Légtelenítő

A légtelenítő olyan műszaki berendezés, amely egy bizonyos folyadék (általában víz vagy folyékony tüzelőanyag ) légtelenítését [1] valósítja meg , azaz megtisztítja a benne lévő nem kívánatos oldott gázszennyeződésektől . Számos erőműben és kazánházban a gőzkazánok tápvíztárolójaként vagy a fűtési hálózat táplálásaként is szolgál .

Külföldi terminológia

A külföldi szakkifejezések jelentős részében nincs egyetlen "légtelenítő" kifejezés az állomás termikus körének egy oszlopos tartály formájában lévő elemének leírására; például németül az oszlopot Entragaserdomnak hívják, és a légtelenítő ( Entgaser ) kifejezés csak erre utal, a tápvíztároló tartály pedig Speisewasserbehälter. A közelmúltban néhány orosz nyelvű kiadványban (vállalkozásaink nem hagyományos mintáiról vagy lefordításáról) a tartályt elválasztják a légtelenítőtől.

A légtelenítők típusai

Különböző gyártók számos típusú függőleges és vízszintes légtelenítőt gyártanak, amelyek mindegyike szerkezeti eltéréseket mutathat. A 3. és 4. ábra sematikusan mutatja a légtelenítő két fő típusának elemeit.

Tárcsás légtelenítő

A 3. ábrán látható vízszintes tartályos légtelenítő jellemzően függőleges légtelenítő tartállyal rendelkezik, amely vízszintes kazán tápvíztartályra vagy MWCC-re van szerelve. A nem légtelenített, általában előmelegítőben előmelegített tápvíz vagy kondenzátum felülről lép be a függőleges légtelenítő kamrába, és a légtelenítő oszlopban lévő perforált lemezsoron keresztül lefolyik, és a perforációkon keresztül jut be a tápvíztartályba. A légtelenítéshez alacsony nyomású gőzt vezetnek be a perforált lemezek kötegének aljáról, és a lyukakon keresztül felfelé haladnak. Egyes légtelenítők különböző típusú tömítéseket és membránokat használnak a perforált tálcák helyett, hogy nagyobb felületet biztosítsanak, és keverjék a gőzt a vízzel. A légtelenítőknek gyakran nem egy, hanem kettő vagy több légtelenítő kamrájuk van.

A vízben oldott gáz a gázgőzfázisba kerül, a gőz-gáz keveréket az oszlop felső részében lévő szellőzőn vagy csövön keresztül vezetik ki (ún. "párolgás"). Általában a gőzkibocsátási nyílást egy szeleppel látják el, amely szabályozza a kimenő gőz mennyiségét, és úgy van kialakítva, hogy egy bizonyos nyomás túllépése esetén kinyíljon - a telített gőz nyomása a légtelenítő üzemi hőmérsékletén (102-110 °). C atmoszférikus légtelenítők esetén). Egyes kivitelekben villanókondenzátor is felszerelhető a villanóvíz kondenzálására, és az elszállított hő visszavezetésére a rendszerbe. A gyorsgőz az atomerőművekben is használható (az RBMK-1000 reaktoros erőműveknél használták ) gőzturbinás vákuumrendszerek kidobóinak működtetésére , ahol azt a nagy sebességű légtelenítő reduktorból származó gőzzel együtt szállítják. egység (BRU-D), és kilökési közegként használják.

A légtelenített betáplált víz egy vízszintes tárolótartályba áramlik, ahonnan a gőzfejlesztőbe, a gőzkazán dobjába vagy a többszörös kényszerkeringtetésű körbe (MPC) (RBMK reaktornál), a leválasztódobba kerül .

A légtelenítők számos kivitelében a gőz egy részét a tárolótartály alján, a víz felszíne alatt található perforált csövön keresztül vezetik be. Ez a gőz fenntartja a tartályban lévő víz hőmérsékletét, és buborékolással légteleníti azt .

A környező levegővel történő hőcsere során bekövetkező hőveszteség csökkentése, valamint a kazánház, hőerőmű , hőerőmű és atomerőmű személyzetének égési sérüléseinek elkerülése érdekében a légtelenítő felületét hőálló hőszigetelő burkolattal látják el. anyag.

Spray típusú légtelenítő

Amint a 4. ábrán látható, a permetező típusú légtelenítő általában egy vízszintes tartály, amelynek van egy előmelegítő zónája (E) és egy légtelenítő zónája (F). Ezeket a zónákat egy lemez (C) választja el egymástól. Az alacsony nyomású gőz a tartály alján található gőzfésűn keresztül jut be a tartályba.

