалины в системах местного нагрева;
- AMERSITE 10L – связывает кислород, применяется в системах генерации пара;
- полимерная смесь Boilex E460 A, B, C – препятствует образование силикатных, железистых и гумусовых отложений, способствует образованию защитной магнетитовой пленки в паровых котлах с низким давлением. Рекомендовано применение в пищевой промышленности.
Наиболее простым и доступным методом защиты от газовой коррозии является термическая деаэрация. Ее действие основано на том, что при нагреве подпиточной воды до температуры кипения при постоянном давлении концентрация газов в ней снижается. При этом важно четко выдерживать необходимые параметры, ведь недогрев рабочей жидкости всего на 1 градус не позволяет достичь запланированного снижения газосодержания. Для окончательного удаления из деаэратора выделенных газов применяется подача пара, объем которого превышает нужное для закипания обрабатываемой жидкости количество. При проектировании объем бака термического деаэратора подбирается таким, чтобы длительность обработки в нем воды составляла не менее 30 минут, что способствует не только надежному газоотделению, но и разложению присутствующих в подпитке карбонатов.
Двухступенчатые деаэраторы атмосферного типа (ДСА)
Одной из разновидностей термических очистителей воды являются двухступенчатые деаэраторы атмосферного типа. Работают они при температуре 104 градуса и давлении 1,05 -1,1 кгс/см2. Используют их для подготовки воды в котельных с паровыми котлами. Работа ДСА основана на нагреве до кипения падающих со специальных устройств тонких струй и капель воды восходящими потоками пара. Пар при этом конденсируется, небольшая его часть вместе с выделенными газами выбрасывается в атмосферу. Освобожденная от газов вода стекает в сборный бак, откуда поступает для подпитки котлов. Уровень в водосборнике установки регулируется поплавковым механизмом. Каждая колонка оборудована водяным затвором, поддерживающим давление в ней на заданном уровне, что обеспечивает надежную безаварийную работу всей установки. Справедливости ради нужно отметить, что для устойчивой работы ДСА нужно наличие паровых котлов, что усложняет схему термической подготовки воды и всей котельной.
Атмосферная деаэрация без подвода пара
При работе с водогрейными котлами широко используются установки вакуумной деаэрации, которая не требует присутствия пара, ведь работает при температуре от 40 до 90 градусов. Но и она не лишена ряда недостатков, среди которых:
- большая металлоемкость;
- необходимость дополнительного оборудования (эжекторы, вакуумные насосы);
- наличие мест, через которые из-за разряжения возможно поступление атмосферного воздуха.
Выход из создавшегося положения предоставляет применение атмосферной деаэрации без подвода пара. При использовании такой установки перегретая до 106-110 градусов вода впрыскивается в рабочую головку колонны, где при нормальном атмосферном давлении ее капли моментально закипают. Вместе с паром из воды удаляются агрессивные газы. Такая схема лишена недостатков ДСА и вакуумных деаэраторов, способна надежно и устойчиво работать в водогрейной котельной. Для полного удаления из подпиточной воды кислорода возможна комплектация системы деаэрации фильтрами, наполненными стальной стружкой. Их применение позволяет снизить величину остаточного кислорода и ликвидировать случайное его появление в воде после термической дегазации.
