Деаэратор для систем отопления
Santeh-nik.ru

Инженерные системы

Деаэратор для систем отопления

Латунный деаэратор для систем отопления FAR (ФАР)

  • Корпус: латунь CB753S
  • Присоединение: внутренняя-внутренняя резьба
  • Соединение 1/2″ в нижней части с заглушкой
  • Воздухоотводчик с боковым выпуском воздуха
  • Номинальное давление: 10 бар
  • Максимальная рабочая температура: 110°C

3/4″ 13,22
Латунный деаэратор для систем отопления FAR FA 2250 1 1″ 17,30
Латунный деаэратор для систем отопления FAR FA 2250 114 1 1/4″ 32,40
Латунный деаэратор для систем отопления FAR FA 2250 112 1 1/2″ 40,65
Латунный деаэратор для систем отопления FAR FA 2250 2 2″ 73,10

Полный прайс-лист на клапаны FAR в формате Excel вы можете скачать здесь.

Назначение деаэратора для систем отопления FAR (ФАР)

Деаэратор для отопления способствует:
– отделению из теплоносителя механических частиц и пузырьков газа;
– автоматическому отведению газа.

Деаэратор удаляет как большие воздушные пробки, так и газы в виде тысяч микропузырьков, содержащихся в гидравлических системах отопления и охлаждения.

Микропузырьки могут образовываться в котле на поверхности, отделяющей воду от камеры сгорания, в области крыльчатки насоса, у седла регулирующего вентиля, в местах соединениях трубы и фитингов.

Особенно актуальна проблема дегазации в системах с алюминиевыми радиаторами, которые при взаимодействии с водой активно выделяют из неё свободный водород.

Использование деаэрированной рабочей среды позволяет оборудованию работать бесшумно в оптимальных условиях. Также минимизируются внутренние механические повреждения и коррозия, соблюдается тепловой режим отопительных приборов и теплообменников.

В деаэраторе для отопления FAR размещён специально разработанный и запатентованный фильтрующий картридж. Вертикальные составляющие картриджа, изготовленные из нейлона имеют многогранную поверхность, что увеличивает площадь соприкосновения стенок и пузырьков, турбулизирует поток и уменьшает скорость. В результате увеличивается эффективность отделения и отвода газов.

Благодаря особенной конструкции картриджа отделение пузырьков происходит в результате столкновения со стержнями, а не в результате фильтрации. Поэтому гидравлическое сопротивление деаэратора FAR значительно меньше, чем у аналогов, работающих на картриджах с разными размерами ячеек фильтрующей сетки.

Установка деаэратора для систем отопления FAR (ФАР)

Возникновение микропузырьков связано с растворимостью газов в воде и паровой кавитацией. Это описано законом Генри: растворимость снижается при повышении температуры и при снижении давления. Поэтому деаэратор должен быть установлен в самом горячем месте системы, т.к. количество выходящего из растворенного состояния воздуха увеличивается с увеличением температуры. В системе отопления – это точка на выходе из котла, в системе охлаждения – точка перед чиллером.

Автоматический воздухоотводчик, установленный в верхней части, имеет горизонтальный выпуск воздуха. До пуска системы в эксплуатацию горизонтальный выпуск воздуха можно повернуть на 360 °С в нужное направление, чтобы избежать опасных моментов при выпуске горячего пара из отверстия в процессе эксплуатации.
В дальнейшем, при подаче давления, положение воздухоотводчика будет автоматически зафиксировано в выбранном положении.
Большой объем воздушной камеры способствует плавному выпуску выделенных газов.

Также рекомендуется устанавливать на входе и на выходе из деаэратора шаровые краны для возможности проведения операций обслуживания.

Внимание! Всегда устанавливайте деаэратор в вертикальном положении в целях обеспечения его правильной работы.

В нижней части корпуса можно установить сливной кран.

При необходимости очистки автоматического воздухоотводчика перекройте шаровые краны и газовым ключом отсоедините воздухоотводчик. Открутите защитный металлический колпачок и при помощи шестигранного ключа извлеките коромысло воздухоотводчика. Произведите необходимую очистку и установите коромысло между двумя дисками, закрепленными на стрежне.

