Принцип работы деаэратора:
как он улучшает качество воды в промышленных системах?
В данной статье мы собрали всю важную информацию которая будет полезна вам в изучении направления водоочистки и деаэрационных систем.
Содержание:
  1. Введение
  2. Зачем нужен деаэратор?
  3. Принцип работы
  4. Внутренние детали и механизмы
  5. Основные виды деаэраторов
  6. Сферы применения деаэраторов
  7. Базовые технические данные
  8. Реальные инженерные расчёты
  9. Заключение
Введение
Уважаемые читатели! Меня зовут Никишкин Виктор Анатольевич, я генеральный директор компании ООО "Орион Плюс" и основатель бренда DEAIR. Сегодня расскажу вам о принципе работы деаэраторов, их разновидностях и преимуществах использования в промышленных системах.
Эта статья будет полезна как инженерам, так и тем, кто только начинает знакомиться с данной темой.
Зачем нужен деаэратор?
Вы когда-нибудь задумывались, почему вода в промышленности требует столь тщательной обработки? Вода, поступающая в системы теплоэнергетики и другие промышленные процессы, содержит растворённые газы, такие как кислород и углекислый газ. Эти газы могут вызывать коррозию оборудования, что приводит к снижению его эффективности и увеличению затрат на обслуживание. Деаэраторы помогают предотвратить эти проблемы, обеспечивая высокое качество воды для различных промышленных процессов.
Исторические аспекты использования деаэраторов:
История деаэрации воды уходит корнями в начало XX века, когда инженеры столкнулись с проблемой коррозии труб и котлов на электростанциях. Первые деаэраторы были простыми устройствами, использующими пар для нагрева воды и удаления растворённых газов. С течением времени технологии усовершенствовались, и современные деаэраторы стали высокоэффективными устройствами, способными обрабатывать большие объёмы воды.
Принцип работы деаэратора
Принцип работы деаэратора основан на физических и химических законах, позволяющих удалить растворённые газы из воды.
Процесс деаэрации включает несколько ключевых этапов:
  1. Нагрев воды. Вода подаётся в деаэратор, где она нагревается до температуры, близкой к точке кипения при заданном давлении. Нагрев осуществляется за счёт подачи пара. Нагрев воды до высоких температур уменьшает её способность удерживать растворённые газы.
  2. Распыление воды. Вода распыляется на мелкие капли, что значительно увеличивает её площадь поверхности. Это важно для ускорения процесса выделения газов, так как газы быстрее выделяются из воды с большой поверхностью.
  3. Контакт с паром. Мелкие капли воды вступают в контакт с насыщенным паром, что способствует ещё более быстрому выделению растворённых газов. Пар поглощает тепло, необходимое для выделения газов, и ускоряет этот процесс.
  4. Выделение газов. Растворённые газы, такие как кислород и углекислый газ, высвобождаются из воды и поднимаются вверх, где они улавливаются и удаляются из системы через вентиляционные отверстия.
  5. Сбор и вывод деаэрированной воды. Деаэрированная вода стекает вниз и собирается в резервуаре, откуда она может быть направлена на дальнейшее использование в промышленном процессе.
Внутренние детали и механизмы деаэратора


