Τι είναι το Deaerator - Αρχή εργασίας και εφαρμογές

Οι λέβητες χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανίες για τη θέρμανση του νερού. Οι εφαρμογές του λέβητες περιλαμβάνουν κυρίως θέρμανση νερού, κεντρική θέρμανση, μαγείρεμα, αποχέτευση και συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με λέβητα. Το βασικό μέρος αυτής της λειτουργίας του λέβητα είναι το νερό τροφοδοσίας. Αυτό το νερό ανακυκλώνεται σε όλο το σύστημα και δεν εκτίθεται ποτέ στην εξωτερική ατμόσφαιρα. Αυτό το νερό πρέπει να υποστεί επεξεργασία για να αποφευχθεί η διάβρωση, η απολέπιση της εσωτερικής επιφάνειας του λέβητα. Για να ξεπεραστεί αυτό, ο αερισμός έχει αποδειχθεί ότι είναι μια αποτελεσματική διαδικασία για την απομάκρυνση του οξυγόνου και άλλων διαλυμένων αερίων από το νερό. Το Deaerator είναι η συσκευή που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του νερού τροφοδοσίας προτού το μετακινήσετε στο λέβητα.

Τι είναι το Deaerator;

Το νερό είναι ένας καθολικός διαλύτης που περιέχει πολλά διαλυμένα αέρια τα οποία είναι πολύ διαβρωτικά όταν εκτίθενται στα συστατικά του συστήματος λέβητα και λέβητα. Εκτός από αυτά τα διαλυμένα αέρια, το νερό περιέχει επίσης πολλά διαλυμένα μέταλλα. Έτσι, όταν το νερό χρησιμοποιείται ως νερό τροφοδοσίας για λέβητες, θα βλάψει τον λέβητα.

Όταν το νερό περιέχει διαλυμένο οξυγόνο και προστίθεται στο λέβητα, τότε η διάβρωση και η σκουριά σχηματίζονται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Ο σίδηρος αρχίζει να διαλύεται όταν έρχεται σε επαφή με νερό που σχηματίζει υδροξείδιο του σιδήρου. Το διοξείδιο του άνθρακα που υπάρχει στον ατμό ρέει μέσω όλων των σωληνώσεων ατμού. Όταν αυτός ο ατμός εγκαταλείπει την λανθάνουσα ενέργειά του με αποτέλεσμα συμπυκνωμένο νερό, συνδυάζεται με το ελεύθερο διοξείδιο του άνθρακα και σχηματίζει ανθρακικό οξύ.

Διαδικασία αερισμού

Το ανθρακικό οξύ στους λέβητες οδηγεί στη διάβρωση των σωλήνων και των μονάδων μεταφοράς θερμότητας. Το διοξείδιο του άνθρακα κατά την εργασία μαζί με το οξυγόνο οδηγεί σε 40% περισσότερη διάβρωση και σχηματισμό κλίμακας καταστρέφοντας έτσι τον λέβητα. Η διαδικασία αερισμού έχει αποδειχθεί το κλειδί για την επίτευξη εξαιρετικά αποδοτικών και μακροχρόνιων συστημάτων λέβητα. Αυτή είναι η συσκευή στην οποία λαμβάνει χώρα η διαδικασία αερισμού. Χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση του οξυγόνου, του διοξειδίου του άνθρακα και άλλων διαλυμένων αερίων από το νερό πριν από τη μεταφορά τους στο σύστημα λέβητα. Αυτά είναι απαραίτητα σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, σύστημα παραγωγής ατμού , διυλιστήρια βενζίνης κ.λπ. Το νερό τροφοδοσίας κατεργάζεται πρώτα στον απαγωγό και μετά μεταφέρεται στο σύστημα λέβητα.