A kazán tápvizét az (E) zónában permetezzük, ahol gőzfésű segítségével gőzzel melegítjük. A tápvíz porlasztó (A) és az előmelegítő zóna a vizet forráspontig melegíti, hogy eltávolítsa az oldott gázokat a légtelenítő zónában.

Az előmelegített tápvíz belép a légtelenítő zónába (F), ahol a gőzfésűből felszálló gőz légteleníti. A vízből kibocsátott gázokat a tartály felső részén található szellőzőn keresztül távolítják el. A lemezes légtelenítőkhöz hasonlóan egyes kialakítások tartalmaznak olyan eszközöket, amelyek a kipufogógázból vizet nyernek vissza. Ezenkívül a szellőzőút egy szeleppel van felszerelve, amely szabályozza a kimenő gőz mennyiségét, hogy biztosítsa a látható gőzsugár jelenlétét.

A légtelenített tápvizet a légtelenítő aljáról a gőzfejlesztő berendezésbe szivattyúzzák.

Időpont

Csővezetékek és berendezések korrózióvédelme .
Vízellátás biztosítása gőzkazánok előtt vagy a fűtési rendszer táplálására.

Hogyan működik

Folyadékban a gáz a következő formában lehet jelen:

ténylegesen oldott molekulák ;
a hidrofób szennyeződések részecskéi körül képződő mikrobuborékok (nagyságrendileg 10-7 m ) ;
olyan vegyületek összetételében, amelyek a technológiai ciklus következő szakaszaiban gázkibocsátással elpusztulnak (például NaHCO 3 ).

A légtelenítőben két fázis közötti tömegátadás megy végbe : folyadék és gáz-gőz keverék. A folyadékban oldott gáz koncentrációjának kinetikai egyenlete annak egyensúlyi koncentrációjában (figyelembe véve a második fázis tartalmát) a Henry-törvény alapján így néz ki: $C_{\Gamma}$ $C_{\Gamma }^{P}$

{dC_{\Gamma } \over d\tau }=kf(C_{\Gamma }^{P}-C_{\Gamma }),

hol van az idő;

\tau

f

a fajlagos felületi felület ;

k

a sebességi együttható, amely különösen a jellemző diffúziós úttól függ, amelyet a gáznak le kell győznie, hogy kilépjen a folyadékból.

Nyilvánvalóan a gázok folyadékból való teljes eltávolításához szükség van ( az eltávolított gáz folyadék feletti parciális nyomásának nullára kell irányulnia, vagyis a felszabaduló gázokat hatékonyan el kell távolítani és gőzzel kell helyettesíteni) és egy végtelen folyamat. idő. A gyakorlatban a gáztalanítás technológiailag elfogadható és gazdaságilag megvalósítható fokát határozzák meg. $C_{\Gamma }^{P}=0$

A diffúziós deszorpció elvén működő termikus légtelenítőkben a folyadékot forrásig melegítik ; ilyenkor a gázok oldhatósága közel nulla, a keletkező gőz (gőz) elvezeti a gázokat ( csökken), a diffúziós együttható pedig magas (növekszik ). $C_{\Gamma }^{P}$ $k$

Ismertek olyan kisméretű létesítmények, ahol a folyadék ultrahangos besugárzásával bizonyos mértékű légtelenítés érhető el [2] . Ha a vizet 1 W / cm 2 nagyságrendű ultrahanggal besugározzák, 30-50% -os csökkenés következik be, körülbelül 1000-szeresére nő, ami a gázbuborékok összeolvadásához vezet, majd a vízből kilépve a víz alatt. az arkhimédeszi erő akciója . $C_{\Gamma }^{P}$ $k$

Vypar

A párolgás a vízből felszabaduló gázok és a légtelenítőből eltávolítandó kis mennyiségű gőz keveréke. A szokásos kialakítású légtelenítők normál működéséhez fogyasztása (a gőzre a termelékenységhez viszonyítva) legalább 1-2 kg / t legyen, és ha jelentős mennyiségű szabad vagy kötött szén-dioxid van a forrásvízben - 2 -3 kg/t. A ciklusból származó vízpazarlás elkerülése érdekében a nagy növények villanófénye lecsapódik . Ha az erre a célra használt gőzhűtőt a légtelenítő tápvízére szerelik (az ábrán látható módon), akkor azt kellően le kell hűteni a légtelenítő telítési hőmérsékletére . Vákuumos légtelenítőkben a gőz egy része a kilökővel lecsapódhat.