1. Подающий насос
Процесс начинается с подачи воды в деаэратор при помощи подающего насоса. Насос обеспечивает необходимое давление для подачи воды в деаэрационную колонну или танк.
2. Нагреватель воды
Нагрев воды в деаэраторе осуществляется с помощью парового нагревателя. Пар, поступающий в деаэратор, проходит через трубчатые нагревательные элементы, передавая тепло воде. В некоторых конструкциях применяются поверхностные конденсаторы, которые повышают температуру воды, способствуя выделению газов.
3. Распылительные форсунки
Распылительные форсунки играют ключевую роль в процессе деаэрации. Вода проходит через форсунки и распыляется на мелкие капли. Это увеличивает площадь поверхности воды и способствует эффективному контакту с паром. В некоторых деаэраторах используются тарельчатые колонны, где вода стекает по ступеням, создавая дополнительные возможности для выделения газов.
4. Деаэрационная колонна
В деаэрационной колонне или камере происходит основное взаимодействие воды с паром. Вода, распылённая форсунками, контактирует с паром, что способствует выделению растворённых газов. Колонна оснащена специальными контактными элементами, такими как насадки или тарелки, которые увеличивают эффективность процесса.
5. Паровые линии
Паровые линии обеспечивают подачу насыщенного пара в деаэратор. Пар смешивается с водой, нагревая её и способствуя выделению газов. В некоторых деаэраторах предусмотрены системы предварительного подогрева воды, что повышает общую эффективность процесса.
6. Вентиляционные отверстия
Выделившиеся газы удаляются из деаэратора через вентиляционные отверстия. Эти отверстия оснащены системами для предотвращения утечки пара и обеспечивают безопасное удаление газов из системы.
7. Резервуар для деаэрированной воды
После удаления газов, деаэрированная вода стекает в резервуар, откуда она может быть направлена на дальнейшее использование. Резервуар часто оснащён уровнемером и другими датчиками для контроля уровня и температуры воды.
Основные виды деаэраторов


  • Атмосферный деаэратор:
Атмосферные деаэраторы работают при атмосферном давлении и используются для удаления газов из воды путём её нагрева и распыления в специальных колоннах. Эти деаэраторы часто применяются в системах отопления и котельных установках. Основной принцип их работы заключается в том, что вода нагревается до кипения при атмосферном давлении, что позволяет выделить растворённые газы.
  • Деаэратор повышенного давления:
Деаэраторы повышенного давления работают при давлении выше атмосферного, что позволяет эффективно удалять газы при более высоких температурах. Они применяются в промышленных системах с высокими требованиями к качеству воды, таких как тепловые электростанции и крупные котельные. Высокое давление позволяет воде достигать температур, при которых растворённые газы выделяются гораздо быстрее и эффективнее.
  • Центробежно-вихревой деаэратор:
Центробежно-вихревые деаэраторы используют центробежные силы для удаления газов из воды. Вода подаётся в деаэратор под давлением и проходит через вихревые камеры, где газы отделяются и выводятся из системы. Этот тип деаэраторов эффективен для больших объёмов воды и часто используется в химической промышленности и водоочистных сооружениях. Принцип их работы основан на том, что центробежные силы создают условия для быстрого выделения и удаления газов
Сферы применения деаэраторов


Деаэраторы находят широкое применение в различных отраслях промышленности, включая:
  • Энергетику (тепловые электростанции)
  • Нефтехимию
  • Химическую промышленность
  • Пищевую промышленность
  • Водоподготовку для котельных и отопительных систем
Технические данные деаэраторов


Атмосферный деаэратор:
  • Рабочее давление: атмосферное
  • Температура воды: до 100°C
  • Производительность: от 1 до 50 м³/ч
Деаэратор повышенного давления:
  • Рабочее давление: до 6 бар
  • Температура воды: до 150°C
  • Производительность: от 10 до 200 м³/ч
Центробежно-вихревой деаэратор:
  • Рабочее давление: до 10 бар
  • Температура воды: до 120°C
  • Производительность: от 20 до 500 м³/ч
Реальные инженерные расчёты
Для того чтобы понять эффективность деаэратора, рассмотрим простой расчёт для деаэратора повышенного давления. Предположим, что нам необходимо удалить кислород из воды с производительностью 100 м³/ч при давлении 5 бар и температуре 140°C.
Ниже фотография с примером расчёта:
Заключение
Деаэраторы играют ключевую роль в обеспечении высокого качества воды для промышленных процессов. Выбор подходящего типа деаэратора зависит от конкретных требований системы и условий эксплуатации. Если у вас остались вопросы или вы хотите узнать больше о продукции DEAIR, свяжитесь с нами. Мы всегда готовы помочь вам выбрать лучшее решение для вашего бизнеса
22 июля / 2024

Made on
Tilda