Деаэратор

Удаление опасного для металлических частей котла кислорода достигается при помощи специализированных агрегатов. Деаэратор, типы и устройство которого мы рассмотрим в той статье, непременная часть любого комплекта водоочистки котельной. Помимо описываемого прибора в данный комплект входят фильтры и система химической очистки питательной и подпиточной воды.

Питательную воду во избежание коррозии нужно освободить от присутствия кислорода, с этой целью используют деаэраторы – специальные агрегаты в системе водоподготовки. Чаще всего кислород из воды удаляется термическим или химическим способом. При химическом (или реагентном) способе в нее вводятся реагенты (как правило, сульфиты натрия), которые связывают кислород. Термический метод предусматривает нагрев воды до температуры, близкой к температуре кипения, в результате чего газы из воды удаляются.

Термическим способом вода деаэрируется в специальных аппаратах - деаэраторах, которые делятся на следующие виды:

•  деаэраторы вакуумные, атмосферного или повышенного давления;

• в зависимости от способа нагрева деаэротары могут быть струйными, барботажными или комбинированными.

Кроме кислорода, в этих аппаратах удаляется и растворенный в воде углекислый газ, также способный вызвать коррозию оборудования. Чтобы уменьшить его содержание в подпиточной воде, применяют подщелачивание.

Вакуумные и атмосферные агрегаты

В современных котельных установках может устанавливаться деаэратор рабочей среды следующих видов:

•  вакуумный;

•  атмосферный.

Как следует из названия, в первом типе процесс удаления газа происходит в вакууме. В конструкцию вакуумного типа установок входит, в качестве дополнительного оборудования, паро- или водоструйный эжекторный агрегат. Он необходим для обслуживания систем, оборудованных котлами малой или же средней мощности. В отдельных моделях устройств используют не эжекторы, а насосы, имеющие особую конструкцию.

Это необходимо для проведения процесса принудительного удаления пара, поскольку в данных моделях естественным образом он не выходит. В этом состоит недостаток вакуумного оборудования, предполагающего более сложного строение. Зато из атмосферных деаэраторов пар выходит под действием создающегося давления, поэтому насосы не требуются.

Предварительная химводоочистка

В данный прибор попадает вода без растворенных в ней солей жесткости. В зависимости от модели агрегата по химводоочистке, системы бывают одно- и двухступенчатые, имеется также блочные водоподготовительные установки. Скомплектованные и соединенные между собой системой трубопроводов элементы БВПУ установлены на единой раме, что обеспечивает их компактность. Немаловажно и удобство применения прибора.

Процесс происходит в следующем порядке: из первичной емкости насос накачивает воду, и она подается в фильтр. Затем отфильтрованная вода направляется в питательный бак. Особенно совершенные и надежные системы находятся в производственных и производственно-отопительных котельных. Большой размер обусловлен не величиной аппаратов, размером резервуара для воды, который зависит от мощности узла водоподготовки той или иной котельной.

Такой показатель как давление в деаэраторе является одним из важных моментов их классификации. Он может быть нескольких видов – повышенного или пониженного давления. И те, и другие разновидности одинаково хороши, а их выбор зависит лишь от характеристик котлов в котельных помещениях. В агрегатах могут применяться насосы для подачи рабочей среды под нужным давлением в принудительном порядке.

Как выбрать и установить деаэратор

Приобретя такой прибор как деаэратор, в первую очередь, производится его осмотр, если обнаружены какие-либо дефекты, то их требуется устранить до начала монтажа. Это следует делать во всех случаях, даже если поставщик кажется достаточно надежным. Ведь повреждение могу произойти в процессе транспортировки. В противном случае прибор может недостаточно эффективно справляться с возложенной на него функцией освобождения рабочей жидкости от газов.

Вначале бак устанавливается на заранее подготовленном фундаменте, затем происходит последовательное подсоединение узлов, начиная с водосливной горловины, методом сварки. Установка колонны на баке производится с горизонтально расположенными на ней тарелками. После этого выполняется монтаж гидрозатворов и охладителя выпариваемого продукта. В конце выполняют установку запорной арматуры и регуляторов. После окончания монтажа подключают все магистральные источники и проводят испытания.