Λειτουργίες του Deaerator

Μία από τις ιδιότητες του νερού είναι η επιφανειακή του τάση, καθώς περιέχει υψηλό βαθμό επιφανειακής τάσης που συγκρατεί όλα τα πράγματα μαζί. Η εφαρμογή ενός τασιενεργού μπορεί να μειώσει την επιφανειακή τάση του νερού. Ο αερισμός είναι η διαδικασία που σπάει την επιφανειακή τάση του νερού.

Αυτή η λειτουργία ξεκινά με τη μείωση της επιφανειακής τάσης του νερού μέσω ψεκασμού ή μεμβράνης. Στη συνέχεια εφαρμόζεται θερμότητα στο συμπυκνωμένο νερό. Μετά την εφαρμογή θερμότητας, λαμβάνει χώρα η διαδικασία ανάδευσης. Τα διαβρωτικά αέρια που διαχωρίζονται από το νερό απελευθερώνονται πίσω στην ατμόσφαιρα μέσω αεραγωγών.

Σχεδιασμός και εξαρτήματα

Το Deaerator απαιτεί ρυθμίσεις υψηλής θερμοκρασίας και χαμηλής πίεσης για να λειτουργήσει σωστά. Πρέπει να έχουν την ικανότητα να συγκρατούν θερμό συμπύκνωμα που επιστρέφει από το σύστημα εκτός από το κρύο νερό μακιγιάζ. Ένας απαερωτήρας πρέπει να είναι μηχανικά σχεδιασμένος για την απομάκρυνση του οξυγόνου από το νερό στα 7ppb και το εναπομένον οξυγόνο απομακρύνεται χημικά χρησιμοποιώντας τους συλλέκτες οξυγόνου όπως θειώδες νάτριο και υδραζίνη.

Ο σχεδιασμός περιέχει μια είσοδο νερού μακιγιάζ για να αφήσει το ακατέργαστο νερό στον απαγωγέα. Μια βαλβίδα εκτόνωσης πίεσης και ένας διακόπτης Vaccum υπάρχουν επίσης για τη ρύθμιση της πίεσης στο σύστημα. Η είσοδος συμπυκνώματος επιτρέπει τον συμπυκνωμένο ατμό στο σύστημα. Ένα εξαεριστικό λειτουργίας διαθέτει μια πλάκα στομίου για την απελευθέρωση των αερίων στην ατμόσφαιρα. Ο ατμός διοχετεύεται στον απαγωγέα μέσω της εισόδου ατμού.

Ένα deaerator που λειτουργεί με πίεση 0,5bar ή 7psi απαιτεί θερμοκρασία 217 βαθμούς Φαρενάιτ. Οι τιμές θερμοκρασίας και πίεσης μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με το σχεδιασμό.

Αρχή λειτουργίας

Ο κύριος στόχος εδώ είναι η απομάκρυνση των διαλυμένων αερίων. Η εφαρμογή θερμότητας είναι ο σωστός τρόπος για την απομάκρυνση των διαλυμένων αερίων από το νερό. Το οξυγόνο έρχεται σε επαφή με νερό είτε από την εξωτερική ατμόσφαιρα είτε από τις διαρροές στις σωληνώσεις. Το ανθρακικό οξύ σχηματίζεται μέσα στο λέβητα όταν θερμαίνεται το νερό. Για επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα χωρίς διάβρωση στο νερό, η τιμή του pH πρέπει να διατηρείται μεγαλύτερη από 8,5 pH.

Απομάκρυνση οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα

Η διαλυτότητα των διαλυμένων αερίων που υπάρχουν στο νερό μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού. Αυτό σημαίνει ότι περισσότερο οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα θα απελευθερωθούν από το νερό με αύξηση της θερμοκρασίας. Πρέπει λοιπόν να αυξήσουμε τη θερμοκρασία του νερού στην τιμή κοντά στην θερμοκρασία κορεσμού του νερού. Θερμαίνοντας το νερό κάτω από το σημείο βρασμού διατηρείται η υγρή κατάσταση του νερού.