Termikus légtelenítők

A termikus légtelenítőket nyomás szerint osztályozzák.

Kijelölés	Típusú	Nyomás , MPa	Hőmérséklet , °C	Alkalmazás
DV	vákuum	0,0075-0,05	40-80	Pótvíz fűtési hálózatokhoz, víz melegvíz bojlerekhez
IGEN	légköri	0.12	102-107	CHP pótvíz , elpárologtató tápvíz, fűtési hálózat pótvíz
DP	Magas vérnyomás	0,6-0,7, ritkábban 0,8-1,2	158-164 170-188	Tápvíz 9,8 MPa és nagyobb kezdeti gőznyomású kazánokhoz

Az atmoszférikus légtelenítőkből a gőzt a légköri nyomás feletti enyhe nyomásfelesleg hatására távolítják el. A vákuumos légtelenítők olyan körülmények között is működhetnek, amikor a kazánházban nincs gőz, azonban a gőz kiszívásához speciális berendezés szükséges ( kidobó ). A DP légtelenítők falvastagsága nagy, de a TPP -körben történő alkalmazásuk lehetővé teszi a fémintenzív HPH mennyiségének csökkentését és a gyorsgőz alkalmazását olcsó munkaközegként a gőzsugaras kondenzátor kilökőkhöz ; a kondenzátor légtelenítő tartozéka pedig egy vákuum légtelenítő.

Hőcserélőként a termikus légtelenítők lehetnek keverősek (általában fűtőgőzt és/vagy vizet juttatnak a légtelenítő térfogatába) vagy felületesek (a fűtőközeget elválasztják a fűtött hőcserélő felülettől); ez utóbbi gyakran megtalálható a fűtési rendszerek vákuumos pótlégtelenítőiben.

A fázisérintkező felület létrehozásának módja szerint a keverő légtelenítőket sugár- , film- és buboréklégtelenítőkre osztják (vegyes kivitelek is vannak).

A sugár- és filmlégtelenítőkben a fő elem a légtelenítő oszlop - egy olyan eszköz, amelyben a víz felülről lefelé áramlik a tartályba, a fűtőgőz pedig alulról felfelé emelkedik a villanóra, és útközben lecsapódik a vízre. Kis légtelenítőkben az oszlop egy tartállyal egy házba integrálható; általában úgy néz ki, mint egy függőleges henger, felülről egy vízszintes tartályhoz (hengeres tartály elliptikus vagy kúpos fenékkel) dokkolva. Felül egy vízelosztó, lent egy gőzelosztó (például egy gyűrű alakú perforált cső ), köztük egy aktív zóna. Egy adott kapacitás oszlopvastagságát a megengedett magöntözési sűrűség (területegységre eső vízfogyasztás) határozza meg .

A jet típusú légtelenítőkben a víz fúvókák formájában halad át a magon, amelybe 5-10 perforált lemezzel osztható (a gyűrű alakú, központi járatú gőzlapok váltakoznak a kisebb átmérőjű , a szél mentén áramvonalas kör alakú gőzlapokkal) . A sugárhajtású légtelenítő berendezések egyszerű felépítésűek és alacsony páraellenállásúak, de a víz légtelenítésének intenzitása viszonylag alacsony. A Jet típusú oszlopok nagy magasságúak (3,5-4 m vagy több), ami nagy fémfogyasztást igényel, és kényelmetlen a javítási munkák során. Az ilyen oszlopokat a vízkezelés első szakaszaként használják kétlépcsős, sugárbuborékos típusú légtelenítőkben.

Léteznek fúvókás (csepegő) légtelenítők is, ahol a vizet csepegtető formában permetezik a fúvókákból ; a fázisfinomításból adódó hatásfok magas, azonban a fúvókák működése eltömődéssel és költségcsökkenéssel romlik, és sok villamos energia fogy a fúvókák ellenállásának leküzdésére [3] .