Агрегаты повышенного давления

Деаэраторы повышенного давления необходимы как дополнение к мощным паровым котлам. Такие агрегаты не только дают достаточное количество производственного пара, но также способны отапливать большое строение или даже несколько. Прибор для удаления газов из рабочей среды для таких котлов должен быть очень продуктивным и надежным. За сутки в отопительный период через него проходит сотни литров воды, которая должна иметь надлежащий состав.

В централизованных котельных многоквартирных домов или на крупных предприятиях установлены именно такие агрегаты – деаэраторы повышенного давления. Чтобы процесс происходил в непрерывном режиме, давление в деаэраторе должно быть не менее 0,6 Мпа. Такие установки имеют термический принцип работы, то есть газ удаляется посредством кипячения воды.

Приборы пониженного давления

Чаще всего используют деаэраторы пониженного давления. Они популярны в отопительных котельных, имеющих среднюю мощность. В них стоят атмосферные камеры, то есть используется вода, проходящая процесс очистки не в вакууме, а в обычном баке. Деаэраторы пониженного давления имеют показатель, равный приблизительно 0,025-0,25 Мпа. Такие установки удобны и компактны, поскольку имеют вертикальное расположение, их можно разместить в небольшой котельной.

В подобных агрегатах иногда используют не только кипячение, но и химический метод деаэрации, для чего химическую смесь добавляют в воду, протекающую через мембраны. Выпар отходящих газов происходит через барботажный бак, являющийся дополнительным. Деаэраторы пониженного давления имеют показатель, равный 0,025-0,25 МПа, а повышенного – более 0,3 МПа. Максимальное давление в деаэраторе может достигать 0,8 МПа (8 кгс / см2).

В деаэраторах пониженного давления используют химический метод деаэрации, для чего химическую смесь добавляют в воду, протекающую через мембраны. Испарение отходящих газов происходит через барботажный бак, являющийся дополнительным, а процесс дегазации происходит в основном баке. В таких агрегатах редко применяют температурный метод освобождения от газов. Приборы данной категории более экономичны, достаточно эффективны, но менее продуктивны по сравнению с агрегатами повышенного давления.

Наиболее удобен и прост в использовании деаэратор атмосферный, а не вакуумный. Поэтому именно данный вариант исполнения применяют чаще всего. Деаэрация – это, как правило, финальный этап подготовки рабочей жидкости для функционирования котельных установок. Он необходим для удаления лишнего кислорода и в некоторых случаях углекислого газа.

Принцип работы атмосферного агрегата

Сам процесс происходит в особом устройстве и представляет собой освобождение воды (уже отфильтрованной и химически очищенной) от газообразных примесей, то есть кислорода и углекислого газа. При этом можно применять простое кипячение, собственно, это один из самых простых способов деаэрации, но, к сожалению, довольно длительный.

Намного быстрее выполнить химический метод деаэрации, то есть добавление химических веществ, вступающих в реакцию с газами и удаляющими их из воды. И такие деаэраторы бывают двух типов – вакуумные и атмосферные разновидности. Их отличает принцип работы камеры, в которой происходит процесс.

Вакуумные варианты имеют дело только с паром, а атмосферные могут работать как с паром, так и с жидкой фракцией воды. В конструкцию вакуумного типа установок входит, в качестве дополнительного оборудования, паро- или водоструйный эжекторный агрегат. Он необходим для обслуживания систем, оборудованных котлами малой или же средней мощности. В отдельных моделях устройств используют не эжекторы, а насосы, имеющие особую конструкцию.

Химическая деаэрация в присутствии воздуха

Процесс химического освобождения от газов рабочей среды котельных происходит в два этапа, вначале происходит химическая реакция, а на второй ступени вода проходит через мембраны и очищается окончательно. Это чрезвычайно важный момент, ведь большое количество кислорода способствует появлению коррозии, а газообразная фракция ухудшает работу насосов и других частей гидравлической системы котельных. Газ, образующийся в процессе работы, вызывает кавитацию насосной системы, что ведет к опасности возникновения гидравлического удара.

Агрегат для удаления газов из рабочей среды (питательной и подпиточной воды) выглядит как бак, внутри которого находятся рабочие узлы. Он носит название деаэратора, что отлично отражает его функцию. Мембраны в виде тарелок расположены вертикально, по ходу прохождения струи подаваемой воды. Давление при этом может быть либо малое, либо среднее, то есть повышенное. От этого зависит скорость выхода выпара и рабочей среды.