Что такое деаэратор и принцип его работы

Деаэратор это устройство позволяющее исключать из состава воды растворенный кислород, а также диоксид углерода. Эти элементы активно способствуют коррозийным реакциям, происходящим на стальных поверхностях.

Подобное оборудование устанавливается на тепло и атомных электростанциях для приведения к заданным параметрам питательной воды, которая используется в генераторах пара. В теплосетях такие установки применяют на котельных, для снижения содержания газов в подпиточной воде.

Что такое деаэрация

Для котельных, обслуживающих теплосети, деаэрация воды является подготовительным процессом. Это мероприятие позволяет обезопасить теплоноситель, исключая из его состава вредоносные компоненты, которые снижают срок службы оборудования.

Деаэраторы предусматривают три группы очистки:

  1. К первой группе относят термические аппараты, они выделяют из воды избыток газов посредством ее нагрева.
  2. Ко второй – можно отнести устройства с химическим способом очистки. Здесь избыток газов выводится при помощи определенных реагентов.
  3. Третья группа – сталестружечная, она эффективна для небольших тепло установок, производительность которых составляет не более 2-х тонн в час. Принцип работы таких приспособлений предполагает использование химической реакции с применением металлической стружки, которая поглощает кислород при окислении.

В некоторых случаях термической деаэрации оказывается недостаточно для преобразования подпитывающей воды в безопасный теплоноситель. По этой причине возникает необходимость применения химических реагентов, способствующих приведению насыщенности растворенных газов к допустимой пропорции.

Что представляет собой деаэратор

Конструкции газовых котлов, осуществляющих подогрев воды для отопительных систем, состоят (большей частью) из стальных элементов.

Основным теплоносителем для данных систем отопления служит обычная вода, содержащая излишки кислорода, а также углекислого газа.

Такое сочетание составляет для стальной поверхности агрессивную среду, приводящую к коррозии металла с выделением ржавчины, что существенно сокращает сроки эксплуатации.

Обеспечить безопасность металлических конструкций от преждевременного разрушения и засорения, позволяет специальное оборудование, способное снизить концентрацию активных газов.

Данные установки называют деаэраторами, которые устанавливают в котельных с целью сбора и обработки подпиточной воды, используемой в системе отопления.

Назначение

При помощи деаэратора создается необходимый запас подготовленной воды, способной обеспечить безопасный режим работы для нагревательных агрегатов системы отопления. Однако, прежде чем попасть в накопительную емкость, обычная водопроводная вода проходит сложный подготовительный процесс, позволяющий исключить из ее состава агрессивные составляющие.

Таким образом, для колов, работающих по различным принципам действия, необходимо устанавливать оборудование, обеспечивающее безопасность теплоносителя в соответствующих режимах работы.

По принципу действия все установки разделяют на две группы. К первой относятся атмосферные деаэраторы способные работать как на воде, так и на пару. Вторые – вакуумные способные обслуживать исключительно паровые агрегаты. Устройство двухступенчатого типа характерно для всех типов деаэраторов.

Здесь воду, которая поступает в деаэратор, пропускают через специальные мембраны, там она освобождается от примесей. Далее вода попадает в резервуар для сочетания с химическим составом, исключающим дальнейшие соединения теплоносителя с вредоносными элементами.

Принцип работы деаэратора

Газы, содержащиеся в жидкостях, могут принимать разнообразные формы.

Различают три основных состояния, позволяющих удерживать активные газы в воде:

  • в виде растворенных молекул;
  • в виде микро пузырьков, которые формируются около элементов гидрофобных примесей;
  • в структуре соединений, которые разрушаются при нагреве воды, в результате чего выделяется газ.

На первой стадии процесса деаэрации вода подается в подогреватель, а затем проходит через фильтры, осуществляющие химическую очистку. Следующей на пути воды находится деаэрационная колонна, специально предусмотренную в деаэраторе для высвобождения газов. На последнем этапе подпиточный насос переправляет очищенную воду в накопительный резервуар, откуда она подается в систему.

В двух словах принцип работы деаэратора выглядит, как кипячение воды при помощи пара, с целью высвобождения избыточного содержания газов.