Το νερό μακιγιάζ ψεκάζεται στο κάλυμμα ψεκασμού μέσω ενός ακροφυσίου ψεκασμού. Ταυτόχρονα απελευθερώνεται επίσης ατμός. Ο ψεκασμός νερού αυξάνει την επιφάνεια επαφής του νερού με τον ατμό. Αυτό οδηγεί σε ταχύτερο ρυθμό μεταφοράς θερμότητας. Έτσι, το νερό θερμαίνεται γρήγορα και πολλά μη συμπυκνώσιμα αέρια απελευθερώνονται γρήγορα. Αυτά τα μη συμπυκνώσιμα αέρια ταξιδεύουν μέσω του εξαερισμού.

Αφαίρεση μη συμπυκνωμένων αερίων

Το νερό που θερμαίνεται από τον ατμό συλλέγεται στο τμήμα προθέρμανσης του deaerator. Μόλις η στάθμη του νερού φτάσει στο επίπεδο λειτουργίας της δεξαμενής, τότε ο ατμός διέρχεται μέσω ενός σωλήνα ατμού σε αυτήν την ενότητα. Αυτή η φυσαλίδα ατμού ανεβαίνει μέσω του νερού θερμαίνοντας έτσι το νερό και απελευθερώνοντας τα μη συμπυκνώσιμα αέρια. Αυτά τα αέρια στη συνέχεια απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα μέσω των αεραγωγών.

Τύποι Deaerator

Ο σχεδιασμός του Deaerator διαφέρει από τον έναν κατασκευαστή στον άλλο. Υπάρχουν τρεις δημοφιλείς τύποι απαεριστών όπως θερμικός τύπος, τύπος περιστρεφόμενου κενού και τύπος υπερήχων. Ο τύπος δίσκου περιστρεφόμενου κενού χρησιμοποιείται για προϊόντα χαμηλού έως υψηλού ιξώδους, ενώ ο τύπος υπερήχου χρησιμοποιείται με πολύ ιξώδη προϊόντα.

Βάσει του σχεδιασμού τους, οι θερμικοί απαεριστές ταξινομούνται ως δύο τύποι όπως ο απαγωγός τύπου ψεκασμού και ο απαγωγός τύπου καταρράκτη. Το deaerator τύπου ψεκασμού αποτελείται από έναν κάθετο ή οριζόντιο κύλινδρο που χρησιμεύει τόσο ως τμήμα deaerator όσο και ως τμήμα αποθήκευσης. Σε καταρράκτη τύπου deaerator το τμήμα deaerator διαχωρίζεται από το τμήμα αποθήκευσης. Εδώ, τοποθετείται ένα κατακόρυφο ή οριζόντιο τμήμα κατακερματισμένου deaerator πάνω από ένα οριζόντιο δοχείο αποθήκευσης. Αυτό το deaerator είναι επίσης γνωστό ως deaerator τύπου Spray & tray.

Deaerator τύπου ψεκασμού

Αυτό το deaerator περιέχει ένα τμήμα προθέρμανσης που υποδηλώνεται από το E, το τμήμα deaerator που υποδηλώνεται από το F διαχωρισμένο με ένα διάφραγμα που υποδηλώνεται από το C. Ο ατμός χαμηλής πίεσης διοχετεύεται στο σύστημα μέσω του ανταλλακτικού που υπάρχει στον πυθμένα του δοχείου. Για να διευκολυνθεί η απομάκρυνση των διαλυμένων αερίων στο τμήμα απαέρωσης, το νερό προθερμαίνεται στο τμήμα Ε από το ρεύμα. Το νερό αφαιρείται στη συνέχεια στο τμήμα ΣΤ. Τα αέρια που απελευθερώνονται απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα μέσω του εξαερισμού. Αυτό το νερό στη συνέχεια αντλείται στους λέβητες ατμού χρησιμοποιώντας μια αντλία στο κάτω μέρος του δοχείου.

