Régulation des dégazeurs atmosphériques. Désaérateurs atmosphériques

Désaérateur- dispositif technique, qui met en œuvre le processus de désaération d'un certain liquide (généralement de l'eau), c'est-à-dire sa purification des impuretés gazeuses indésirables qui y sont présentes (oxygène et dioxyde de carbone). Étant dissous dans l'eau, ces gaz provoquent la corrosion des tuyaux d'alimentation et des surfaces chauffantes de la chaudière, ce qui entraîne une défaillance de l'équipement. La désaération thermique de l'eau est utilisée dans les centrales à turbine à vapeur.

Le principe de fonctionnement des désaérateurs thermiques repose sur le fait que la pression absolue au-dessus du liquide est la somme des pressions partielles des gaz et de la vapeur.

Si nous augmentons la pression partielle de la vapeur de sorte qu'avec l'élimination simultanée de la vapeur (il s'agit d'un mélange de gaz libérés de l'eau et d'une petite quantité de vapeur à évacuer du dégazeur), nous obtenons alors le total partiel pression des gaz. Ensuite, selon la loi de Henry (la concentration massique à l'équilibre des gaz dans la solution est proportionnelle à la pression partielle dans le milieu gazeux au-dessus de la solution), c'est-à-dire qu'il n'y a pas de gaz dissous. Une augmentation de la pression partielle de la vapeur, à son tour, peut être obtenue en augmentant la température de l'eau jusqu'à la température de saturation à une pression donnée à .

Classification des dégazeurs thermiques.

Sur rendez-vous : désaérateurs pour l'eau d'alimentation des chaudières à vapeur ; eau d'appoint et condensat de retour des consommateurs externes ; l'eau d'appoint du réseau de chauffage.

Selon la pression de la vapeur de chauffage : haute pression (0,6-0,8 MPa) ( ré); atmosphérique (0,12 MPa)( OUI); vide (7,5-50 kPa) ( VD).

Selon la méthode de chauffage de l'eau désaérée : type de mélange (avec mélange de vapeur de chauffage avec de l'eau chauffée) ; désaérateurs d'eau surchauffée avec préchauffage externe de l'eau avec vapeur sélective.

Par conception (selon le principe de formation d'une surface d'interface) : avec une surface de contact formée en mode turbulent (slender-bubbling, type film à buse désordonnée, type plaque à jet) ; avec une surface de contact à phase fixe (type film avec un garnissage ordonné).

schéma usine de désaération.

Riz. Désaérateur atmosphérique de type mélange : 1 - réservoir (accumulateur), 2 - sortie d'eau d'alimentation du réservoir, 3 - verre indicateur d'eau, 4 - manomètre, 5, 6 et 12 - plaques, 7 - évacuation de l'eau dans le réservoir de drainage, 8 - régulateur automatique alimentation en eau chimiquement purifiée, 9 - refroidisseur de vapeur, 10 - rejet de vapeur dans l'atmosphère, 11 et 15 - tuyaux, 13 - colonne de désaération, 14 - distributeur de vapeur, 16 - entrée d'eau au joint hydraulique, 17 - joint hydraulique, 18 - sortie d'eau excédentaire d'un joint hydraulique

Le dégazeur se compose du réservoir 1 et de la colonne 13, à l'intérieur desquels sont installés un certain nombre de plaques de distribution 5, 6 et 12. L'eau d'alimentation (condensat) des pompes pénètre dans la partie supérieure du dégazeur vers la plaque de distribution 12 ; par une autre conduite passant par le régulateur 8 sur la plaque 12 est amenée comme additif de l'eau purifiée chimiquement ; de la plaque, l'eau d'alimentation est distribuée en flux séparés et uniformes sur toute la circonférence de la colonne dégazeuse et descend séquentiellement à travers une rangée de plaques intermédiaires 5 et 6 disposées l'une au-dessous de l'autre avec de petits trous. La vapeur pour chauffer l'eau est introduite dans le dégazeur par le tuyau 15 et le distributeur de vapeur 14 par le bas sous le rideau d'eau formé lorsque l'eau s'écoule de plaque en plaque et, divergeant dans toutes les directions, monte vers l'eau d'alimentation, la chauffant. A cette température, l'air est libéré de l'eau et, avec le reste de la vapeur non condensée, sort par le conduit de vent 11, situé dans la partie supérieure de la tête du dégazeur, directement dans l'atmosphère ou le refroidisseur de vapeur 9. L'oxygène- l'eau gratuite et réchauffée est versée dans le bac de collecte 1, situé sous la colonne désaérateur 12, d'où elle est consommée pour alimenter les chaudières. Pour éviter une augmentation significative de la pression dans le dégazeur, deux joints hydrauliques sont installés sur celui-ci, ainsi qu'un joint hydraulique 17 en cas de formation de vide dans celui-ci. Lorsque la pression est dépassée, le désaérateur peut exploser et, lorsqu'il est raréfié, la pression atmosphérique peut l'écraser. Le désaérateur est fourni avec un verre indicateur d'eau 3 avec trois robinets - vapeur, eau et purge, un régulateur de niveau d'eau dans le réservoir, un régulateur de pression et l'équipement de mesure nécessaire. Pour un fonctionnement fiable des pompes d'alimentation, le dégazeur est installé à une hauteur d'au moins 7 m au-dessus de la pompe.

Dans les chaufferies industrielles et de chauffage, pour protéger contre la corrosion des surfaces chauffantes lavées par l'eau, ainsi que des canalisations, il est nécessaire d'éliminer les gaz corrosifs (oxygène et dioxyde de carbone) de l'eau d'alimentation et d'appoint, ce qui est le plus efficacement assuré par désaération thermique de l'eau. La désaération est le processus d'élimination des gaz dissous dans l'eau de l'eau.