Все же этого недостаточно для полного высвобождения активных составляющих теплоносителя. Поэтому на следующем этапе очистки применяют различные реагенты, способные связывать кислород. Для разогретого теплоносителя хорошо подходит сульфит натрия, реакция которого усиливается в данных условиях.

Читать еще:  Гидродинамический насос для отопления дома

В некоторых случаях для ускорения реакции используют различные катализаторы. Контакт воды с металлической стружкой обеспечивает высвобождение излишних молекул кислорода, в результате окисления стружка превращается в ржавчину.

Виды деаэраторов

Деаэраторы подразделяются по типу конструкции на:

  1. Деаэратор тарельчатого типа.
  2. Распылительного типа.
  1. Атмосферные.
  2. Вакуумные.
  3. Повышенного давления

По распылению воды:

  1. Струйные.
  2. Пленочные.
  3. Капельные.
  4. Барботажные.
  5. Комбинированные

И по способу теплообмена подразделяются на:

  1. Деаэраторы перегретой воды.
  2. Смесительные.
  3. Поверхностные

Почему деаэратор обязательное условие котельной.

Наличие газообразных примесей и нерастворимых элементов в составе воды, используемой в системе отопления, чревато опасными последствиями. Среди прочего может произойти кавитация насоса, что закончится гидравлическим ударом, представляющим угрозу для целостности системы.

Отказ насосов, так же как и разрыв в трубопроводной системе, станет причиной остановки на незапланированный ремонт. В зависимости от мощности и режима работы котла устанавливают систему деаэрации, способную обеспечить безопасный режим работы.

Деаэрация в разных системах отопления

Система высокого давления

Данную систему используют в котлах, которые обладают высокой мощностью подачи. Они способны генерировать большое количество концентрированного пара, обеспечивая заданный температурный режим в действующей центральной системе отопления, концентрация которого передается под постоянным высоким давлением.

Регламентированное давление в этих условиях составляет от 0,6 мПа и выше. Данный деаэратор в котельной высокого давления обладает термическими свойствами, что позволяет выделяться газообразным примесям при нагреве теплоносителя. Защитой от избыточного давления деаэратора служат гидрозатворы, которые обязательно устанавливают в указанных устройствах.

Система низкого давления

Для подобных систем используются установки атмосферного или вертикального типа, которые дополнительно имеют барботажный бак, способный обеспечивать прохождение охладителя выпара для деаэратора. В основном корпусе такой установки добавляют в очищаемую воду реагент, необходимый для химической реакции.

Далее ее пропускают через мембраны, а также специальные тарелки, где происходит очищение воды от различных примесей. Для водогрейных котельных, подающих в систему горячую воду, устанавливают вакуумный деаэратор, его принцип работы позволяет принудительно извлекать избыточные газы.

Нарушения в работе деаэраторов

Использование деаэраторов для различных систем отопления сопровождается систематическими пробами состава теплоносителя и регистрацией показаний датчиков давления, а также термометров, которые отмечаются в эксплуатационном журнале.

К сбоям в работе установки могут привести следующие изменения:

  • стабильного расхода воды;
  • температуры очищенной воды;
  • давления внутри деаэратора;
  • расхода пара поступающего в колонку деаэрации;
  • расхода пара в баке для барботажа;
  • уровня воды, находящейся в баке.

Для удаления избыточных газов из теплоносителя в деаэраторе необходимо выдерживать четкое соотношение температуры деаэратора с давлением. В этих условиях растворимость газов в теплоносителе приблизится к нулевой отметке. Качественную работу установки может обеспечить лишь постоянная величина давления.

Правила эксплуатации

Для эффективной работы котла важно неукоснительно соблюдать правила безопасной эксплуатации, которых требует деаэрационная установка.

Это значит, что необходимо следить за стабильностью уровня воды в деаэраторном баке, за давлением внутри установки и проверять условия протекания установленного режима.

Показания приборов необходимо регистрировать несколько раз в течение смены, для возможности расчета состояния деаэратора.

Для химических реагентов следует составлять указанные пропорции, регулярно брать на пробу очищенную воду и контролировать ее уровень в баке.

Чтобы сбои не происходили из-за ошибок в показаниях измерительных приборов или автоматики, оборудование подвергается систематическому осмотру, периодичность которого регламентируется в технической документации.

