Как работает деаэратор
Деаэратор — это аппарат, в котором вода нагревается паром до кипения при своём давлении и отдаёт растворённые газы — кислород и углекислоту. В атмосферном деаэраторе это 0,02 МПа избыточных и 104,25 °С. Вода проходит три ступени: струи и барботаж в колонке, затем затопленное барботажное устройство в баке. Газы уходят вверх с выпаром, вода — вниз, в бак и к питательным насосам. Кислорода в ней остаётся не более 20 мкг/кг против 13 мг/кг в исходной — в 650 раз меньше.
- Температура
- 104,25 °С кипение при рабочем давлении
- Давление
- 0,02 МПа избыточное
- Кислород на выходе
- ≤ 20 мкг/кг по паспорту колонки
- Выпар
- 2 кг/т на тонну воды
Зачем вообще греть воду, чтобы убрать газ
Растворимость газа в воде падает с нагревом. Холодная вода держит кислород, как закрытая бутылка — газировку. По мере нагрева газ выходит, а у точки кипения растворимость уходит к нулю: вода не может одновременно кипеть и удерживать растворённый газ. Поэтому деаэрация — не фильтрация и не химия, а физика: довести воду до кипения при её давлении и дать газу уйти.
Отсюда главное правило эксплуатации. Недогрев на два-три градуса — и кислород остаётся в воде, сколько бы её ни лили через колонку. Именно поэтому температура в баке и давление — первые две вещи, которые проверяют, когда деаэратор не держит норму по кислороду.
Что куда идёт: путь воды и путь пара
Деаэрационная колонка стоит на баке-аккумуляторе, и всё устроено на встречном движении: вода идёт сверху вниз, пар — снизу вверх.
Вода заходит в верх колонки. По паспорту колонки КДА-50 подводов три: химически очищенная вода, конденсат от бойлера и возврат от производства. Сверху она попадает на тарелки — отдельные листы из стали AISI 304 с отверстиями, у КДА-50 их три. Тарелки дробят воду на струи, струи падают навстречу пару, догреваются до кипения и отдают газы. Внизу колонки — барботажная ступень, дальше вода уходит в бак.
Пар подаётся в бак: по паспорту БДА-15 это подвод основного пара Dn 200 и отдельный подвод на барботаж Dn 150. Из бака пар поднимается в колонку, проходит через слой воды на тарелках, греет её и забирает выделившиеся газы. Выше верхней тарелки остаётся смесь несконденсированного пара и газов — выпар. Он выходит через патрубок Dn 50 в охладитель выпара, где паровая часть конденсируется и возвращает тепло, а газы уходят в атмосферу.
Внизу бака — отвод деаэрированной воды Dn 150 к питательным насосам. Дальше в котёл идёт вода, которая больше не разъедает экономайзер, питательные трубопроводы и барабан.
Три ступени дегазации
Схема дегазации по паспорту колонки: двухступенчатая — струйная и барботажная ступени в колонке, третья ступень в баке в виде затопленного барботажного устройства. Каждая ступень добирает то, что не успела предыдущая.
| Ступень | Где | Что происходит |
|---|---|---|
| Первая | Колонка, тарелки | Вода дробится на струи и падает навстречу пару. Здесь она догревается до кипения и отдаёт большую часть газов. |
| Вторая | Колонка, нижняя часть | Пар пробивается через слой воды — барботаж. Мелкие пузырьки, большая поверхность контакта: уходит то, что не успело выйти на струях. |
| Третья | Бак, под уровнем воды | Затопленное барботажное устройство. Пар подаётся под слой воды в баке и держит её на кипении всё время, пока она там стоит. |
Первые две ступени работают только тогда, когда через тарелки идёт расчётный поток воды: паспортный диапазон — 30–120 % номинала. Ниже струи не образуются, пар проскакивает мимо, и колонка начинает стучать тарелками. Третья ступень в баке недогруза не боится, но одна норму по кислороду не вытянет.
Что держит режим
Деаэратор работает правильно, пока сходятся пять величин. Все они видны по приборам без остановки.
| Параметр | Значение | Чем обеспечивается |
|---|---|---|
| Давление в аппарате | 0,02 МПа изб. | Регулятор давления на подводе пара |
| Температура воды | 104,25 °С | Следует из давления — это точка кипения |
| Подогрев воды в аппарате | 10–50 °С | Температура исходной воды, охладитель выпара |
| Расход воды | 30–120 % номинала | Регулятор уровня в баке |
| Уровень в баке | по указателю уровня | Перелив Dn 100 в гидрозатвор |
От превышения давления и уровня аппарат защищает гидрозатвор — предохранительное устройство без единой пружины, где защиту держит столб воды. Он входит в комплект и подбирается к типоразмеру деаэратора.