Cascade Type Deaerator

Σε αυτό το deaerator, ένα τμήμα κατακόρυφης απαέρωσης συναρμολογείται πάνω από ένα οριζόντιο τμήμα αποθήκευσης νερού τροφοδοσίας. Η ενότητα απαέρωσης περιέχει διάτρητους δίσκους. Το νερό εισέρχεται σε αυτό το τμήμα μέσω των βαλβίδων ψεκασμού που υπάρχουν πάνω από αυτούς τους δίσκους και κινούνται προς τα κάτω. Το νερό περνά από τους δίσκους στο δοχείο αποθήκευσης. Ο προθερμασμένος ατμός εφαρμόζεται στο νερό από τον διάτρητο αγωγό που υπάρχει στο κάτω μέρος. Αυτός ο ατμός θερμαίνει το νερό και τα διαχωρισμένα αέρια ρέουν προς τα πάνω. Αυτά απελευθερώνονται μέσω της βαλβίδας που υπάρχει στο τμήμα απαέρωσης.

Cascade Type Deaerator

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που σχετίζονται με τους διαφορετικούς τύπους απαερίων.

Σε σύγκριση με τους άλλους τύπους με την ίδια χωρητικότητα, ο απαγωγέας ψεκασμού είναι φθηνός και λιγότερο βάρος. Αυτό το deaerator απαιτεί επίσης λιγότερα Headroom. Η χωρητικότητά του κυμαίνεται από 7000 έως 280000 λίβρες ανά ώρα.

Τα μειονεκτήματα του απαερωτήρα ψεκασμού είναι η μεγάλη ποσότητα κινούμενων μηχανικών εξαρτημάτων που μπορεί να απαιτούν περισσότερη μηχανική συντήρηση. Αυτό αυξάνει το συνήθη κόστος λειτουργίας και την αξιοπιστία του deaerator. Σε αυτόν τον απαγωγέα, ο αερισμός γίνεται σε δύο στάδια. Εδώ στην περιοχή της κεφαλής ψεκασμού, περίπου το 90 τοις εκατό του αερισμού γίνεται ενώ το υπόλοιπο 10 τοις εκατό γίνεται στην περιοχή ακροφυσίων καθαρισμού ή με ελατήριο. Οι κρίσιμες ευθυγραμμίσεις με το ακροφύσιο ατμού θα επηρεάσουν την αξιοπιστία αυτού του τύπου απαερωτήρα. Αυτό έχει επίσης περιορισμένες επιστροφές υψηλής πίεσης σε σύγκριση με άλλους τύπους.

Τα πλεονεκτήματα του τύπου καταρράκτη deaerator είναι η υψηλή αξιοπιστία, οι υψηλότερες αποδόσεις HP, η υψηλή συνέπεια DA και η υψηλή χωρητικότητα. Τα μειονεκτήματα αυτού του deaerator είναι το χαμηλό Headroom, το υψηλό βάρος και η υψηλή τιμή σε σύγκριση με το deaerator τύπου ψεκασμού.

Εφαρμογές

Ορισμένες από τις εφαρμογές των deaerators έχουν ως εξής-

• Αυτά χρησιμοποιούνται για τις εγκαταστάσεις λέβητα που λειτουργούν με 75 λίβρες ή μεγαλύτερη χωρητικότητα.
• Εγκαταστάσεις χωρίς ικανότητα αναμονής.
• Εγκαταστάσεις λέβητα με κρίσιμα φορτία.
• Φυτά που λειτουργούν με μακιγιάζ 25% ή περισσότερο.
• Θερμοηλεκτρικοί σταθμοί.
• Αυτά μπορούν επίσης να απομακρύνουν διάφορα διαλυμένα αέρια από προϊόντα όπως τρόφιμα, προϊόντα προσωπικής φροντίδας, καλλυντικά, χημικά κ.λπ.…
• Το Deaerator χρησιμοποιείται σε φαρμακευτικά προϊόντα για να αυξήσει την ακρίβεια της δοσολογίας στη διαδικασία πλήρωσης.
• Αυτά χρησιμοποιούνται επίσης με προϊόντα για την αύξηση της σταθερότητάς τους στο ράφι, για την αποφυγή αποχρωματισμού των προϊόντων κ.λπ.

