Kedler bruges i mange industrier til opvarmning af vandet. Anvendelserne af kedler omfatter hovedsageligt vandopvarmning, centralvarme, madlavning, sanitet og kedelbaserede kraftgenereringssystemer. Den væsentlige del af denne kedeldrift er fødevandet. Dette vand genbruges gennem hele systemet og udsættes aldrig for den ydre atmosfære. Dette vand skal behandles for at forhindre korrosion, skalering af kedelens indre overflade. For at overvinde dette har beluftning vist sig at være en effektiv proces til at fjerne ilt og andre opløste gasser fra vandet. Deaerator er den enhed, der bruges til at behandle fødevandet, før det flyttes ind i kedlen.
Hvad er Deaerator?
Vand er et universelt opløsningsmiddel, der indeholder mange opløste gasser, som er stærkt ætsende, når de udsættes for kedel- og kedelsystemets komponenter. Ud over disse opløste gasser indeholder vand også mange opløste mineraler. Så når vand bruges som fodervand til kedler, vil det beskadige kedlen.
Når vandet, der indeholder opløst ilt, og det tilsættes i kedlen, dannes korrosion og rustning med en hurtigere hastighed. Jern begynder at opløses, når det kommer i kontakt med vand, der danner jernholdigt hydroxid. Kuldioxid, der er til stede i dampen, strømmer gennem alle damprørene. Når denne damp afgiver sin latente energi, hvilket resulterer i kondenseret vand, kombineres den med den frie kuldioxid og danner kulsyre.
Beluftningsproces
Kulsyre i kedler fører til korrosion af rør og varmeoverføringsenheder. Kuldioxid, når man arbejder sammen med ilt, fører til 40% mere korrosion og dannelse af kalk og derved beskadiger kedlen. Beluftningsproces har vist sig at være nøglen til at opnå højeffektive og langvarige kedelsystemer. Dette er den enhed, hvor beluftningsprocessen finder sted. Det bruges til at fjerne ilt, kuldioxid og andre opløste gasser fra vandet, før det flyttes ind i kedelsystemet. Disse er vigtige i termiske kraftværker, dampgenereringssystem , benzinraffinaderier osv. Fodervandet behandles først i afluftningsapparatet og flyttes derefter ind i kedelsystemet.
Deaerators funktioner
En af egenskaberne ved vand er dens overfladespænding, da det indeholder en høj grad af overfladespænding, der holder alle tingene sammen. Påføring af et overfladeaktivt middel kan reducere vandets overfladespænding. Luftning er den proces, der bryder vandets overfladespænding.
Denne funktion starter med reduktion af overfladespændingen af vand gennem sprøjtning eller filmning. Derefter påføres varme på det kondenserede vand. Efter påføring af varme finder omrøringsprocessen sted. De ætsende gasser, der er adskilt fra vandet, frigøres tilbage til atmosfæren gennem ventilationskanaler.
Design og komponenter
Deaerator kræver høje temperatur- og lavtryksindstillinger for at fungere korrekt. De skal have kapacitet til at holde varmt kondensat tilbage fra systemet ud over det kolde makeupvand. En afluftningsanordning skal være mekanisk designet til at fjerne ilt fra vand til 7 ppm, og resterende ilt fjernes kemisk ved hjælp af iltfjernere såsom natriumsulfit og hydrazin.
Designet indeholder et makeup-vandindløb til at lade rå vandet komme ind i afluftningsapparatet. En trykaflastningsventil og en vakuumafbryder er også til stede for at justere trykket i systemet. Et kondensatindløb tillader kondenseret damp ind i systemet. En betjeningsventil er forsynet med en åbningsplade til frigørelse af gasserne i atmosfæren. Dampen ledes ind i afluftningsapparatet gennem dampindløbet.
En afluftningsanordning, der arbejder med et tryk på 0,5 bar eller 7 psi, kræver en temperatur på 217 grader Fahrenheit. Temperatur- og trykværdierne kan variere afhængigt af designet.