Деаэратор для систем отопления

Для каких целей в систему отопления дома встраивают сепаратор шлама и сепараторы-деаэраторы

Владельцы загородных домов, мечтающие об автономных системах горячего водоснабжения и отопления, не всегда готовы поручить создание таких систем специалистам. Мотивы понятны, кто-то экономит, кто-то считает, что сам в состоянии смонтировать отопление, мол что там такого, нагреватель да трубы с батареями. Вот такие горе-умельцы и получают впоследствии дополнительные проблемы, связанные с заменой труб, выхода из строя нагревательных элементов и так далее. Ладно бы денег не было! А ведь просто игнорировались нормы, не произведен расчет системы отопления дома, не учитывались дополнительные факторы, такие как водоподготовка. Опять же, не все даже представляют себе значение непонятных слов сепаратор, шлам, деаэратор. Этим важным элементам системы отопления частного дома мы и посвятим эту статью.

Содержание

Автономная система отопления частного дома

Никаких серьезных премудростей в монтаже автономной системы отопления частного дома на самом деле нет, простейшая схема предполагает действительно только нагреватель (электрический или котел на различных видах топлива), трубы и радиаторы.

По виду система отопления может быть:

  • работающая на газовом топливе
  • работающая на жидком топливе
  • работающая на твердом топливе
  • работающая с электрическим нагревательным элементом

Но вот дополнительные устройства, позволяющие очистить теплоноситель (воду), представляют собой аппараты и приспособления уже значительно сложнее. Но без них никак не обойтись и встраивание их в общую систему будет являться надежной гарантией долгого срока службы всех узлов. Можно подумать, что пластиковым трубам не грозит коррозия. Да, коррозия не грозит, но они могут элементарно засориться. А металлические элементы нагревателя? Им как раз очень повредят отложения нерастворяемых частиц. В обычной воде также присутствуют различные газы, которые разъедают не только металл и создают другие негативные процессы, мешающие нормальной циркуляции жидкости. Одним словом, установка в систему отопления и горячего водоснабжения устройств дополнительной очистки – мера необходимая.

Сепаратор шлама

Само понятие сепаратор – это аппарат для отделения различных субстанций друг от друга. В нашем случае это выделение из воды ненужных примесей. Шламом называют отложения примесей, существующих в виде осадка нерастворяемых водой частиц. Запомнить легко – слово похоже на комбинацию двух видов ненужных отходов, хлама и шлака. В промышленных установках (паровых котлах и пр.) очистка от шлама происходит сложным термическим способом, а также при помощи химикатов. В небольшой системе отопления частного дома достаточно относительно маленького прибора – сепаратора шлама, устанавливаемого на трубопровод.

Прибор состоит из емкости, которая устроена таким образом, чтобы без применения фильтров частички шлама оседали внизу и удалялись при открытие специального крана. Воздух, который образуется при процессе выходит через дополнительное выпускное отверстие в верхней части сепаратора. Преимуществом сепаратора является то, что систему не нужно останавливать для чистки, а также нет необходимости в дополнительных обходных трубопроводах (байпасах). Процесс очистки происходит прямо во время работы. И фильтров никаких нет! Сепаратор шлама удаляет самые мельчайшие частицы грязи (по замерам до 30 микрон). Существуют сепараторы шлама магнитного типа, в которых отделение частиц происходит с помощью магнита.

Установка сепаратора шлама

Для сепаратора шлама важно выбрать место его правильной установки. Поскольку удаления требуют частицы грязи, попавшие в систему, устанавливать сепаратор шлама необходимо на обратном трубопроводе, непосредственно перед входом в нагреватель.

Таким образом ликвидируются все загрязнения воды, образовавшиеся на всем протяжении ее маршрута по системе. Сепаратор имеет нужные отверстия для установки, достаточно лишь грамотно соединить их с трубой с помощью фитингов или муфт.

Сепаратор-деаэратор

Деаэратор является более сложным прибором и выполняет функцию удаления из воды вредных газов, отрицательно влияющих на процесс движения теплоносителя и состояние материалов, из которых изготовлены элементы системы отопления, как вихревым способом, так и путем дополнительного нагрева для образования пара, который, соединяясь с жидкостью, вытесняет газы за счет разницы в давлении. Принцип работы заключается в выведении микропузырьков воздуха без остановки системы, не повышая при этом давления в трубопроводах.