Το Deaerator χρησιμοποιείται συνήθως με λέβητες στη βιομηχανία χημικών διεργασιών ή στη βιομηχανία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η χρήση απαερωτήρα πριν από την τροφοδοσία νερού στο λέβητα αυξάνει σε μεγάλο βαθμό την αποτελεσματικότητα και την αξιοπιστία των λεβήτων. Η διάβρωση που προκαλείται στον λέβητα μπορεί να μειωθεί σημαντικά. Η θερμοκρασία του προθερμασμένου ατμού που χρησιμοποιείται στο deaerator πρέπει επίσης να διατηρείται υπό έλεγχο. Για κάθε 10 βαθμούς αύξηση της θερμοκρασίας του νερού τροφοδοσίας μπορεί να παρατηρηθεί αύξηση 1% του κέρδους. Η ποσότητα του ανθρακικού οξέος που σχηματίζεται στον απαερωτήρα εξαρτάται επίσης από τον αριθμό των διττανθρακικών που υπάρχουν στο νερό. Ποιες είναι οι τιμές θερμοκρασίας και πίεσης λειτουργίας για ένα deaerator;

Συχνές ερωτήσεις

1). Γιατί το Deaerator τοποθετείται στα ύψη;

Το Deaerator τοποθετείται σε ένα ορισμένο ύψος για να διατηρήσει τη βέλτιστη πίεση πριν από την αναρρόφηση.

2). Γιατί τα Deaerators χρησιμοποιούνται σε λέβητες;

Το νερό περιέχει πολλά διαβρωτικά διαλυμένα αέρια. Όταν αυτό το νερό τροφοδοτείται απευθείας στους λέβητες, προκαλεί υψηλή διάβρωση και σκουριά στα μεταλλικά εξαρτήματα του λέβητα. Αυτό καταστρέφει τους λέβητες μειώνοντας έτσι την αξιοπιστία τους. Για την αποφυγή αυτού του απαγωγέα χρησιμοποιείται σε λέβητες, για την απομάκρυνση αυτών των μη αγώγιμων αερίων που υπάρχουν στο νερό.

3). Είναι το Deaerator ένα δοχείο πίεσης;

Ναι, είναι ένα δοχείο πίεσης. Αυτά είναι διαθέσιμα στην αγορά σε διαφορετικές βαθμολογίες πίεσης.

4). Τι είναι το Deaerator pegging;

Κατά τη διάρκεια πολλών στρωμάτων, η πίεση του απαερωτήρα μειώνεται. Για τη σταθεροποίηση των διακυμάνσεων της πίεσης κατά τη διάρκεια των συνθηκών εκκίνησης / ανύψωσης / αναβάθμισης διατηρείται το εφεδρικό σύστημα. Αυτό διατηρεί την πίεση του απαερωτήρα πάνω από το 3PSIG.

5). Πώς χρησιμοποιείται για την απομάκρυνση του οξυγόνου;

Το οξυγόνο διαλύεται στο νερό είτε κατά την επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον είτε μέσω διαρροών στο σύστημα σωληνώσεων. Η διαλυτότητα του οξυγόνου μειώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. Έτσι, για να αφαιρέσετε το οξυγόνο από το νερό, η θερμοκρασία του νερού αυξάνεται στην ενότητα deaerator. Αυτό το διαχωρισμένο οξυγόνο εξαερίζεται στη συνέχεια μέσω των αεραγωγών που υπάρχουν στην κορυφή.