Схема деаэратора повышенного давления
Деаэраторы повышенного давления, используемые в качестве деаэраторов питательной воды в схемах паротурбинных установок, в большей степени выполняют функции регенеративного подогрева питательной воды и создания её запаса для питания котлов, чем функции собственно деаэрации теплоносителя. Это обусловлено тем, что деаэрируемая вода (основной конденсат) содержит относительно малое количество газовых примесей. В части удаления растворенных газов, например, кислорода, деаэратор питательной воды является барьерным. Основная нагрузка деаэратора питательной воды по деаэрации теплоносителя – это хемосорбция- десорбция газосодержащих примесей, находящихся в химически связанном виде, например, углекислоты и других летучих кислот.
Конструкции деаэраторов повышенного давления многообразны. Используются чисто струйные колонки, колонки с неупорядоченной и упорядоченной насадкой, а также барботажные элементы. Колонки устанавливаются на деаэраторных баках. Рассмотрим примеры. Колонка ДП-800 струйного типа (рис. 3.6) имеет в верхней части смесительно-распределительное устройство 10, в которое введены патрубки основного 1 и резервного5 конденсатов, а также среды из уплотнений питательных насосов 2. Через горловину 12 вода сливается на струйные тарелки 11, расположенные в нижней части колонки. Через отверстия нижней тарелки вода струями сливается в деаэраторный бак. Греющий пар и отсосы со штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины поступают в колонку через коллекторы 7 и 8, расположенные под нижней тарелкой. Омывая нисходящий струйный поток воды, греющий пар частично конденсируется, а его меньшая часть вместе с выделившимися из воды газами удаляется через патрубок 13 в охладитель выпара. Конденсат ПВД подается непосредственно в деаэраторный бак[27].
Рис.3.6. Деаэрационная колонка ДП-800: 1 – подвод основного конденсата; 2 – подвод среды из уплотнений питательных насосов; 3, 4 и 9 – резервные патрубки; 5 – подвод резервного конденсата; 6 – люк; 7 – парораспределительный коллектор; 8 – подвод среды от штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины; 10 – смесительно – распределительное устройство; 11 – струйные тарелки; 12 – горловина верхней части колонки; 13 – отвод выпара
В колонке с неупорядоченной насадкой (рис. 3.7) поверхность раздела фаз образована пленками воды, стекающей сверху вниз через насадку.
Рис 3.7. Деаэрационная колонка ДП-320: 1 – подвод греющего пара; 2 – парораспределительный коллектор; 3 – корпус; 4 – слой насадки; 5, 8 и 10 -патрубки отвода выпара; 6 -подвод основногоконденсата;7 -водораспре-делительноеустройство;9 – крышка; 11 -отвод выпара; 12 – отверстия для прохода воды; 13 и 15 – цилиндрические перегородки; 14 и16 горизонтальные листы;17-перфорированная водо-распределительная тарелка; 18-каркас;19-сетка;20-кольца;21-опорная решетка; 22 -подвод средыот штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины
В данном случае использована омегообразная насадка из нержавеющей стали. Колонка состоит из разъемного корпуса 3 и крышки 9, водораспределительного устройства 7, слоя насадки 4 и коллектора ввода пара 2. Предусмотрены патрубки: для ввода основного конденсата 6, греющего пара 1, отсосов со штоков стопорных и регулирующих клапанов турбины 22, отвода выпара 11. Водораспределительное устройство 7 образовано листами 14 и 16 и цилиндрической перегородкой 15. Устройство обеспечивает равномерное распределение воды по перфорированной тарелке 17 и далее – по поверхности слоя насадки 4. Насадка засыпается на плетеную сетку 19, изготовленную из нержавеющей проволоки, которая описается на решетку 21. Сверху насадка также ограничена сеткой. Слой насадки фиксируется внутри каркасом 18. Греющий пар подводится в нижнюю часть колонки и распределяется по её сечению с помощью кольцевого короба 2. Выпар отводится через ряд патрубков 5, 8 и 10.
Баки деаэраторов питательной воды должны обеспечивать прием ряда потоков, например, конденсата греющего пара ПВД, рециркуляции питательных насосов, сброса воды из растопочного расширителя и прочих. Бак должен обеспечивать запас питательной воды котлов с работой котла энергоблока при полной нагрузке в течение 3,5 минут, а котла неблочной ТЭС- не менее 7 минут.
Деаэраторы питательной воды обычно оборудуются следующими защитами и блокировками:
– блокировкой, действующей на открытие линии аварийного перелива при достижении первого предела по уровню воды. Если переполнение деаэратора не прекращается, возможно открытие арматуры на линии опорожнения;
– защитой по увеличению уровня воды до второго предела – действует на останов энергоблока;
– защитой в виде предохранительных клапанов от недопустимого повышения давления;
– блокировкой, действующей на открытие арматуры на подводе греющего пара от стороннего источника (обычно от коллектора собственных нужд 8-13 атмосфер) при недопустимом понижении давления. Резкое снижение давления в деаэраторе весьма опасно, поскольку приводит к объемному вскипанию воды в деаэраторе, гидроударам и срыву работы бустерных и питательных насосов. Такая ситуация характерна при отключении турбины [28].
Источник
Деаэратор – что это такое? Виды, устройство, принцип работы
- Деаэратор – что это такое? Виды, устройство, принцип работы
- Особенности конструкции
- Конструкция колонны
- Виды оборудования
- Сфера использования
- Тарельчатый деаэратор: принцип работы
- Деаэрация подпиточной воды
- Химическая деаэрация
- Распылительные установки
Деаэратором называется специальное оборудование, предназначенное для удаления кислорода из теплоносителя отопительных систем путем подогревания последнего паром. Таким образом, помимо очищающей функции, устройства этого типа выполняют также термическую. Одна и та же установка деаэрации может применяться для подогрева и очистки как питательной, так и подпиточной воды.
Особенности конструкции
Представляет собой деаэратор котельной цистерну (БДА) со смонтированной на ней вертикальной колонной (КДА), установленную на опорах. Дополнительным элементом оборудования этого типа является гидравлическая система, защищающая его от превышения давления. Колонка приваривается к баку без фланца — напрямую.
На горизонтальном баке деаэратора смонтированы входной и выходной патрубки для подключения магистралей подачи и отвода среды. Снизу установлены сливы. Еще одним элементом конструкции является предназначенный для сбора дегазованной воды сборный бак. Расположен он под днищем БДА.
Гидравлическая система такого оборудования, как деаэратор, схема которого представлена ниже, обычно состоит из двух гидрозатворов. Один из них защищает устройство от любого превышения допустимого давления, а второй — от опасного. Также в конструкцию гидравлической системы деаэратора входит расширительный бачок. Выпары из деаэратора поступают в специальный охладитель, имеющий вид горизонтального цилиндра.
Конструкция колонны
Колонна представляет собой цилиндрическую обечайку с дном эллиптической формы. Как и на баке, на ней имеются патрубки для подвода и отвода среды. Внутри колонны установлены специальные тарелки с отверстиями, через которые проходит вода. Такая конструкция позволяет значительно увеличить площадь соприкосновения среды и пара, а следовательно, производить нагрев с максимальной скоростью.
Виды оборудования
В современных котельных может устанавливаться деаэратор воды:
вакуумный;
атмосферный.
В первом типе деаэраторов удаление газов из воды производится в вакууме. В конструкцию таких установок дополнительно включается паро- или водоструйный эжектор. Последняя разновидность узлов чаще всего используется в системах с котлами средней или малой мощности. Вместо эжекторов для создания вакуума могут применяться специальные насосы. Некоторым недостатком такого оборудования, как вакуумный деаэратор, является то, что пар из него нужно удалять принудительно, в то время как из атмосферных он выходит естественным путем — под давлением.
Сфера использования
Чаще всего деаэраторы используются в системах отопления и ГВС. Котельные с водогрейными котлами обычно оснащаются установками вакуумного типа. Также в таких схемах могут использоваться деаэраторы атмосферные. Установки пониженного и повышенного давления применяются по большей мере в системах, функционирующих благодаря работе парового котла. Первая разновидность (на 0.025-0.2 МПа) монтируется в не слишком мощных системах, рассчитанных на малое количество потребителей. Установки повышенного давления используются в тепловых схемах с котлами, подающими большое количество пара.
Тарельчатый деаэратор: принцип работы
Схема очистки газов в деаэраторах реализуется двухступенчатая: струйная (в колонне) и барботажная (в баке). Помимо этого, в систему включается затопленное барботажное устройство. Вода подается в колонну, где обрабатывается паром. Далее она стекает в бак, выдерживается в нем и отводится обратно в систему. Пар первоначально подается в БДА. После вентиляции внутреннего объема он поступает в колонну. Проходя через отверстия барботажной тарелки, пар подогревает воду до температуры насыщения.
Струйным методом из воды удаляются все газы. Одновременно с этим происходит конденсация пара. Его остатки смешиваются с выделившимся из среды газом и отводятся в охладитель. Конденсат от выпара сливается в дренажную емкость. Во время отстаивания воды в баке из нее выходят остаточные мелкие пузырьки газа. Отводится вода в сборный бак. Иногда горизонтальная емкость используется только для отстаивания. В таких установках обе ступени дегазации размещаются в колонне.
Деаэрация подпиточной воды
Теплоноситель в системе отопления циркулирует непрерывно. Но объем его со временем, в результате утечек, все же понемногу уменьшается. Поэтому в систему отопления подается подпиточная вода. Как и основная, она должна проходить процесс деаэрации. Первоначально вода поступает в подогреватель, а затем проходит через фильтры химической очистки. Далее, как и питательная, она попадает в колонну деаэратора. Освобожденная от кислорода вода перетекает к подпиточному насосу. Последний направляет ее во всасывающий коллектор или в бак хранения.
Химическая деаэрация
Для дополнительной очистки в воду котельных могут добавляться разного рода реагенты, предназначенные для связывания кислорода. Это может быть, к примеру, сульфит натрия. В данном случае для качественной деаэрации воды требуется ее подогрев. Иначе химические реакции будут происходить слишком медленно. Также для ускорения процесса связывания кислорода могут использоваться разного рода катализаторы. Иногда воду деаэрируют и путем пропускания через слой обычных металлических стружек. Последние в этом случае быстро окисляются.
Распылительные установки
Рассмотренные выше конструкции называются тарельчатыми. Существуют также распылительные деаэраторы.
Устройства этого типа используются реже и также представляют собой горизонтальный накопительный бак большой емкости. Отсутствие колонны — это то, что отличает такой деаэратор.
Принцип работы его также немного другой. Пар в таких установках поступает снизу – из расположенной в баке горизонтально гребенки. Сама емкость разделена на зону подогрева и деаэрации. Питающая вода котла поступает в первый отсек из расположенного сверху распылителя. Здесь она разогревается до точки кипения и поступает в зону деаэрации, где паром из нее удаляется кислород.
Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.
Источник
Рубрика: Деаэраторы
Здравствуйте уважаемые заказчики предприятия МеталлЭкспортПром и кто интересуется нашей продукцией. Сегодня я хочу подробно рассказать какие бывают деаэраторы дп – повышенного давления, которые редко, но все же применяются и представляют собой технически сложные и ответственные емкости. Всем кто работает с таким оборудованием знаком деаэратор атмосферный или вакуумный, а вот устройства о которых я сейчас говорю знают не многие. И так по-порядку.
Само название говорит о том, что устройство в отличие от обычных аппаратов, работает при повышенном давлении. В серии ДА используется давление 0,12 МПа, а в серии ДП, про которую мы сейчас говорим от 0,23 до 1,08 МПа у ДП1000/120, это в девять раз больше, чем у атмосферников. Соответственно и стенки сосудов гораздо толще. Если интересно сразу посмотреть технические характеристики, то переходим сюда для ТЭС и для АЭС сюда, или читаем далее.
Сам аппарат относится к емкостному оборудованию, подробней о емкостях можно посмотреть здесь, но так как внутри его протекают и процессы теплообмена, то его можно отнести и к теплообменникам, о которых все написано в этом разделе. Давайте рассмотрим из чего он состоит.
А состоит он из деаэрационной колонки, условное обозначение кдп, начиная с кдп-80 до кдп-6000, расшифровывается соответственно КДП – колонка деаэратора повышенного давления, а числа рядом это номинальная производительность измеряемая в тоннах в час или т/ч, т.е. бывают от 80 до 6000 тонн в час. Производительность деаэратора это количество подготовленной воды на выходе из него, т.е. сколько он может обработать и выдать воды в тоннах в час. И так таких колонок может быть от одной до четырех и более, в отличии от простого атмосферного деаэратора с одной колонкой, и они могут быть, как вертикальные, так и горизонтальные, в зависимости от устройства аппарата.Теперь рассмотрим какую функцию выполняет колонка. Для этого начнем с самого начала, а зачем нужен вообще сам деаэратор дп и куда и где он устанавливается.
А устанавливают их на ТЭС и АЭС, в которых имеются энергетические котлы с начальным давлением пара от 10 МПа, в отличии от атмосферных работающих соответственно при малом атмосферном давлении и с малыми водогрейными котлами при давлении 0,07 МПа. Разница налицо, давление пара энергетических котлов в сто с лишним раз больше, впрочем как и они сами. Давайте далее рассмотрим, чтобы было понятней сам процесс водоподготовки, так как весь емкостный и теплообменный аппарат для этого и предназначен.
Водоподготовка
Так как мы рассматриваем тепловые и атомные электрические станции, то и рассмотрим процессы в них протекающие. Любая электрическая станция нужна для получения электроэнергии, которая дальше идет в дома или на предприятия. А откуда она берется? Ее вырабатывает генератор, который приводит в движение турбина, для работы которой нужен пар, а пар вырабатывает парогенератор или сам паровой котел,в зависимости от устройства станции. Но пар должен откуда-то образовываться, а получается он путем испарения питательной воды.
Вода поступающая в реактор или котел должна быть очищена, как от механических примесей, так и от газов, которые могут в ней присутствовать. Вот эти примеси могут откладываться на стенках трубопроводов и самих котлов, тем самым уменьшая процессы протекания жидкостей и теплообмен, а присутствующие в воде газы вызывают коррозию труб стенок котлов. Все это не только приводит к ухудшению эффективности работы, но может вызвать и аварийную ситуацию. Чтобы это не допустить и нужна водоподготовка и водоочистка, в которой непосредственное участие и принимает деаэратор повышенного давления в нашем случае, который удаляет коррозионно активные газы их питательной воды реакторов и паровых котлов.
Только в аэс имеются два контура. В первый вода подготавливается и заливается. И этот контур работает многие месяцы, а вот второй контур работает несколько иначе, читаем далее. Есть и одноконтурные, тогда теплоноситель вода проходит полный цикл от котла через парогенератор до турбины, потом в конденсатор и снова в реактор.Такие станции дешевле, но оборудование работает в условиях радиации. Поэтому двухконтурные более безопасные, так как радиоактивная вода движется только в замкнутом первом контуре, который находится за кожухом и бетоном, это сам реактор, взаимодействие идет в парогенераторе, но это уже не так сильно.
Процессы протекающие в аэс
Рассмотрим все процессы от начала до конца на примере атомной электрической станции, но только те касаемо нашей темы. И так. Есть сердце станции это реакторный блок, внутри которого находятся стержни, в которых и протекает ядерная реакция. При этом выделяется огромное количество тепла. Эта емкость находится внутри другой емкости, между которыми и находится вода. Т.е. два бака представляют собой ядерный котел, внутри которого протекает ядерная реакция и нагревает воду в промежутке между ними.
Нагретая вода попадает в теплообменник, называемый парогенератор, проходит через него отдавая теплоту, и выходит из него и далее нагнетается циркуляционным насосом снова в котел. Это первый контур. И он замкнутый, т.е. вода заливается туда и циркулирует большое время, конечно иногда пополняясь.
Но есть и второй контур. В теплообменный аппарат- парогенератор, нагнетается насосом вода почти кипящей и в нем уже закипает превращаясь в пар, для этого служит испаритель являющийся частью генератора. Пар выходит и бьет по лопаткам турбины приводя ее в движение, вращается ротор, который связан с ротором генератора. А генератор и вырабатывает электрическую энергию. Так вот пар проходя через турбину не рассеивается, зачем его терять, а выходит из турбины и попадает в конденсатор, служащий для конденсации пара и превращения его в жидкость.
Можно более подробно ознакомиться с конденсаторами.
Водоочистка
Конденсат на выходе из конденсатора попадает в деаэрационную колонку сверху. Другая часть пара на выходе из турбины из второго отбора, так же подается в колонку только снизу. Конденсат движет вниз, а пар ему навстречу. В результате этого процесса коррозионные газы их смесь, называемая выпаром, кислород, азот и другие поднимаются на верх и выходят попадая в охладитель выпара, который представляет собой кожухотрубный теплообменник с набором латунных или нержавеющих теплообменных труб. Пар конденсируется и попадает в бак, а газы отводятся в атмосферу. Так выглядит процесс водоочистки, который тесно связан с деаэрацией.
С колонками для атмосферных деаэраторов можно ознакомиться здесь. Там же рассмотрен подробно и принцип ее работы и назначение.
Деаэрация
Деаэрация это процесс подготовки питательной воды для котлов, связанный с удалением газов. И так в колонке вода очищается от газов и сливается в деаэраторный бак, накапливаясь в нем. Далее насос и накачивает ее в теплообменник парогенератор. Вода внутри поднимается и нагревается водой первого контура и попадает в испаритель.
В этом материале можно ознакомиться с баком деаэраторным для атмосферных устройств.
Испарители
Испаритель – это теплообменник служащий для испарения сред. В нашем случае для испарения питательной воды и выработки пара, подаваемого на лопатки турбин.
Сразу скажу, что есть еще и другие испарители, это наше производство, используемые для охлаждения жидкостей. Название одно и то же, а назначение совсем разное.
Особенности используемой воды
Так как атомные и тепловые электростанции очень сложные и ответственные устройства, то и очень важен процесс водоподготовки. Для теплообменников меньшего уровня вода может использоваться и с примесями, например воздухоохладители и газоохладители представляющие теплообменные аппараты, могут работать на пресной воде и на соленой, и с примесями. Только для их изготовления в зависимости от этого применяются различные материалы, простая сталь 3, ст20, либо специальные стали и сплавы, нержавеющие материалы. Оребренные трубы если вода пресная применяют из латуни, а если есть соли и механические примеси, то нержавейка или медно-никелевый сплав МНЖмЦ и МНЖ, мельхиор. Из тех же самых материалов производят и маслоохладители, которые в частности устанавливают в систему охлаждения выше рассмотренных турбин.
Отличия серии ДП от ДА
Первое и основное отличие, что дп предназначены для работы на аэс и тэс при повышенном давлении, а устройства серии да – деаэратор атмосферный, работают при атмосферном давлении на тепловых сетях, но участвуют так же в процессах водоподготовки.
Технические характеристики деаэраторов для ТЭС
| Наименование | Производительность номинальная, т/ч | Давление рабочее абсолютное, МПа (кгс/см2) | Колонка | Количество колонок | Диаметр колонки, мм | Емкость бака, м3 | Емкость бака полезная, мм3 | Диаметр бака, мм | Длина деаэратора, мм | Высота деаэратора, мм | Масса, кг | Масса деаэратора с водой, мм |
| дп-80/20 | 80 | 0.69(7.0) | кдп-80 вертикальная | 1 | 1000 | 20 | 17 | 2000 | 8100 | 3600 | 6500 | 27500 |
| дп-225/65 | 225 | 0.59(6.0) | кдп-225 вертикальная | 1 | 1800 | 78 | 65 | 3400 | 9000 | 7400 | 20235 | 106260 |
| дп-500/65 | 500 | 0.59(6.0) 0.69(6.0) | кдп-500 вертикальная | 1 | 2000 | 78 | 65 | 3400 | 9000 | 7070 | 20850 | 107350 |
| дп-500/100 | 500 | 0.59(6.0) 0.69(6.0) | кдп-500 вертикальная | 1 | 2000 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 7070 | 27800 | 154300 |
| дп-700/100 | 700 | 0.22(2.2) 0.23(2.3) | кдп-700 вертикальная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 6800 | 26265 | 156265 |
| дп-1000/100 | 1000 | 0.69(7.0) | кдп-1000 вертикальная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 8130 | 30600 | 165600 |
| дп-1000/100 | 1000 | 1.03(10.5) | кдп-1000 вертикальная малогабаритная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 5700 | 47100 | 172100 |
| дп-1000/120 | 1000 | 1.08(11,0) | кдп-1000 горизонтальная | 1 | 3000 | 186 | 120 | 3400 | 21000 | 7500 | 95000 | 202300 |
| дп-1000/150 | 1000 | 0.69(0.7) | кдп-1000 вертикальная | 1 | 2400 | 176.4 | 150 | 3400 | 20120 | 8130 | 41100 | 234200 |
| дп-2000/150 | 2000 | 0.69(0.7) | кдп-2000 вертикальная | 1 | 3400 | 176.4 | 150 | 3400 | 20120 | 8370 | 46854 | 255254 |
| дп-2000/185 | 2000 | 0.69(0.7) | кдп-2000 вертикальная | 1 | 3400 | 217.6 | 185 | 3400 | 24270 | 8370 | 52654 | 302254 |
| дп-2800/185 | 2000 | 0.74(7.5) | кдп-2800 вертикальная | 1 | 3400 | 217.6 | 185 | 3400 | 24270 | 10470 | 59200 | 325800 |
Технические характеристики деаэраторов для АЭС
| Наименование | Производительность номинальная, т/ч | Давление рабочее абсолютное, МПа (кгс/см2) | Колонка | Количество колонок | Диаметр колонки, мм | Емкость бака, м3 | Емкость бака полезная, мм3 | Диаметр бака, мм | Длина деаэратора, мм | Высота деаэратора, мм | Масса, кг | Масса деаэратора с водой, мм |
| дп-2000-2х1000/120-А | 2000 | 0.7(7.0) | кдп-10А вертикальная | 2 | 2400 | 150 | 120 | 3400 | 17000 | 8300 | 43200 | 227200 |
| дп-3200-2х1600/185-А | 3200 | 0.69(0.7) | кдп-1600-А вертикальная | 2 | 3400 | 210 | 185 | 3400 | 23415 | 11160 | 93000 | 361000 |
| дп-3200/220-А | 3200 | 1.35(13.8) скользящее | кдп-3200-А горизонтальная | 1 | 3000 | 350 | 220 | 3800 | 32180 | 7900 | 230000 | 710000 |
| дп-6000/250-А | 6000 | 0.82(8.4) | кдп-6000-А горизонтальная | 1 | 3000 | 400 | 250 | 3800 | 32180 | 7900 | 190000 | 74000 |
| дп-6000/250-А-1 | 6000 | 0.97(9.91) | кдп-6000-А горизонтальная | 1 | 3000 | 400 | 250 | 3800 | 36000 | 7900 | 243200 | 793200 |
Расположение колонок
В зависимости от модели колонка деаэратора повышенного давления кдп может быть вертикальной или горизонтальной. Какая она видно из таблиц выше.
Ну вот мы и рассмотрели процессы протекающие внутри атомных станций от начала до конца, но для которых обязательно нужна питательная вода, для получения которой и служат процессы водоподготовки и водоочистки с участием в них деараторов повышенного давления типа дп.
Заказать в производство и купить деаэратор ДП
Для того, чтобы заказать изготовление деаратора дп и узнать цену свяжитесь с нами по телефону: +7(351)270-94-54, отправьте заявку на факс: +7(351)735-95-79 или на электронную почту:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
.
Дополнительное оборудование
Деаэраторы с повышенным давлением устанавливаются на объектах повышенной опасности, соответственно и все другое оборудование входящее в технологическую схему должно быть быть изготовлено с определенным классом безопасности и быть ОЧЕНЬ качественным. Кроме теплообменников и емкостей здесь участвует и трубопроводная арматура, регулирующая и запорная, а так же детали трубопроводов фланцы, служащие для соединения между собой частей трубопроводов между собой и с арматурой.
Помимо изготовления теплообменников и емкостей наше предприятие занимается поставками и продажей трубопроводной арматуры:
Источник