Различают несколько типов бытовых деаэраторов, отличных по рабочему давлению и количеству ступеней. Наиболее применимы в частном домостроении одноступенчатые деаэраторы. Работа деаэратора происходит независимо от функционирования системы отопления, а удаление ненужных газов производится естественным образом через специальные отверстия.

Читать еще:  Отопление баллонным газом частного дома

Установка сепаратора-деаэратора

В отличие от сепаратора шлама деаэратор необходимо устанавливать сразу после нагревателя, так как в этот точке из-за максимального нагрева в воде образуется наибольшее количество микропузырьков и расход энергии на дополнительный нагрев воды будет значительно ниже.

Установка аналогична другим встраиваемым в систему дополнительным устройствам – с помощью имеющихся установочных отверстий.

Профилактика устройств водоподготовки

Хотя сепараторы для удаления шлама и деаэрации работают без отключения всей системы отопления, периодически нужно производить очистку внутренних поверхностей ( в емкостях даже при правильном естественном процессе удаления загрязнений остается небольшое количество грязи и илистых отложений).

Для этого сепараторы изготавливаются с возможностью доступа к внутренним частям. Если установлен необслуживаемый сепаратор, то периодически всю систему промывают специальными растворами для очистки от различных загрязнений.

Все о деаэраторе в котельной

Деаэрация воды предполагает тип докотловой подготовки жидкости, в ходе которой из нее выводится весь растворенный кислород вместе с углекислым газом. Дело в том, что в ходе прогревания воды именно эти газы оказывают на котельное оборудование негативное воздействие, вызывают ухудшение его эксплуатационных характеристик.

О том, как производится деаэрация и каково ее назначение и пойдет речь в нашем обзоре.

Что это такое?

Деаэрация представляет собой процесс очистки воды от всевозможных добавок и примесей. Чаще всего в котельных из воды выводят кислород и углекислоту. Для обустройства системы эффективной водоподготовки в котельном оборудовании предусмотрен специальный прибор — деаэратор, который помогает существенно повысить качество выполняемой очистки.

Существует несколько основных методов дэаэрации. Самым распространённым из них является химическая очистка — в этом случае в жидкость добавляют специальные реагенты, позволяющие вывести из неё все ненужные газы.

Второй метод связан с тепловым воздействием. Вода прогревается до кипения и поддерживается в этом состоянии до тех пор, пока все газообразные компоненты, растворенные в ней, полностью не выпарятся.

Вне зависимости от принципа действия, все модели характеризуются единой двухступенчатой конструкцией. Таким образом, вода сначала поступает в резервуар, где она проходит сквозь мембраны, а после этого производится её очистка от примесей.

Значение деаэрации сложно переоценить — и кислород, и углекислота относятся к категории агрессивных веществ, вызывающих появление ржавчины в трубопроводах. Коррозия изнашивает оборудование и существенно сокращает период егоэксплуатации. Загазованность жидкости может привести к самым серьезным поломкам в системе, вызвать протечку воды либо привести к выходу всей конструкции из строя. Присутствие газовых пузырьков зачастую приводит к недостаточно высокому качеству работы насосов, ухудшает функционирование форсунок и снижает возможности гидравлической системы.

Чтобы предотвратить эти неблагоприятные последствия, нужно готовить воду перед тем, как подавать её по трубопроводам — именно с этой целью и используются деаэрационные фильтры. Монтаж аэраторов в любой котельной обходится владельцу намного дешевле, нежели полная замена системы в случае поломки.

Принцип работы

Любые газы и пары попадают в воду из атмосферного воздуха или в ходе ионного обмена. Наиболее неблагоприятное действие оказывает кислород, который становится причиной появления ржавчины. Углекислота в данном случае является своеобразным катализатором, усиливая и без того негативное воздействие кислорода. Впрочем, и она сама может ухудшать технико-эксплуатационные характеристики оборудования.

В прежние годы прибегали преимущественно к химической деаэрации воды. Она сводилась к добавлению особых реагентов, связывающих растворенные в ней газообразные вещества. Обычно использовались комплексные препараты — ингибиторы коррозии и отложений.