Lorsque l'eau est chauffée à la température de saturation à une pression donnée, la pression partielle du gaz éliminé au-dessus du liquide diminue et sa solubilité diminue jusqu'à zéro.

L'élimination des gaz corrosifs dans le schéma de la chaudière est effectuée dans des dispositifs spéciaux - dégazeurs thermiques.

Objet et portée

Les dégazeurs à pression atmosphérique à deux étages de la série DA avec un dispositif de barbotage dans la partie inférieure de la colonne sont conçus pour éliminer les gaz corrosifs (oxygène et dioxyde de carbone libre) de l'eau d'alimentation des chaudières à vapeur et de l'eau d'appoint des systèmes d'alimentation en chaleur dans les chaufferies de tous types (sauf eau chaude pure). Les désaérateurs sont fabriqués conformément aux exigences de GOST 16860-77. Code OKP 31 1402.

Modifications

Exemple de symbole :

DA-5/2 - dégazeur à pression atmosphérique avec une capacité de colonne de 5 m³ / h avec un réservoir d'une capacité de 2 m³. Tailles de série - DA-5/2 ; DA-15/4 ; DA-25/8 ; DA-50/15 ; DA-100/25 ; DA-200/50 ; DA-300/75.

À la demande du client, il est possible de fournir des désaérateurs à pression atmosphérique de la série DSA, avec des tailles standard DSA-5/4 ; DSA-15/10 ; DSA-25/15 ; DSA-50/15 ; DSA-50/25 ; DSA-75/25 ; DSA-75/35 ; DSA-100/35 ; DSA-100/50 ; DSA-150/50 ; DSA-150/75 ; DSA-200/75 ; DSA-200/100 ; DSA-300/75 ; DSA-300/100.

Les colonnes de désaération peuvent être combinées avec des réservoirs plus grands.

Riz. Forme générale réservoir désaérateur avec une explication des raccords.

Spécifications techniques

Principal Caractéristiques les désaérateurs à pression atmosphérique avec barbotage dans la colonne sont indiqués dans le tableau.

Désaérateur				DA-50/15	DA-100/25	DA-200/50	DA-300/75
Productivité nominale, t/h
Surpression de travail, MPa
Température de l'eau désaérée, °C
Plage de performances, %
Gamme de productivité, t/h
Chauffage maximum et minimum de l'eau dans le dégazeur,°C
La concentration d'O 2 dans l'eau désaérée à sa concentration dans l'eau de source, C à O 2, μg / kg : - correspondant à l'état de saturation Pas plus de 3 mg/kg
Concentration de dioxyde de carbone libre et d'eau désaérée, С à О 2 , mcg/kg
Essai pression hydraulique, MPa
Augmentation de pression admissible pendant le fonctionnement dispositif de protection, MPa
Consommation spécifique de vapeur à charge nominale, kg/td.v
Diamètre, mm Hauteur, mm Poids (kg
Capacité utile du réservoir de la batterie, m 3
Type de réservoir désaérateur
Taille du refroidisseur de vapeur
Type de dispositif de sécurité

* - les dimensions de conception des colonnes de désaération peuvent différer selon le fabricant.

Description de la conception

Le dégazeur thermique à pression atmosphérique de la série DA se compose d'une colonne de dégazage montée sur un ballon tampon. Le dégazeur utilise un schéma de dégazage à deux étages: étage 1 - jet, étage 2 - barbotage, et les deux étages sont placés dans une colonne de dégazage, dont le schéma de principe est illustré à la fig. 1. Les flux d'eau à désaérer sont introduits dans la colonne 1 par les buses 2 jusqu'à la plaque perforée supérieure 3. De cette dernière, l'eau descend en jets vers la plaque de dérivation 4 située en dessous, d'où elle se confond avec un étroit jet de diamètre accru jusqu'à la section initiale de la nappe bouillonnante sans rupture 5. Ensuite, l'eau passe à travers la nappe bouillonnante dans la couche fournie par le seuil de débordement (la partie saillante du tuyau de vidange), et s'écoule à travers les tuyaux de vidange 6 dans le réservoir de l'accumulateur, après maintien dans lequel il est évacué du dégazeur par le tuyau 14 (voir Fig. 2), toute la vapeur est fournie à l'accumulateur le réservoir du dégazeur par le tuyau 13 (voir Fig. 2), ventile le volume du réservoir et passe sous la feuille bouillonnante 5. En passant à travers les trous de la feuille bouillonnante, dont la surface est choisie de manière à exclure la défaillance de l'eau à la charge thermique minimale du dégazeur, la vapeur expose l'eau à ce traitement intensif. Avec une augmentation de la charge thermique, la pression dans la chambre sous la feuille 5 augmente, le joint hydraulique du dispositif de dérivation 9 est activé et la vapeur en excès est envoyée dans la dérivation de la feuille bouillonnante à travers le tuyau de dérivation de vapeur 10. Tuyau 7 garantit que le joint hydraulique du dispositif de dérivation est inondé d'eau désaérée lorsque la charge thermique est réduite. Depuis le dispositif de barbotage, la vapeur est dirigée à travers le trou 11 vers le compartiment entre les plaques 3 et 4. Le mélange vapeur-gaz (vapeur) est évacué du dégazeur par l'espace 12 et le tuyau 13. L'eau est chauffée dans les jets à une température proche à la température de saturation ; élimination de la masse principale de gaz et condensation de la majeure partie de la vapeur fournie au dégazeur. Une libération partielle de gaz de l'eau sous forme de petites bulles se produit sur les plaques 3 et 4. Sur la feuille bouillonnante, l'eau est chauffée à la température de saturation avec une légère condensation de vapeur et l'élimination des traces de gaz. Le processus de dégazage est terminé dans le réservoir accumulateur, où les plus petites bulles de gaz sont libérées de l'eau en raison des boues.

