1.4.1. Деаэрационная колонка струйного типа

Деаэраторы этого типа имеют преимущественное распространение. Струйные деаэраторы представляют собой аппарат, в которых вода системой дырчатых тарелок разделяется на струи, стекающие каскадами сверху вниз. Навстречу струям воды движется пар. Характер обтекания паром струй приближается к поперечному.

Рисунок 5 - Деаэрационная колонка струйного типа

а -конструкция колонки;б -принципиальная схема колонки;

1 - подвод основного конденсата;2- подвод воды от уплотнений питательных насосов;3, 4, 9 - резервный штуцер;5 - подвод резервного конденсата; 6 - люк;

7 - парораспределительный коллектор; 8 - подвод пара от штоков клапанов турбины;10 - смесительно-распределительное устройство; 11 - струнные тарелки; 12- горловина верхней части колонки;13- горловина бака; 14 - отвод выпора

В верхней части колонки находится смесительно-распределительное устройство 10, в которое введены штуцера: основного и резервного конденсата 1 и 5, от уплотнений питательных насосов 2. Через горловину 12 вода сливается на струйные тарелки 11, расположенные в нижней части колонки; расстояние между тарелками 1200 мм. Через отверстия нижней тарелки вода струями сливается через горловину 13 в бак-аккумулятор. Греющий пар и пар от штоков клапанов турбины поступают в колонку через коллекторы 7 и 8, которые расположены под нижней тарелкой. Омывая стекающие с тарелок струи, греющий пар частично конденсируется, а его меньшая часть вместе с газами удаляется через патрубок 14 в охладитель выпара. Конденсат ПВД подается в бак-аккумулятор.

Изготовление струйных колонок, как правило, связано с большой затратой металла и, что не менее важно, при большой высоте колонок затрудняется их обслуживание и ремонт. Поэтому деаэрационные колонки струйного типа следует применять с тех случаях, когда этому не препятствует ограниченные габариты деаэраторного помещения, а для изготовления колонок не требуется в большом количестве дорогостоящая высоколегированная сталь.

1.4.2 Деаэрационные колонки струйного типа со встроенными барботажными устройствами

Все деаэраторы повышенного давления новых конструкций или модернизированные выпускаются со встроенными барботажными устройствами.

В барботажном устройстве соприкосновение пара и деаэрируемой воды осуществляется пропусканием пара через слой жидкости. В этом случае наряду со значительным развитием суммарной поверхности контакта фаз обеспечивается и интенсивная турбулизация жидкости.

Конструкции их весьма разнообразны. Для осуществления барботажа используются дырчатые листы, затопленные в баке-аккумуляторе, специальные барботажные тарелки в колонке, сопловые аппараты, устанавливаемые в баке-аккумуляторе или в барботажной ступени под деаэрированной колонкой, и дырчатые трубы (перфорированные коллекторы), располагаемые, как правило, только в баке-аккумуляторе. Перечисленные барботажные устройства имеют различную эффективность работы и соответственно различные области применения.

Если разность давления Δр греющего пара и давления в деаэраторе превышает 1,0 кгс/см² расширение пара, подаваемого в деаэрируемую воду, следует производить в подводящих соплах, используя его скорость на выходе из сопла для осуществления многократной циркулиции деаэрируемой воды.

При 1,0≥ Δр ≥0,3 кгс\см² можно применять низконапорный барботаж деаэрируемой воды в баке-аккумуляторе, а при Δр≤0,3 кгс/см² – незатопленное барботажное устройство в нижней части колонки, обладающее относительно низким сопротивлением по пару.

1 – бак-аккумулятор; 2 – барботажный лист; 3 – подвод пара на барботаж; b – высота баоботажного канала; l – лдина перфорированной части барботажного листа.

Рисунок 6 – Схема барботажного устройства

Эффективность барботажных устройств снижается при значительном уменьшении расхода пара. Минимально допустимый расход пара зависит от конструкции устройства. Приближенно расход пара на барботаж рекомендуется принимать в пределах 15-25 кг пара на 1т деаэрируемой воды. При этом меньшие значения относятся к деаэраторам повышенного давления, большие – к атмосферным деаэраторам. Поэтому такой способ создания поверхности фазового контакта неприменим на тех деаэрационных установках, где расчетная разность температур деаэрированной и исходной воды по условиям эксплуатации может кратковременно или длительно снижаться до 5ти градусов и менее и где нет возможности для удаления расхода выпара. Экономичными и простыми в изготовлении являются устройства с листами. В этих устройствах барботажный лист располагается горизонтально в нижней части бака-аккумулятора, под слоем воды порядка 1,5 – 2,5 м.

а – вариант: 1 – корпус колонки; 2 – барботажный лист; 3 – перепускные трубы; 4 –водослив; 5 – трубы залива гидрозатвора; 6 – поддон; 7 – корпус бака.

б – вариант: 1 – корпус колонки; 2 – барботажный лист; 3 – секционирующие перегородки; 4 – водослив; 5 – кожух.

Рисунок 8 – барботажное устройство деаэратора повышенного давления.

Деаэрируемая вода, прошедшая через такое устройство, перегревается относительно температуры насыщения, соответствующей давлению в паровом объеме бака-аккумулятора. Величина перегрева определяется глубиной погружения барботажного листа.

Таким образом, процесс деаэрации воды в затопленном барботажном устройстве осуществляется за счет барботирования ее паром и последующего вскипания, обусловленного перегревом воды. Совмещение этих двух процессов способствует более интенсивному выделению газов из воды. Вследствие вскипания воды при подъеме по уровню в баке-аккумуляторе температура ее на входе во всасывающий патрубок питательных насосов остается равной температуре насыщения, соответствующей давлению в деаэраторе.