Для того чтобы вывести присутствующий в воде кислород, можно было применять составы, предназначенные для водяной подготовки паровых котлов.

В наши дни на первый план вышла термическая деаэрация. Ее механизм прост — в процессе подогрева жидкости действует высокое давление и стимулирует выведение растворенного газа. По ходу прогревания, пока вода доводится до точки кипения, концентрация газовых смесей снижается до минимальной отметки. Как следствие, жидкость очищается от них полностью. Однако если воду в системе предварительно не довести до закипания, то остатки газов в ней станут только возрастать. В производстве даже существуют нормативы, строго регламентирующие физико-химическое состояние влаги в таких котельных. Если не догреть жидкость хотя бы на 1-1,5 градуса, то не удастся добиться соответствия данным стандартам.

Зачастую даже действия высоких температур оказывается недостаточно для того, чтобы просто удалить все остатки газов из жидкости. В работе котельной принципиально полностью освободить от них воду, поэтому в установку приходится подавать мощную струю пара, причем делается это в объеме намного большем, чем нужно для доведения жидкости до состояния кипения. Если расходование пара в объеме обрабатываемой влаги взять в диапазоне 15-20 кг/тн, то стандартный выпар будет соответствовать 2-3 кг/тн. Уменьшение этого количества может вызвать серьезное ухудшение качества воды в котельной. Помимо этого, котел для проведения деаэрации должен быть довольно вместительным, поскольку вода должна пробыть в нём как минимум полчаса. Этого времени достаточно, чтобы вывести лишние газы, а также очистить воду от следов разложения карбонатов.

Обычно для подготовки жидкости в системах с резервуарами парового типа используется атмосферный двухступенчатый деаэратор. Он активируется при прогреве до 105 градусов и давлении на уровне 0,13 МПа. Конструкция включает в себя деаэрационную головку с двумя или больше перфорированными тарелками, а также некоторые дополнительные устройства.

На выходе подаваемая вода разделяется на струи и капли, после чего попадает в аккумуляторный резервуар и встречает на пути горячий пар, двигающийся противотоком. В колонке осуществляется прогрев воды, после чего запускается начальный этап её деаэрации — очистка. Подобные конструкции нуждаются в монтаже паровых котлов, что существенно осложняет технологическую цепь функционирования котельной.

В котельной с водогрейными чанами чаще всего используют вакуумные модели, они функционируют при нагреве от 45 до 90 градусов. Такие модели имеют немало недочетов:

  • повышенная металлоемкость;
  • необходимость использования вспомогательных приспособлений — насосы, а также эжекторы и вакуумные насосы;
  • требование монтажа на существенной высоте для поддержания функциональности подпиточных насосов.

Основным минусом считается присутствие большого числа единиц оборудования, а также трубопроводов в разреженном состоянии. Как следствие, сквозь уплотнители валов насосов, неплотные сварные стыки и фланцевые соединения в воду проникает воздух. Это сводит на нет весь эффект деаэрации, более того — приводит к увеличению концентрации кислорода в подпиточной воде в сравнении с его исходным уровнем.

Такое количество недостатков привело к тому, что в последние годы наиболее востребованными стали устройства атмосферной деаэрации, которые не предполагают введения пара. В данном случае влага, проходя натрий-катионитную конструкцию, нагревается до отметки 105-110 градусов.

В разогретом состоянии она поступает в головку атмосферного деаэратора, и благодаря снижению давления капли в ней закипают. В процессе кипения вместе с горячим паром из влаги выводятся и все агрессивные газы, причём этот процесс происходит гораздо активнее, нежели в установках с вакуумным подводом пара.

Данная схема работы полностью исключает все недочеты вакуумной деаэрации. А к ее достоинствам относится практичность, простота и надежность, благодаря которым система стабильно работает в водогрейных котельных любого типа.

Как установить?

Поскольку температура нагрева воды в деаэраторе обычно меньше 100 градусов, в нём возникает давление чуть ниже атмосферного и формируется вакуум. Таким образом, при создании и обслуживании оборудования встает вопрос о том, как подавать деаэрированную воду после обработки в систему теплоснабжения.