A filmszerű oszlopos légtelenítőkben a vízáram a töltőfúvókát beborító filmekre oszlik, amelyek felületén a víz lefolyik. Kétféle csomagolást használnak: megrendelt és nem rendelt. A megrendelt csomagolás függőleges, ferde vagy cikkcakk lapokból, valamint gyűrűkből, koncentrikus hengerekből vagy más, szabályos sorokban elhelyezett elemekből készül. A megrendelt fúvóka előnye, hogy nagy öntözési sűrűséggel, jelentős vízmelegítéssel (20–30 °C) dolgozhat, valamint a nem lágyított víz légtelenítésének lehetősége . Hátránya a vízáramlás egyenetlen eloszlása a fúvókán. A rendezetlen csomagolást meghatározott alakú apró elemekből készítik, amelyeket véletlenszerűen az oszlop kiválasztott részébe öntenek (gyűrűk, golyók , nyergek , omega alakú elemek). Magasabb tömegátadási együtthatót biztosít, mint a megrendelt csomagolás. A filmes légtelenítők érzéketlenek a vízkővel, iszappal és vas-oxiddal való szennyeződésre, de érzékenyebbek a túlterhelésre.

A buborékos légtelenítőkben a vízrétegbe bevezetett gőzáram buborékokra bomlik fel . Ezeknek a légtelenítőknek az előnye a kompaktságuk és a jó légtelenítési minőség. A víz némi túlmelegedése történik bennük a telítési hőmérséklethez képest , ami megfelel a felület feletti gőztérben uralkodó nyomásnak. A túlhevítési értéket a buborékoló berendezés feletti folyadékoszlop magassága határozza meg. Amikor a buborékok által magával ragadott vízgőz felfelé mozog, felforr , ami hozzájárul az oldatból nemcsak az oxigén , hanem a szén-dioxid jobb felszabadulásához is , amelyet más típusú légtelenítők nem távolítanak el teljesen a vízből; beleértve a bikarbonátokat NaHCO 3 , NH 4 HCO 3 bomlik . A buborékoló berendezésben a teljes fáziskontaktus felület jelentős fejlesztése mellett intenzív folyadékturbulencia biztosított . A buborékoló készülékek hatásfoka a fajlagos gőzfogyasztás jelentős csökkenésével csökken. A mély légtelenítés érdekében a légtelenítőben lévő vizet legalább 10 °C-kal fel kell melegíteni, ha nincs lehetőség a gőzáram növelésére. A buborékoló eszközök a tartályban perforált lemezek formájában eláraszthatók (bemerülésmentes üzemmódot nehéz biztosítani), vagy lemezek formájában oszlopba szerelhetők.

Mutatók és jelölések

A légtelenítő teljesítménye - a légtelenített víz áramlási sebessége a légtelenítő kimeneténél. A DV típusú légtelenítőkben, ha túlhevített légtelenített vizet használnak fűtőközegként ( hőhordozóként ), az utóbbi fogyasztása nem számít bele a teljesítménybe.

A légtelenítő tartály hasznos kapacitása a tartály becsült hasznos térfogata, amely a teljes térfogat 85% -a.

A GOST sorokat hoz létre a tartály kapacitásának (DA 1-75 m³ esetén, DP 65-185 m³) és a termelékenység (1-2800 t / h ) kiválasztásához. A légtelenítőt a YES (DP, DV) elv szerint jelöltük ki - (kapacitás, t / h) / (hasznos tartályűrtartalom, m³) ; oszlopok külön KDA (KDP) - (teljesítmény) , BDA (BDP) tartályok - (kapacitás) .

Irodalom

Richter L. A., Elizarov D. P., Lavygin V. M. Harmadik fejezet. Légtelenítők // Segédberendezések hőerőművekhez. — M. : Energoatomizdat, 1987. — 216 p.
Kuvshinov O. M. Rzha? Le oxigénnel! . kwark.ru . " Tudomány és Élet " 12. szám (2006). Letöltve: 2011. szeptember 3. Az eredetiből archiválva : 2012. április 8.. (határozatlan)
Kuvshinov O. M. Hornyolt légtelenítők KVARK - hatékony eszköz a folyadékok légtelenítésére . kwark.ru . " Ipari energia " No. 7 (2007). Letöltve: 2011. szeptember 3. Az eredetiből archiválva : 2012. április 8.. (határozatlan)
GOST 16860-88*. Termikus légtelenítők. Típusok, alapvető paraméterek, átvétel, ellenőrzési módok

Jegyzetek

↑ A vegyi légtelenítésre szolgáló berendezéseket általában nem sorolják légtelenítőnek, a hőerőmű "légtelenítő nélküli rendszeréről" beszélnek; ez a cikk nem foglalkozik vele.
↑ Folyadékok ultrahangos gáz- és habtalanítása . Archiválva az eredetiből 2012. április 8-án.
↑ Utak (elérhetetlen link) . Kiegészítők Blog . Letöltve: 2011. szeptember 9. Az eredetiből archiválva : 2012. szeptember 11.. (határozatlan)