La colonne de désaération est soudée directement au réservoir de stockage, à l'exception des colonnes qui ont une connexion à bride avec le réservoir du dégazeur. Par rapport à l'axe vertical, la colonne peut être orientée arbitrairement, en fonction du schéma d'installation spécifique. Les boîtiers des dégazeurs de la série DA sont constitués de Acier Carbone, éléments internes - en acier inoxydable, la fixation des éléments au boîtier et entre eux est réalisée par soudage électrique.

Le kit de livraison de l'unité de dégazage comprend (le fabricant convient avec le client de l'intégralité de la livraison de l'unité de dégazage dans chaque cas individuel) :

colonne de désaération ;

une vanne de régulation sur la ligne pour fournir de l'eau chimiquement purifiée à la colonne pour maintenir le niveau d'eau dans le réservoir ;

une vanne de régulation sur la conduite d'alimentation en vapeur pour maintenir la pression dans le dégazeur ;

manomètre ;

vanne d'arrêt;

indicateur de niveau d'eau dans le réservoir;

manomètre;

thermomètre;

dispositif de sécurité;

refroidisseur de vapeur ;

vanne d'arrêt;

tuyau de vidange;

documentation technique.

Riz. 1 Schéma de principe d'une colonne de dégazage à pression atmosphérique avec étage de bullage.

Schéma de mise en marche de l'unité de désaération

Le schéma d'inclusion des dégazeurs atmosphériques est déterminé par l'organisme de conception, en fonction des conditions de nomination et des capacités de l'installation où ils sont installés. Sur la fig. 2 montre le schéma recommandé de l'unité de désaération de la série DA.

L'eau chimiquement purifiée 1 est acheminée à travers le refroidisseur de vapeur 2 et la vanne de régulation 4 vers la colonne de dégazage 6. Le flux du condensat principal 7 avec une température inférieure à la température de fonctionnement du dégazeur est également dirigé ici. La colonne de désaération est installée à l'une des extrémités du réservoir désaérateur 9. L'eau désaérée 14 est évacuée à l'extrémité opposée du réservoir afin d'assurer le maximum de temps de rétention de l'eau dans le réservoir. Toute la vapeur est amenée par la conduite 13 à travers la vanne de régulation de pression 12 jusqu'à l'extrémité du réservoir, opposée à la colonne, afin d'assurer une bonne ventilation du volume de vapeur à partir des gaz dégagés de l'eau. Les condensats chauds (propres) sont introduits dans le réservoir du désaérateur par le tuyau 10. La vapeur est évacuée de l'unité par le refroidisseur de vapeur 2 et le tuyau 3 ou directement dans l'atmosphère par le tuyau 5.

Pour protéger le dégazeur d'une augmentation de pression et de niveau d'urgence, un dispositif de sécurité combiné auto-amorçant 8 est installé.Un test périodique de la qualité de l'eau dégazée pour la teneur en oxygène et en dioxyde de carbone libre est effectué à l'aide d'un échangeur de chaleur pour le refroidissement échantillons d'eau 15.

Riz. 2 Schéma de principe de l'intégration d'une unité de dégazage à pression atmosphérique :
1 - approvisionnement en eau chimiquement purifiée; 2 - refroidisseur de vapeur ; 3, 5 - échappement dans l'atmosphère; Vanne de régulation à 4 niveaux, 6 colonnes; 7 - alimentation principale en condensat ; 8 - dispositif de sécurité ; 9 - réservoir de désaération ; 10 - alimentation en eau désaérée; 11 - manomètre; 12 - vanne de régulation de pression; 13 - alimentation en vapeur chaude; 14 - élimination de l'eau désaérée ; 15 - refroidisseur d'échantillon d'eau ; 16 - indicateur de niveau ; 17- drainage; 18 - manomètre.

Refroidisseur de vapeur

Pour condenser le mélange vapeur-gaz (vapeur), un refroidisseur de vapeur de type surface est utilisé, constitué d'un corps horizontal dans lequel un système de tuyauterie est placé (le matériau de la tuyauterie est en laiton ou en acier résistant à la corrosion).

Le refroidisseur vaporisateur est un échangeur de chaleur dans lequel de l'eau traitée chimiquement ou condensat froid d'un cap source constant vers la colonne de dégazage. Le mélange vapeur-gaz (vapeur) pénètre dans le anneau, où la vapeur qui s'en dégage est presque complètement condensée. Les gaz restants sont rejetés dans l'atmosphère, le condensat de vapeur est drainé dans un désaérateur ou un réservoir de drainage.

Le refroidisseur de vapeur se compose des éléments principaux suivants (voir Fig. 3) :

Nomenclature et caractéristiques générales refroidisseurs de vapeur

Refroidisseur de vapeur
Pression, MPa Dans un système de tuyauterie Au cas où
Dans un système de tuyauterie Au cas où	vapeur, eau	vapeur, eau	vapeur, eau	vapeur, eau
Température moyenne, °С Dans un système de tuyauterie Au cas où
Poids (kg

Dispositif de sécurité (garniture hydraulique) des dégazeurs à pression atmosphérique

Fournir fonctionnement sûr désaérateurs, ils sont protégés d'une montée dangereuse de la pression et du niveau d'eau dans la cuve par un dispositif de sécurité combiné (piège hydraulique), qui doit être installé dans chaque installation de dégazeur.

Le joint hydraulique doit être raccordé à la conduite de vapeur d'alimentation entre la vanne de régulation et le dégazeur ou à l'espace vapeur du réservoir du dégazeur. L'appareil se compose de deux joints hydrauliques (voir Fig. 4), dont l'un protège le dégazeur contre le dépassement de la pression admissible 9 (plus court) et l'autre contre une augmentation dangereuse du niveau 1, combinés en un commun système hydraulique, et vase d'expansion. Vase d'expansion 3, sert à accumuler le volume d'eau (lorsque l'appareil est déclenché), nécessaire au remplissage automatique de l'appareil (après l'élimination du dysfonctionnement de l'installation), c'est-à-dire rend l'appareil auto-amorçant. Le diamètre du joint d'eau de trop-plein est déterminé en fonction du débit d'eau maximal possible vers le dégazeur dans les situations d'urgence.