Читать еще:  Трехконтурные газовые котлы отопления

Чаще всего задача решается путем размещения аэратора на значительной высоте — не ниже 15 м. Это позволяет обеспечить нужную разницу между атмосферным давлением и разрежением в деаэраторе. Жидкость самотеком поступает в аккумуляторный бак, размещённый на нулевом положении. Высота монтажа деаэратора выбирается на основе расчета максимальных возможностей вакуума, параметров высоты столба в аккумуляторном баке, а также перепада давлений и показателей сопротивления сливной магистрали.

Однако это вызывает и ряд недостатков, а именно:

  • увеличение расходов на строительство;
  • риск замерзания воды в сливном отсеке;
  • гидравлические удары в трубопроводе;
  • сложность в эксплуатации конструкции в холодное время года.

Именно поэтому при установке аэратора рекомендуется использовать промежуточный резервуар запаса деаэрированной воды и насосов подачи жидкости. По сути, вместе с деаэратором он представляет единый сосуд, при этом базовая часть нагрузки приходится на насосы подачи воды, которые забирают из очистительной системы деаэрированную воду и дальше двигают её в тепломагистраль. Во избежание кавитации нужно, чтобы высота водяного столба в месте всасывания насоса была не ниже параметров кавитационного запаса (его величина обычного указана в инструкции по эксплуатации оборудования). В зависимости от марки производителя он колеблется в пределах от 1 до 5 м.

Основное достоинство второго варианта установки деаэраторов — возможность монтировать его на малой высоте в помещениях, поэтому конструкцию можно устанавливать даже в частных домах. Насосы подачи аэрированной воды в данном случае обеспечивают эффективное перекачивание очищенной жидкости на подпитку либо в аккумуляторные баки.

В следующем видео рассказывается о принципах работы деаэратора.

Применение современных деаэраторов для деаэрации воды в ЦТП

О. М. Кувшинов, главный конструктор МПО «КВАРК»

На смену типовым термическим деаэраторам постепенно приходят различные современные конструкции 1 . Кроме больших размеров деаэрационной колонки типовые деаэраторы имеют общеизвестные конструктивные и компоновочные недостатки:

  • недогрев деаэрируемой воды при быстром изменении режима с потерей качества деаэрации;
  • сложность регулирования, гидродинамическая неустойчивость при переменных режимах;
  • гидроудары, разрушение внутренних элементов барботажной ступени и технологических перегородок деаэратора [1–2].

Согласно теории, деаэрация – это процесс удаления из воды растворенных газов путем диффузии. Движущей силой диффузии является разность концентраций растворенных газов, прежде всего О2, в воде и окружающем воду водяном паре [3–5].

Основными ограничениями для диффузии растворенных газов из воды являются температура деаэрируемой воды, которая всегда должна быть на несколько градусов выше температуры насыщения, а также время контакта водяной и паровой фаз. Этого времени должно быть достаточно для полного завершения процесса диффузии.

Ускорение диффузии газов из воды можно организовать за счет увеличения поверхности раздела фаз «вода–пар». Технически это происходит в результате разделения потока деаэрируемой воды на пленки, струи или дробления ее на капли.

Типовые деаэраторы также получили свое дальнейшее развитие исходя из понимания конструкторами-теплотехниками ранее указанных ограничений: переливные тарелки в деаэрационной колонке сменились струйными, многие современные деаэраторы, в том числе и «бесколонковые», используют дробление деаэрируемой воды на капли.

В современных щелевых деаэраторах после мелкодисперсного распыления деаэрируемой воды дополнительно используется гидродинамическое разделение водяной и паровой фаз на криволинейной поверхности, что дает дополнительное ускорение процессу диффузии.

В бесколонковом деаэраторе, который упоминается в статье, используется та же схема двухступенчатой термической деаэрации, что и в типовых атмосферных деаэраторах: первая ступень – подача воды через капельную ступень в паровое пространство над зеркалом воды в баке, и вторая ступень – барботаж воды паром, который подводится непосредственно в бак.

Отдельно стоит вопрос об использовании термических деаэраторов любого типа в ограниченном объеме тепловых пунктов. Вопрос этот более чем актуален, так как, с одной стороны, правила эксплуатации требуют определенного качества воды в трубопроводах, а с другой – затраты на установку системы деаэрации достаточно быстро окупаются за счет резкого снижения затрат на устранение последствий коррозии трубопроводов и теплотехнического оборудования.