Из чего состоит установка и как читать марку
Обозначение ДА-50/15 — это колонка на 50 т/ч и бак полезной вместимостью 15 м³. К ним по паспорту идут охладитель выпара и гидрозатвор. Ниже — типоразмеры, по которым у нас есть полная комплектация.
| Деаэратор | Производительность, т/ч | Рабочий диапазон, т/ч | Колонка | Бак | Охладитель выпара |
|---|---|---|---|---|---|
| ДА-5/2 | 5 | 1,5–6 | КДА-5 | БДА-2 | ОВА-2 |
| ДА-15/4 | 15 | 4,5–18 | КДА-15 | БДА-4 | ОВА-2 |
| ДА-25/8 | 25 | 7,5–30 | КДА-25 | БДА-8 | ОВА-2 |
| ДА-25/15 | 25 | 7,5–30 | КДА-25 | БДА-15 | ОВА-2 |
| ДА-50/15 | 50 | 15–60 | КДА-50 | БДА-15 | ОВА-2 |
| ДА-50/25 | 50 | 15–60 | КДА-50 | БДА-25 | ОВА-2 |
| ДА-50/50 | 50 | 15–60 | КДА-50 | БДА-50 | ОВА-2 |
| ДА-100/25 | 100 | 30–120 | КДА-100 | БДА-25 | ОВА-8 |
| ДА-100/50 | 100 | 30–120 | КДА-100 | БДА-50 | ОВА-8 |
| ДА-200/50 | 200 | 60–240 | КДА-200 | БДА-50 | ОВА-16 |
| ДА-300/75 | 300 | 90–360 | КДА-300 | БДА-75 | ОВА-24 |
Как расшифровываются обозначения колонок, баков и охладителей — в статье про марки деаэраторов. Чем атмосферный деаэратор отличается от вакуумного и повышенного давления — в сравнении ДА, ДВ и ДП.
Почему это важно для котла
Растворённый кислород разъедает экономайзер, питательные трубопроводы и барабан котла изнутри, а углекислота подкисляет конденсат и добивает то, что не тронул кислород. Деаэратор убирает причину, а не последствия: после него в воде не более 20 мкг/кг кислорода, а свободной углекислоты нет совсем.
Деаэраторы ДА мы изготавливаем серийно по собственным техническим условиям ТУ 28.99.39-001-24422088-2024, с декларацией соответствия ЕАЭС N RU Д-RU.РА04.В.44469/24. Расчётный срок службы — 30 лет, гарантия 24 месяца со дня ввода в эксплуатацию, но не более 36 месяцев с даты отгрузки. Тарелки колонок — из коррозионностойкой стали, в углеродистом исполнении они прогорают заметно раньше.
Частые вопросы о работе деаэратора
Что такое деаэратор простыми словами?
Это аппарат, в котором воду греют паром до кипения, чтобы из неё вышли растворённые газы — кислород и углекислота. Пока вода холодная, газ в ней держится, как в закрытой бутылке. Нагрели до кипения — газ выходит и уносится с паром через выпар. Дальше вода идёт в котёл уже без кислорода и не разъедает его изнутри.
Почему именно 104,25 °С?
Это температура кипения воды при рабочем давлении атмосферного деаэратора — 0,02 МПа избыточных, то есть 0,12 МПа абсолютных. Небольшое избыточное давление нужно, чтобы выпар сам уходил из колонки и чтобы в аппарат не подсасывался воздух. Меняется давление — меняется и температура кипения, а с ней и вся настройка.
Зачем деаэратору бак, если газы уходят в колонке?
Бак делает две вещи. Первая — держит запас деаэрированной воды на случай, если подпитка прервётся, а котёл продолжит работать. Вторая — третья ступень дегазации: под уровнем воды стоит барботажное устройство, и вода в баке продолжает кипеть, пока не уйдёт к насосам. Вместимость бака выбирается по запасу питания, а не по производительности колонки.
Что такое выпар и можно ли его закрыть, чтобы не терять пар?
Выпар — это смесь пара и выделившихся газов, которая выходит из верха колонки. Его удельный расход по паспорту — 2 кг на тонну воды. Закрывать выпар нельзя: газам будет некуда уходить, и кислород останется в воде. Правильное решение — охладитель выпара: он конденсирует паровую часть, а тепло возвращает исходной воде.
Сколько кислорода остаётся после деаэратора?
По паспорту колонки — не более 20 мкг/кг при исходной воде до 13 мг/кг, свободная углекислота — отсутствует. Это норма при работе в паспортном диапазоне производительности. Стоит недогреть воду на два-три градуса — и кислород остаётся, сколько бы её ни лили через колонку.
Из чего состоит деаэрационная установка и что из этого заказывать?
Колонка, бак-аккумулятор, охладитель выпара и предохранительное устройство — гидрозатвор. Плюс обвязка с арматурой и приборами. Обозначение вида ДА-50/15 задаёт колонку на 50 т/ч и бак 15 м³; охладитель и гидрозатвор подбираются к ним по паспорту. Заказывать можно комплектом или отдельно — например, только колонку на замену.
Подберём деаэратор под ваш котёл
Нужны три числа: расход питательной воды, её температура на входе и давление греющего пара. По ним инженер определит типоразмер, бак под запас питания и охладитель выпара, и вышлет техническое предложение с ценой. Срок изготовления — от 20 дней с момента согласования документации.
Оставьте заявку на подбор
Напишите расход воды, её температуру и давление пара. Если марка старого аппарата известна — просто её. Ответим техническим предложением с расчётом и ценой.