Arbejdsprincip
Hovedformålet her er at fjerne de opløste gasser. Anvendelse af varme er den rigtige måde at fjerne de opløste gasser fra vandet på. Oxygen kommer i kontakt med vand enten fra den ydre atmosfære eller lækager i rørledninger. Kulsyre dannes inde i kedlen, når vand opvarmes. For korrosionsfri kuldioxidniveauer i vandet skal dets pH-værdi opretholdes over 8,5 pH.
Fjernelse af ilt og kuldioxid
Opløseligheden af opløste gasser til stede i vand falder med stigningen i vandets temperatur. Det betyder, at mere ilt og kuldioxid frigøres fra vandet med en stigning i temperaturen. Så vi er nødt til at øge vandets temperatur til værdien tæt på vandets mætningstemperatur. Ved opvarmning af vandet under kogepunktet opretholdes vandets flydende tilstand.
Makeupvandet sprøjtes ind i sprøjteskærmen gennem en sprøjtedyse. Samtidig frigives også damp i den. Sprøjtning af vand øger vandets kontaktoverfladeareal med dampen. Dette fører til en hurtigere varmeoverførselshastighed. Således opvarmes vand hurtigt, og mange ikke-kondenserbare gasser frigøres hurtigt. Disse ikke-kondenserbare gasser bevæger sig gennem udluftningen.
Fjernelse af ikke-kondenserbare gasser
Vandet opvarmet af dampen opsamles i afluftningsanlæggets forvarmningssektion. Når vandniveauet når tankens driftsniveau, føres dampen gennem et damprør ind i dette afsnit. Denne dampboble stiger op gennem vandet, hvorved vandet opvarmes og frigiver de ikke-kondenserbare gasser. Disse gasser frigøres derefter i atmosfæren gennem åbningerne.
Typer Deaerator
Deaerator design adskiller sig fra en producent til en anden. Der er tre populære typer afluftningsanordninger som termisk type, vakuum roterende disktype og ultralydstypen. Den vakuumroterende skivtype bruges til produkter med lav til høj viskositet, mens ultralydstypen bruges sammen med meget tyktflydende produkter.
Baseret på deres design er de termiske afluftningsapparater klassificeret som to typer som sprøjteafluftningsapparatet og kaskadeafluftningsapparatet. Sprøjteafluftningsanordningen består af en lodret eller vandret cylinder, der fungerer som både en afluftningssektion og en opbevaringssektion. I kaskadeafluftningsapparat adskilles udluftningssektionen fra opbevaringsafsnittet. Her placeres en lodret eller vandret dømt afluftningssektion oven på en vandret opbevaringscylinderbeholder. Denne afluftningsanordning er også kendt som afluftningsanordningen Spray & bakke.
Spray Type Deaerator
Denne afluftningsanordning indeholder en forvarmningssektion betegnet med E, afluftningsafsnittet betegnet med F adskilt af en ledeplade betegnet med C. Lavtryksdampen ledes ind i systemet gennem den sparger, der er til stede i bunden af beholderen. For at lette fjernelse af de opløste gasser i afluftningssektionen forvarmes vandet i E-sektionen af strømmen. Vandet afluftes derefter i afsnit F. De frigivne gasser frigøres i atmosfæren gennem udluftningen. Dette vand pumpes derefter ind i de dampgenererende kedler ved hjælp af en pumpe i bunden af beholderen.
Cascade Type Deaerator
I denne afluftningsanordning er en lodret afluftningssektion monteret over et vandret opbevaringsafsnit for fødevand. Afluftningssektionen indeholder perforerede bakker. Vand trænger ind i dette afsnit gennem sprøjteventilerne over disse bakker og bevæger sig nedad. Vandet passerer fra bakkerne ind i opbevaringsbeholderen. Forvarmet damp tilføres vandet fra den perforerede rørledning, der er til stede i den nederste sektion. Denne damp opvarmer vandet, og de adskilte gasser strømmer opad. Disse frigøres gennem den ventil, der er til stede på afsugningssektionen.
Cascade Type Deaerator
Fordele og ulemper
Der er mange fordele og ulemper forbundet med de forskellige typer afluftningsanordninger.
Sammenlignet med de andre typer med samme kapacitet er sprøjteudluftningsapparat billig og mindre vægt. Denne afluftningsanordning kræver også mindre hovedplads. Dens kapacitet varierer fra 7000 til 280000 pund i timen.
Ulemperne ved sprøjteudluftningsanordning er dens store mængde bevægelige mekaniske komponenter, der kan kræve mere mekanisk vedligeholdelse. Dette øger afluftningsenhedens rutinemæssige driftsomkostninger og pålidelighed. I denne afluftningsapparat foretages beluftning i to faser. Her i sprøjtehovedområdet udføres ca. 90 procent af beluftningen, mens de resterende 10 procent udføres i skrubbe- eller fjederbelastet dyseområde. Kritiske missjusteringer til dampdysen vil påvirke pålideligheden af denne type afluftningsanordning. Dette har også begrænsede højtryksafkast sammenlignet med andre typer.
Fordelene ved kaskadeafluftningsanordning er dens høje pålidelighed, højere HP-afkast, høj DA-konsistens og høj kapacitet. Ulemperne ved denne afluftningsanordning er dens lave loftshøjde, høje vægt og høje pris sammenlignet med sprøjteafluftningsanordningen.
Ansøgninger
Nogle af applikationerne fra udluftningsapparatet er som følger -
- Disse bruges til kedelanlæg, der arbejder med 75 pund eller højere kapacitet.
- Planter uden standby-kapacitet.
- Kedelanlæg med kritiske belastninger.
- Planter, der opererer med 25 procent makeup eller mere.
- Termiske kraftværker.
- Disse kan også fjerne forskellige opløste gasser fra produkter som mad, produkter til personlig pleje, kosmetik, kemikalier osv ...
- Deaerator bruges i lægemidler til at øge doseringsnøjagtigheden i påfyldningsprocessen.
- Disse bruges også sammen med produkter for at øge deres hyldestabilitet, for at forhindre affarvning af produkter osv.
Deaerator bruges normalt sammen med kedler i den kemiske procesindustri eller elproduktionsindustrien. Brug af afluftningsanordning, før der føres vand ind i kedlen, øger kedlernes effektivitet og pålidelighed. Korrosion forårsaget af kedlen kan reduceres stærkt. Temperaturen på den forvarmede damp, der anvendes i afluftningsapparatet, skal også holdes under kontrol. For hver 10 grader kan der observeres en stigning i temperaturen på fødevandet. Mængden af carbonsyre dannet i afluftningsapparatet afhænger også af antallet af bicarbonater, der er til stede i vandet. Hvad er arbejdstemperaturen og trykværdierne for en afluftningsanordning?
Ofte stillede spørgsmål
1). Hvorfor placeres Deaerator i højder?
Deaerator placeres i en vis højde for at opretholde det optimale tryk før sugning.
2). Hvorfor Deaerators bruges i kedler?
Vand indeholder mange ætsende opløste gasser. Når dette vand leveres direkte til kedlerne, forårsager det høj korrosion og rustning af kedelmetalkomponenterne. Dette beskadiger kedlerne og mindsker dermed deres pålidelighed. For at forhindre, at denne afluftningsanordning bruges i kedler, fjernes disse ikke-ledende gasser, der findes i vand.
3). Er Deaerator en trykbeholder?
Ja, det er en trykbeholder. Disse er tilgængelige på markedet i forskellige trykvurderinger.
4). Hvad er Deaerator-pegging?
Under flere strat up-begivenheder falder afluftningsanlæggets tryk. For at stabilisere trykudsving under opstart / rampe op / ned forhold opretholdes pegging-systemet som en backup. Dette opretholder trykket fra afluftningsanlægget over 3PSIG.
5). Hvordan bruges det til at fjerne ilt?
Ilt opløses i vandet enten under kontakt med det ydre miljø eller gennem lækager i rørsystemet. Opløseligheden af ilt falder med temperaturforøgelsen. Så for at fjerne iltet fra vandet øges vandets temperatur i afsnittet om afluftning. Dette separerede ilt udluftes derefter gennem ventilationsåbningerne på toppen.