Следует отметить, что основное препятствие для использования деаэраторов в тепловых пунктах – это отнюдь не размер деаэрационной колонки или бака запаса деаэрированной воды. Более того, размер бака для деаэраторов, устанавливаемых в тепловых пунктах, практически не имеет значения (в отличие, например, от деаэраторов, работающих на питание котлов, где есть строгое ограничение по минимальной емкости бака).

Основное препятствие для использования деаэраторов в тепловых пунктах – это температура деаэрируемой воды, а точнее, соответствующее этой температуре давление, при котором происходит деаэрация. В тепловых пунктах, в отличие от тепловых станций и паровых котельных, отсутствует водяной пар, а температурный график в подавляющем большинстве случаев не позволяет нагреть деаэрируемую воду до температуры около 104 °C, чтобы деаэрировать ее в деаэраторе атмосферного типа, т. е. при атмо-сферном давлении.

Стандартная температура деаэрируемой воды в ЦТП, как правило, составляет 60–80 °C, и для ее деаэрации необходимо применять вакуумные деаэраторы с рабочим давлением (вакуумом) в деаэраторе 0,02–0,045 МПа абс (–0,8–0,55 атм). Для свободного слива деаэрированной воды из-под такого вакуума необходим запас высоты гидростатического столба 8–10 метров. Однако, в отличие от зданий котельных, типовые здания ЦТП имеют высоту всего три метра, и применение вакуумных деаэраторов без проведения дорогостоящих строительных работ становится невозможным.

Таким образом, для применения того или иного типа деаэратора для деаэрации воды в тепловом пункте при определении температуры деаэрации необходимо прежде всего принимать во внимание располагаемую высоту установки деаэрационного оборудования.

Самый простой способ – поднять деаэрационную колонку на требуемую расчетную высоту с помощью надстройки или металлоконструкции. Возможно также применение специализированных насосов, позволяющих откачивать воду из-под вакуума, однако насосы, позволяющие компенсировать вакуум до –0,8 атм, промышленностью практически не производятся.

Существует современный способ деаэрации воды в ЦТП – это применение специализированных деаэрационных модулей, оборудованных водоструйными насосами-эжекторами, позволяющими откачивать деаэрированную воду из-под вакуума.

Так, например, вакуумный щелевой деаэратор ДЩ (В) состоит из бака деаэрированной воды, проектируемого под местные условия установки, щелевой деаэрационной колонки, расположенной либо на баке, либо непосредственно в баке, встроенного или выносного охладителя выпара, вакуум-эжектора для создания вакуума в деаэраторе и струйных водо-водяных эжекторов ВСН для откачивания деаэрированной воды из-под вакуума и подачи ее на насосы ЦТП.

Такая конфигурация оборудования позволяет использовать вакуумную деаэрацию в помещениях ЦТП с небольшой высотой потолков. А решение о применении конкретного типа деаэратора принимается потребителем или проектной организацией исходя из местных условий и профессиональной компетенции.

Укрупненная принципиальная схема №1 установки щелевого вакуумного деаэратора в ЦТП (бак деаэрированной воды работает под атмосферным давлением)

Укрупненная принципиальная схема №2 установки щелевого вакуумного деаэратора в ЦТП (бак деаэрированной воды работает под вакуумом)

Литература

  1. Новый способ деаэрации жидкости // ЭНЕРГЕТИК – 1998 – № 9–10
  2. Кувшинов О. М. Щелевые деаэраторы КВАРК – эффективное устройство для деаэрации жидкости // Промышленная энергетика – 2007 г. – № 7.
  3. РТМ 108.030.21–78 Расчет и проектирование термических деаэраторов.
  4. Шарапов В. И. Подготовка подпиточной воды систем теплоснабжения с применением вакуумных деаэраторов. М.: Энергоатомиздат, 1996.
  5. Шарапов В. И., Цюра Д. В. Термические деаэраторы. Ульяновск: УлГТУ, 2003.

1 См. статью В. С. Галустова «О бесколонковых деаэраторах (проблемы и решения)», опубликованную на с. 42 данного номера журнала.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector