1.5 Элементы деаэрационных установок
Основными элементами деаэрационной установки являются: деаэратор, бак - аккумулятор, охладитель выпара, газоотсасывающее устройство (для вакуумных деаэраторов) предохранительные устройства против повышения давления в деаэраторе и уровня воды в баке - аккумуляторе, регуляторы уровня и давления, контрольно - измерительные приборы и система автоматического регулирования, защиты и контроля.
1.5.1 Охладители выпара
Охладитель выпара предназначен для конденсации пара из отводимой после деаэратора паровоздушной смеси и утилизации этого пара. Охладители выпара вакуумных деаэраторов позволяют резко сократить объем парогазовой смеси, направляемой к газоотсасывающему устройству.
Рисунок
9 - Поверхностный охладитель выпара
горизонтального типа
В промышленной энергетике преимущественное распространение получили охладители выпара поверхностного типа. Внутри трубок охладителя движется химически умягченная вода, которая затем направляется в деаэратор. Конденсат выпара сливается в конденсатный бак или через гидрозатвор возвращается в колонку деаэратора. Поверхностный охладитель выпара следует устанавливать непосредственно над вакуумным деаэратором на сварке, без фланцевых соединений. После конденсации пара конденсат возвращается на верхнюю тарелку деаэратора, а неконденсирующиеся газы отсасываются эжектором. Газоотсасывающее устройство должно устанавливаться за охладителем выпара. Эксплуатация поверхностных охладителей связана с рядом трудностей вследствие коррозии трубок, вызываемо значительными количествами кислорода и углекислоты, содержащимися в выпаре. Широко применяемые в охладителях выпара латунные трубки типа Л - 68 не обеспечивают их долговечной работы. В качестве материала для трубных систем охладителей выпара следует применять мышьяковистую латунь марки ЛАМШ - 77 - 2 - 0,06 или нержавеющую сталь марки Х18Н10Т. Скорость охлаждающей воды для латунных трубок не должна превышать 2,5 м/сек, для указанных выше коррозионностойких материалов - 3,5 - 4,0 м/сек. Учитывая отмеченные выше недостатки поверхностных охладителей выпара, весьма целесообразно применение смешивающих охладителей выпара, размещаемых в верхней части деаэрационной колонки. Для конденсации выпара в смешивающем охладителе следует использовать поток воды с температурой на 12 – 15 °С. ниже температуры насыщении. Расход охлаждающей воды должен обеспечивать ее нагрев на величину не более 5 – 7 °С Для отстоя пузырьков газа, содержащихся в воде после смешивающего охладителя выпара, следует предусматривать установку специального лотка с выдержкой воды на нем в слое 50 - 100 мм не менее 20 сек. Высота, необходимая для размещения смешивающего охладителя выпара, составляет 400 - 700 мм. Встроенными охладителями выпара оборудованы двухступенчатые вакуумные деаэраторы горизонтального типа системы.
1.5.2 Газоотсасывающие устройства
Газоотсасывающее устройство является важнейшим элементом вакуум - деаэрационной установки, без надежной, работы которого невозможно обеспечить глубокую дегазацию. При расчете газоотсасывающих устройств вакуумных деаэраторов расход отсасываемых неконденсирующихся газов принимают 60 г на 1 т деаэрированной воды. При работе вакуумного деаэратора в режиме декарбонизатора из - за значительного содержания свободной углекислоты вес отсасываемых неконденсирующихся газов возрастает в 4 - 5 раз по сравнению с указанной выше величиной. Для отвода парогазовой смеси из вакуумных деаэраторов могут применяться паро - и водоструйные эжекторы, а также механические вакуум - насосы.
Для вакуумных деаэраторов, работающих при давлении 1,2 - 0,3 кгс/см 2 , могут устанавливаться одноступенчатые пароструйные эжекторы; для деаэраторов, работающих при давлении 0,075 кгс/см 2 , необходимо применять двух - и трехступенчатые пароструйные эжекторы.
1 - подвод рабочей воды; 2 - отсос парогазовой смеси; 3 - сопла; 4 - камера; 5 - диффузор; 6 - отвод газоводяной смеси
Рисунок 10 - Водоструйные эжекторы
Пароструйные эжекторы следует устанавливать в непосредственной близости от вакуумного деаэратора. Двух - и трехступенчатые эжекторы следует устанавливать над деаэратором и охладителем выпара. В этом случае слив конденсата из эжектора осуществляется через гидрозатвор на верхнюю тарелку вакуумного деаэратора. Для надежной работы эжектора, кроме обеспечения беспрепятственного слива конденсата, необходимо поддерживать постоянное номинальное давление рабочего пара и необходимый расход охлаждающей воды. При применении пароструйных эжекторов в вакуум - деаэрационных установках, заменяющих декарбонизаторы, особое внимание следует уделять обеспечению герметичности между ступенями эжектора. Опыт эксплуатации таких установок показал, что из - за значительных концентраций свободной углекислоты в паровоздушной смеси происходит интенсивная коррозия нижней части разделительных перегородок между ступенями эжектора. Поэтому эти перегородки следует изготавливать из нержавеющей стали.
Водоструйные эжекторы могут включаться в схему вакуум - деаэрационной установки по разомкнутой и замкнутой схемам. В первом случае водопроводная, или исходная, деаэрируемая вода направляется на водоструйный эжектор и после отсоса и конденсации паровоздушной смеси сливается в приемный бак. После удаления части неконденсирующихся газов вода из приемного бака подсасывается в вакуумную колонку. Для обеспечения работы вакуум - деаэрационной установки при малых расходах воды параллельно с рабочими эжекторами устанавливается рециркуляционный эжектор, который находится в работе постоянно, тогда как основные эжекторы включаются в работу в зависимости от расхода воды. Недостатком данной схемы является неустойчивая работа водоструйных эжекторов при переменных давлениях и расходах исходной воды. Поэтому в настоящее время широко распространение получила замкнутая схема включения. В этой схеме подача рабочей воды к эжекторам осуществляется отдельными насосами с постоянным напором. После отсоса и конденсации паровоздушной смеси рабочая вода возвращается в приемный бак и опять включается в рециркуляцию. Для исключения перегрева рабочей воды непрерывно производится подача холодной воды в бак и слив из него подогретой воды.