2. Вакуумные деаэраторы

Если давление над водой меньше атмосферного, то вода кипит при температуре ниже 100^о. Чем меньше давление, тем ниже температура кипения. Зависимость между давлением и температурой кипения воды в интервале 20 100^о показана на графике рис.2.

Рисунок 2 - Зависимость между температурой кипения и абсолютным давлением

Процесс деаэрации по своей физической сущности не зависит от величины абсолютного давления. Нулевая растворимость газов может быть достигнута при любой температуре кипения, а значит и при температуре ниже 100^оС, так что деаэрацию воды можно осуществить при давлении ниже атмосферного. Термические деаэраторы, работающие под давлением ниже атмосферного, называются вакуумными деаэраторами.

В термическом деаэраторе должны быть созданы давление и температура, отвечающая условиям нулевой растворимости газов в воде. В вакуумном деаэраторе это может быть достигнуто одним и двух способов.

Первый способ. Вода нагревается в вакуумном деаэраторе паром до температуры близкой к температуре кипения. Такой способ применяется, если температура поступающей воды ниже температуры кипения, соответствующей давлению в деаэраторе.

Важным преимуществом вакуумных деаэраторов является возможность использования пара низкого давления даже ниже атмосферного. Для вакуумных деаэраторов, работающих в указанных условиях, применим пар с абсолютным давлением 0,2 0,7 бар (температура пара 60 – 90^оС). Вследствие меньшего нагрева воды, расход пара в вакуумных деаэраторах ниже, чем в атмосферных.

Второй способ. Деаэратор работает без подачи в него пара. Такой способ применяется, если температура поступающей воды выше температуры кипения, соответствующей давлению в деаэраторе. В этом случае вода, поступающая в деаэратор, мгновенно вскипает. Ее температура быстро снижается до температуры кипения. За счет падения температуры воды выделяется тепло, которое расходуется на парообразование.

Деаэраторы, работающие по второму способу, называются деаэраторами перегретой воды. В деаэраторе перегретой воды вследствие мгновенного вскипания воды сразу становится пересыщенным газовым раствором. Процесс выделения растворимых газов из пересыщенного раствора происходит энергично и быстро.

Если температура поступающей воды ниже температуры кипения, соответствующей давлению в деаэраторе, то работа на режиме перегретой воды также возможна. Для этого воды нагревают до поступления в деаэратор на 5 10^оС выше температуры кипения. Нагрев воды производится паром в подогревателе поверхностного или смешивающего типа.

Вакуумные деаэраторы могут работать и по способу «холодно» деаэрации. Такая деаэрация происходит при температуре воды, поступающей в деаэратор, ниже температуры кипения в нем. Деаэрация идет только за счет вакуума, при котором снижается общее и парциальное давление газов над водой. Например, содержание кислорода, насыщающего воду при температуре 20^оС и атмосферном давлении, составляет 9,2 мг/кг. Если такая воды поступит в сосуд, в котором поддерживается абсолютное давление 8кн/м² (60 мм.рт.ст.), то содержание кислорода в воде снизится до 0,5 мг/кг.

Способ «холодной» деаэрации применяется в случаях, когда не требуется глубокая деаэрация воды или недопустимо повышение ее температуры.