Le diamètre du joint hydraulique à vapeur est déterminé en fonction de la pression la plus élevée autorisée dans le dégazeur pendant le fonctionnement de l'appareil 0,07 MPa et du débit de vapeur maximal possible dans le dégazeur en cas d'urgence avec une vanne de commande complètement ouverte et pression maximaleà la source de vapeur.

Afin de limiter le débit de vapeur vers le dégazeur dans toutes les situations au maximum requis (à 120 % de charge et à 40 degrés de chauffage), un diaphragme d'étranglement restrictif doit en outre être installé sur la conduite de vapeur.
Dans certains cas (pour réduire la hauteur de construction, installer des désaérateurs dans les pièces), au lieu d'un dispositif de sécurité, des soupapes de sécurité sont installées (pour protéger contre la surpression) et un purgeur de vapeur au raccord de trop-plein.

Les dispositifs de sécurité combinés sont fabriqués en six tailles : pour les désaérateurs DA - 5 - DA - 25, DA - 50 et DA - 75, DA - 100, DA - 150, DA - 200, DA - 300.

Riz. 4 Schéma de principe du dispositif de sécurité combiné.
1 - Joint d'eau de trop-plein ; 2 – alimentation en vapeur du dégazeur ; 3 - vase d'expansion; 4 - vidange d'eau; 5 - échappement dans l'atmosphère; 6 - tuyau pour contrôler la baie; 7 - fourniture d'eau chimiquement purifiée pour le versement; 8 - alimentation en eau du dégazeur; 9 - joint hydraulique contre l'augmentation de pression ; 10 - drainage.

Installation d'installations de désaération

Pour l'exécution travaux d'installation les sites d'installation doivent être équipés d'équipements d'installation de base, d'appareils et d'outils conformément au projet pour la production des travaux. A la réception des désaérateurs, il convient de vérifier l'exhaustivité et la conformité de la nomenclature et du nombre de places avec les documents d'expédition, la conformité du matériel fourni aux plans d'installation, l'absence d'avaries et de défauts du matériel. Avant l'installation, une inspection externe et une déconservation du dégazeur sont effectuées, et les défauts détectés sont éliminés.

L'installation du dégazeur dans l'installation s'effectue dans l'ordre suivant :

installer le réservoir de stockage sur la fondation conformément au plan d'installation de l'organisme de conception ;

souder un déversoir au réservoir;

couper la partie inférieure de la colonne de désaération le long du rayon extérieur du corps du réservoir de désaération et l'installer sur le réservoir conformément au dessin d'installation de l'organisme de conception, tandis que les plaques doivent être situées strictement horizontalement ;

souder la colonne au réservoir du dégazeur ;

installer le refroidisseur de vapeur et le dispositif de sécurité conformément au plan d'installation de l'organisme de conception ;

connecter les canalisations aux raccords du réservoir, de la colonne et du refroidisseur de vapeur conformément aux dessins de tuyauterie du dégazeur réalisés par l'organisme de conception ;

installer des vannes d'arrêt et de contrôle et de l'instrumentation ;

dépenser essai hydraulique désaérateur ;

installer isolation thermiqueà la direction de l'organisme de conception.

Spécification des mesures de sécurité

Lors de l'installation et du fonctionnement des dégazeurs thermiques, les mesures de sécurité déterminées par les exigences de Gosgortekhnadzor, les documents réglementaires et techniques pertinents, les descriptions d'emploi etc.

Les désaérateurs thermiques doivent faire l'objet d'examens techniques (contrôles internes et essais hydrauliques) conformément aux règles de conception et de sécurité de fonctionnement des appareils à pression.

Fonctionnement des désaérateurs de la série DA

1. Préparation du dégazeur pour le démarrage :

assurez-vous que tous les travaux d'installation et de réparation sont terminés, que les bouchons temporaires sont retirés des canalisations, que les trappes du dégazeur sont fermées, que les boulons des brides et des raccords sont serrés, que toutes les vannes d'arrêt et les vannes de régulation sont en bon état et fermées ;

Maintenez le débit nominal de vapeur de flash du dégazeur dans tous les modes de fonctionnement et surveillez-le périodiquement à l'aide d'un récipient de mesure ou en fonction de l'équilibre du refroidisseur de flash.

Les principaux dysfonctionnements dans le fonctionnement des dégazeurs et leur élimination

1. Une augmentation de la concentration d'oxygène et de dioxyde de carbone libre dans l'eau désaérée au-dessus de la norme peut se produire pour les raisons suivantes :

a) la détermination de la concentration d'oxygène et de dioxyde de carbone libre dans l'échantillon est incorrecte. Dans ce cas il faut :

vérifier l'exactitude de la réalisation des analyses chimiques conformément aux instructions;

vérifier l'exactitude de l'échantillonnage de l'eau, sa température, son débit, l'absence de bulles d'air;

vérifier l'étanchéité du système de tuyauterie - refroidisseur d'échantillonnage ;

b) la consommation de vapeur est nettement sous-estimée.

Dans ce cas, il faut :

vérifier la conformité de la surface du refroidisseur de vaporisateur avec la valeur de conception et, si nécessaire, installer un refroidisseur de vaporisateur avec une plus grande surface de chauffe ;

vérifier la température et le débit de l'eau de refroidissement traversant le refroidisseur de vapeur et, si nécessaire, réduire la température de l'eau ou augmenter son débit ;

vérifier le degré d'ouverture et l'état de fonctionnement de la vanne sur la canalisation pour l'évacuation du mélange vapeur-air du refroidisseur de vapeur vers l'atmosphère;

c) la température de l'eau désaérée ne correspond pas à la pression dans le dégazeur, dans ce cas elle doit être :

vérifier la température et le débit des flux entrant dans le désaérateur et augmenter la température moyenne des flux initiaux ou réduire leur débit ;

vérifier le fonctionnement du régulateur de pression et, en cas de panne de l'automatisation, passer en contrôle de pression à distance ou manuel ;

d) alimentation en vapeur à haute teneur en oxygène et en dioxyde de carbone libre du désaérateur. Il est nécessaire d'identifier et d'éliminer les centres de contamination de la vapeur par des gaz ou de prélever de la vapeur à partir d'une autre source;

e) le désaérateur est en panne (colmatage des trous des plateaux, gauchissement, casse, casse des plateaux, mise en place des plateaux avec une pente, destruction du dispositif de barbotage). Il est nécessaire de mettre le dégazeur hors service et de le réparer ;

f) débit de vapeur insuffisant vers le dégazeur (le chauffage moyen de l'eau dans le dégazeur est inférieur à 10°C). Il est nécessaire de réduire la température moyenne des premiers débits d'eau et de s'assurer que l'eau du désaérateur est chauffée d'au moins 10°C ;

g) les drains contenant une quantité importante d'oxygène et de dioxyde de carbone libre sont envoyés au réservoir du dégazeur. Il est nécessaire d'éliminer la source de contamination des drains ou de les alimenter dans la colonne, selon la température, sur les plateaux supérieurs ou de débordement;

h) la pression dans le désaérateur est réduite ;

vérifier l'état de fonctionnement du régulateur de pression et, si nécessaire, passer en régulation manuelle ;

vérifier la pression et la suffisance du flux de chaleur dans la source d'alimentation.

2. Une montée en pression dans le dégazeur et le déclenchement d'un dispositif de sécurité peuvent survenir :

a) en raison d'un dysfonctionnement du régulateur de pression et d'une forte augmentation du débit de vapeur ou d'une diminution du débit d'eau de source; dans ce cas, il faut passer en contrôle de pression à distance ou manuel, et s'il est impossible de réduire la pression, arrêter le dégazeur et vérifier la vanne de régulation et le système d'automatisation ;

b) avec une forte augmentation de la température avec une diminution du débit de l'eau de source, soit réduire sa température, soit réduire le débit de vapeur.

3. Une augmentation et une diminution du niveau d'eau dans le réservoir du désaérateur au-dessus du niveau autorisé peuvent survenir en raison d'un dysfonctionnement du contrôleur de niveau, il est nécessaire de passer au contrôle de niveau à distance ou manuel, s'il est impossible de maintenir un niveau normal , arrêter le désaérateur et vérifier la vanne de régulation et le système d'automatisation.

4. Les coups de bélier ne doivent pas être autorisés dans le désaérateur. En cas de coup de bélier :

a) en raison d'un dysfonctionnement du désaérateur, il doit être arrêté et réparé ;

b) lorsque le dégazeur fonctionne en mode "flooding", il est nécessaire de vérifier la température et le débit des débits d'eau initiaux entrant dans le dégazeur, le chauffage maximal de l'eau dans le dégazeur ne doit pas dépasser 40 °C à 120 ° C sur la charge, sinon il faut augmenter la température de l'eau de source ou réduire sa consommation.

Réparation

La réparation courante des dégazeurs est effectuée une fois par an. À réparation en cours des travaux d'inspection, de nettoyage et de réparation sont effectués pour assurer le fonctionnement normal de l'usine jusqu'à la prochaine réparation. A cet effet, les bassins de désaération sont équipés de trous d'homme, et les colonnes de trappes de visite.

Les révisions programmées doivent être effectuées au moins une fois tous les 8 ans. S'il est nécessaire de réparer les dispositifs internes de la colonne de désaération et qu'il est impossible de le faire à l'aide de trappes, la colonne peut être coupée le long d'un plan horizontal à l'endroit le plus pratique pour la réparation.

Lors du soudage ultérieur de la colonne, l'horizontalité des plaques et les dimensions verticales doivent être maintenues. Après avoir fini travaux de réparation un test de pression hydraulique de 0,2941 MPa (abs.) (3 kgf/cm2) doit être effectué.

Une condition indispensable pour le fonctionnement efficace et économique des désaérateurs atmosphériques est leur réglage compétent. À propos des exigences auxquelles le travail des dégazeurs doit satisfaire et comment vous pouvez le configurer vous-même - notre article.

Violations typiques dans le fonctionnement des dégazeurs

En pratique, le plus courant erreurs typiques régulation du fonctionnement des dégazeurs atmosphériques : fonctionnement sans bullage 1 et fonctionnement sans colonne de dégazage.
Ces deux méthodes peuvent être efficaces en termes d'élimination des gaz dissous, dont la teneur résiduelle est prescrite par la réglementation. Mais l'efficacité des désaérateurs sous de tels régimes est extrêmement faible en raison de la forte consommation spécifique de vapeur pour la désaération.

Critères et conditions pour un fonctionnement de haute qualité des dégazeurs

Lors de la désaération, 6 à 7 grammes de gaz dissous sont généralement éliminés d'une tonne d'eau. Il a été établi expérimentalement que lors du fonctionnement des dégazeurs atmosphériques, la quantité maximale de vapeur ne doit pas dépasser 22 kg par tonne. Sur cette base, la section de la conduite de sortie et le refroidisseur de vapeur sont sélectionnés. Optimum peut être considéré comme une telle méthode de fonctionnement du dégazeur, dans laquelle les paramètres de fonctionnement requis sont automatiquement fournis à la fois dans la colonne de dégazage et dans le réservoir à bulles au minimum quantité requise vapeur.

Les principaux facteurs affectant la qualité du dégazeur sont bien connus :

• la consommation d'eau et sa stabilité ;
• température de l'eau chimiquement purifiée;
• pression dans le dégazeur ;
• consommation de vapeur dans la colonne de désaération ;
• consommation de vapeur pour le bullage dans la cuve ;
• niveau d'eau dans le réservoir.

Habituellement, à la suite de travaux de réglage, il est possible d'établir les valeurs des paramètres de fonctionnement qui assurent un dégazage efficace sur toute la plage de charges de fonctionnement. Pour automatiser le fonctionnement des désaérateurs, des systèmes de contrôle automatique sont utilisés, constitués de vannes à action directe et de systèmes de contrôle de température et de niveau.

Le principe de fonctionnement du système de contrôle automatique pour le fonctionnement du dégazeur

Considérons d'abord le fonctionnement général du système de contrôle automatique (Fig. 1).
Avec une augmentation de la consommation de vapeur, la consommation d'eau d'alimentation du réservoir du dégazeur augmente. Dans ce cas, il y a un écart de son niveau, mesuré par le capteur, par rapport à la valeur spécifiée. Le contrôleur de niveau agit sur la vanne de régulation d'alimentation en eau de la colonne dégazeur pour que son débit augmente et que le niveau se rétablisse. Dans ce cas, la tige de soupape prend une nouvelle position correspondant à un débit plus élevé.

Riz. une

Entrée dans la colonne de désaération Suite eau froide accompagnée d'une intense condensation de vapeur provenant de l'espace vapeur du réservoir. En conséquence, la pression dans l'espace vapeur diminue. Cela entraîne une modification de l'action de commande dans le régulateur de pression à action directe. Dans ce cas, la tige de la vanne de régulation occupe une nouvelle position correspondant à un débit de vapeur plus important. Mais la pression dans l'espace de vapeur sera cependant légèrement inférieure à l'original. C'est ainsi que devrait être le contrôle proportionnel.

Comment la température de l'eau dans le réservoir changera-t-elle dans ce cas (Fig. 2) ? Il est évident qu'elle tombera rapidement à une nouvelle valeur correspondant à la pression établie dans l'espace vapeur. Cela se produira en partie à cause de l'entrée d'eau à plus basse température de la colonne, en partie à cause de l'évaporation d'une petite quantité d'eau "surchauffée" accumulée dans le réservoir. Une diminution de la température de l'eau augmentera l'ouverture de la vanne d'alimentation en vapeur pour le bouillonnement. La consommation de vapeur pour le bullage augmentera, une partie se condensera dans le volume d'eau et une partie, après avoir traversé l'espace vapeur, tombera dans la colonne de désaération.

Riz. 2

Considérons maintenant la situation inverse. Que se passe-t-il lorsque la charge est réduite ? Il n'y aura pas de particularités dans le fonctionnement du régulateur de niveau et du régulateur de pression. Le régulateur de niveau le rétablira, tout en réduisant le débit d'eau, et le régulateur de pression réduira l'alimentation en vapeur de l'espace vapeur. Dans ce cas, la pression établie sera légèrement supérieure à la pression initiale, respectivement, la température de l'eau sera également un peu plus élevée après un certain temps. Après tout, le point d'ébullition (condensation) est uniquement lié à la pression. Un exemple de changement de température en fonction de la charge est illustré à la fig. 3.

Riz. 3

Contrairement aux régulateurs de niveau et de pression, le résultat de l'action du régulateur de débit de vapeur sur le bullage peut avoir un aspect désagréable. Et cela est directement lié à la qualité de sa configuration. Le fait est qu'avec un réglage négligent, la température de consigne peut être inférieure ou égale à celle établie à haute pression. Dans ce cas, il n'y aura pas de réduction de l'apport de vapeur pour le bullage, mais son arrêt complet. En conséquence, le régime de désaération sera violé.

Le principe de fonctionnement des régulateurs automatiques

Voyons maintenant comment chaque régulateur fonctionne séparément. Commençons par le régulateur de pression, qui détermine le débit de vapeur dans la colonne de dégazage. On constate seulement qu'en fait il alimente en vapeur l'espace vapeur du réservoir. Depuis le réservoir, la pression est transmise à travers le tube d'impulsion au diaphragme d'entraînement du régulateur. C'est ainsi que fonctionne la rétroaction. Un exemple de caractéristique de débit d'une vanne à action directe est illustré à la fig. quatre.

Riz. quatre

Ce régulateur a une caractéristique proportionnelle. Avec une telle caractéristique, un écart plus important entre la valeur courante et la valeur de consigne du paramètre correspond à une course plus importante de la tige. La plage de pression de réglage dépend de la surface du diaphragme et de la plage du ressort. L'écart de régulation dans notre cas est la différence entre la pression de 0,2 bar, correspondant à la pression de fonctionnement dans le dégazeur, et la pression actuelle, correspondant au point de fonctionnement sur la caractéristique de débit de la vanne. Le régulateur réagit aux changements de pression presque instantanément. Le temps de retard est principalement déterminé par le moment où la cavité du lecteur est remplie ou vidée.

Examinons maintenant de plus près le fonctionnement du régulateur de débit de vapeur pour le bullage. Nous l'appellerons un régulateur de débit, bien qu'un tel système soit généralement utilisé comme régulateur de température. Ce régulateur a également une caractéristique proportionnelle. La plage de variation de la référence dépend du volume de liquide dans l'élément sensible et de son coefficient de dilatation volumétrique. Avec cette caractéristique, une plus grande différence entre la valeur de température actuelle et sa valeur de consigne correspond à une course de tige plus grande.
L'action de contrôle dans notre cas sera déterminée par la différence entre la température correspondant à la pression de fonctionnement dans le dégazeur (103-105 ºС) et la température réglée par le bouton de réglage. Mais il faut garder à l'esprit que le résultat de cette action, dans le cas général, a une forme non linéaire. Expliquons ce qui se passe ici.

La course complète de la tige de poussée est de 10 mm et correspond à un changement de température du liquide dans l'élément sensible de 10ºС. La course complète du piston de soupape, selon le diamètre, est de 3 à 9 mm. Dans ce cas, lorsque la tige de vanne est déplacée de 0 à 20 %, le débit augmente de 0 à 75 % du débit total. Il s'agit d'une caractéristique de la caractéristique de débit de la vanne à ouverture rapide. Ainsi, le débit ne changera de manière linéaire que si le mouvement actuel du clapet de vanne ne dépasse pas la section linéaire de la caractéristique de débit.

Une autre caractéristique du régulateur considéré est son inertie. Le fait est qu'il faut un certain temps pour chauffer ou refroidir le liquide dans l'élément sensible. Sa durée dépend, entre autres, du mode d'installation du capteur. le plus longtemps il y aura des retards lors de l'utilisation d'un manchon sec. Le plus petit - lors du montage sans manchon de protection. Il est important de noter que dans tous les cas, le temps de retard du contrôleur de débit est nettement plus long que celui du contrôleur de pression. Par conséquent, lorsque les régulateurs travaillent ensemble, leur influence mutuelle ne conduit pas à des fluctuations de mode.

Arrêtons-nous brièvement sur le fonctionnement du contrôleur de niveau. L'exactitude de son fonctionnement est déterminée par le respect de la procédure de mise en place, prescrite dans les instructions. À la suite du réglage, les paramètres PID sont définis en fonction du critère de qualité intégrale.

Conditions de réussite des travaux de mise en place du dégazeur

Il faut dire à peu près le plus conditions importantes, sans laquelle toute tentative de mise en place du travail des désaérateurs équivaut à une errance dans le noir.

1. Pour contrôler le résultat du fonctionnement du désaérateur, il est nécessaire de disposer d'un oxymètre fiable (oxymètre) et d'un PH-mètre. Il est souhaitable que l'oxymètre fonctionne dans la plage du microgramme et fournisse une surveillance continue. 2
2. Les points de contrôle doivent être équipés d'échantillonneurs. Les refroidisseurs d'échantillonnage de type flux sont les plus appropriés. Ils doivent s'assurer que la température de l'échantillon ne dépasse pas 50 ºC à un débit de 2 à 50 l/h. La présence de plusieurs échantillonneurs facilite grandement la mise en œuvre des travaux de réglage. Les tubes d'alimentation doivent être en métal, ce qui exclut la contamination secondaire par l'oxygène. L'utilisation de tubes non métalliques n'est pas recommandée.

En conclusion, nous décrivons brièvement la séquence d'actions lors de la mise en place d'un désaérateur.

• régler le régulateur de débit d'eau ;
• régler le régulateur de pression ;
• réglez le contrôleur de débit de vapeur sur bouillonnement ;
• régler le réglage du régulateur de pression et vérifier la plage de pression ;
• ajustez le réglage du contrôleur de débit de vapeur pour le bouillonnement ;
• vérifier le fonctionnement du désaérateur aux points sensibles en fonction des relevés de l'oxymètre et du PH-mètre.

Un désaérateur est un dispositif technique qui met en œuvre le processus de désaération d'un certain liquide (généralement de l'eau ou du carburant liquide), c'est-à-dire sa purification des impuretés gazeuses indésirables qui y sont présentes. Sur de nombreux centrales joue également le rôle d'étage de régénération et de réservoir de stockage d'eau alimentaire.

Le dispositif désaérateur est destiné :

* Pour protéger les pompes de la cavitation.

* Pour protéger les équipements et les canalisations de la corrosion.

* Pour protéger le système de l'entrée d'air qui perturbe l'hydraulique et le fonctionnement normal des buses.

Fig.2.

1 - réservoir (accumulateur), 2 - sortie d'eau d'alimentation du réservoir, 5 - verre indicateur d'eau, 4 - manomètre, 5, 6 et 12 - plaques, 7 - évacuation de l'eau dans le drain, 8 - alimentation du régulateur automatique d'eau chimiquement purifiée, 9 - refroidisseur de vapeur, 10 - sortie de vapeur à l'atmosphère, 11 et 15 - tuyaux, 13 - colonne de désaération, 14 - distributeur de vapeur, 16 - entrée d'eau au joint hydraulique, 17 - obturateur hydraulique, 18 - - évacuation de l'excès d'eau du joint hydraulique

Le désaérateur thermique est basé sur le principe de la désorption par diffusion, lorsque le liquide dans le système est chauffé au point d'ébullition. Lors d'un tel procédé dans un désaérateur thermique, la solubilité des gaz est nulle. La vapeur résultante transporte les gaz hors du système et le coefficient de diffusion augmente.

Dans un dégazeur à vortex, on utilise des effets hydrodynamiques qui provoquent une désorption forcée, c'est-à-dire qu'ils conduisent à une rupture de liquide aux endroits les plus faibles - sous l'action d'une différence de densité. Dans ce cas, il n'y a pas de chauffage du liquide.

Par pression, les désaérateurs thermiques sont classés en :

* Vide (DV)

* Atmosphérique (OUI).

* Hypertension artérielle(DP).

Désaérateur atmosphérique - utilisé dans la plus petite épaisseur de paroi. Sous l'action d'une surpression au-dessus de la pression atmosphérique, la vapeur est évacuée des parois par gravité. Le désaérateur atmosphérique DSA est conçu pour éliminer les gaz corrosifs du système des chaudières à vapeur et des chaufferies. Les désaérateurs atmosphériques sont installés aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur. Les numéros marqués sur le dégazeur atmosphérique DSA 75 et le dégazeur DA 25 - déterminent les performances de l'appareil.

Dégazeur sous vide - sont utilisés dans des conditions où les chaufferies ne dégagent pas de vapeur. Les désaérateurs sous vide DV - sont obligés de fonctionner en conjonction avec des dispositifs d'aspiration de vapeur. Le désaérateur d'eau d'alimentation DV a une grande épaisseur de paroi et permet également la décomposition des bicarbonates à basse pression. Selon les performances, ils sont indiqués par des chiffres (Exemple : Dégazeur sous vide DV 25).

Désaérateurs DP ( haute pression) - ont une grande épaisseur de paroi, mais les désaérateurs DP permettent d'utiliser la vapeur comme lumière environnement de travail pour les éjecteurs de condenseur. De plus, des désaérateurs à haute pression excessive peuvent réduire la quantité de HPH à forte intensité de métaux.

Dispositif désaérateur et principe de fonctionnement

Dans la colonne du dégazeur, l'eau est chauffée et traitée à la vapeur. Après avoir traversé deux étapes de dégazage (1ère étape - jet, 2ème - bullage), l'eau s'écoule de la colonne en flux dans le réservoir du dégazeur BDA.

La conception du dégazeur assure la commodité de l'inspection interne de la colonne de dégazage. Le matériau des tôles perforées des dispositifs internes de la colonne dégazeur est de l'acier résistant à la corrosion.

Le bassin de dégazage abrite la troisième étape de dégazage après la colonne de dégazage sous la forme d'un barboteur noyé.

Dans le réservoir du dégazeur, de minuscules bulles de gaz sont libérées de l'eau à cause des boues.

Le refroidisseur de vapeur du dégazeur sert uniquement à récupérer la chaleur de condensation de la vapeur. L'eau purifiée chimiquement passe à l'intérieur des tubes du refroidisseur de vapeur et est dirigée vers la colonne de désaération. Un mélange vapeur-gaz (évaporateur) pénètre dans l'espace annulaire, où la vapeur qui en provient est presque complètement condensée. Les gaz restants sont évacués dans l'atmosphère, le condensat de vapeur est évacué dans un dégazeur ou un réservoir de drainage

Matériau du tube - laiton ou acier résistant à la corrosion.

Le fonctionnement du désaérateur s'effectue automatiquement. La pression dans le dégazeur est constamment régulée au niveau de 0,02 MPa. Le niveau d'eau dans le désaérateur est également maintenu en permanence. Les désaérateurs sont démarrés et arrêtés manuellement

Fig.3.

L'installation de dégazage comprend :

· Désaérateur sous vide;

· HVV (refroidisseur de vapeur, échangeur de chaleur à calandre conçu pour condenser le maximum de vapeur et utiliser son énergie thermique) ;

· EV (éjecteur à jet d'eau, dispositif d'aspiration d'air).

Le DV utilise un système de dégazage en deux étapes. 1er étage jet, 2ème - bouillonnant, plaque perforée non défaillante.

Un désaérateur sous vide est utilisé pour désaérer l'eau si sa température est inférieure à 100 °C (le point d'ébullition de l'eau à la pression atmosphérique).

Le domaine de la conception, de l'installation et de l'exploitation d'un dégazeur sous vide sont les chaudières à eau chaude (en particulier en version bloc) et points de chaleur. Les désaérateurs sous vide sont également activement utilisés dans Industrie alimentaire pour la désaération de l'eau nécessaire dans la technologie de préparation d'une large gamme de boissons.

La mise sous vide s'applique aux débits d'eau qui vont constituer le réseau de chauffage, le circuit chaudière, le réseau d'eau chaude.

Caractéristiques du désaérateur sous vide.

Étant donné que le processus de dégazage sous vide se produit à des températures d'eau relativement basses (en moyenne de 40 à 80 °C, selon le type de dégazeur), le fonctionnement d'un dégazeur sous vide ne nécessite pas l'utilisation d'un liquide de refroidissement avec une température supérieure à 90 °C. C Le caloporteur est nécessaire pour chauffer l'eau devant le dégazeur sous vide. La température du liquide de refroidissement jusqu'à 90 °C est fournie dans la plupart des installations où il est potentiellement possible d'utiliser un dégazeur sous vide.

La principale différence entre un dégazeur sous vide et un dégazeur atmosphérique réside dans le système d'élimination de la vapeur du dégazeur.

Dans un dégazeur sous vide, la vapeur (mélange vapeur-gaz formé lors de la libération de vapeurs saturées et de gaz dissous de l'eau) est éliminée à l'aide pompe à vide.

En tant que pompe à vide, vous pouvez utiliser : une pompe à anneau d'eau sous vide, un éjecteur à jet d'eau, un éjecteur à jet de vapeur. Ils sont de conception différente, mais basés sur le même principe - une diminution de la pression statique (création d'un vide - vide) dans un écoulement de fluide avec une augmentation du débit.

Le débit de fluide augmente soit lorsqu'il se déplace à travers une buse convergente (éjecteur à jet d'eau), soit lorsque le fluide tourbillonne lorsque la roue tourne.

Lorsque la vapeur est retirée du dégazeur sous vide, la pression dans le dégazeur chute à la pression de saturation correspondant à la température de l'eau entrant dans le dégazeur. L'eau dans le dégazeur est au point d'ébullition. A l'interface eau-gaz, une différence de concentration apparaît pour les gaz dissous dans l'eau (oxygène, dioxyde de carbone) et, par conséquent, la force motrice du processus de désaération apparaît.

La qualité de l'eau désaérée après le dégazeur sous vide dépend de l'efficacité de la pompe à vide.

Caractéristiques de l'installation d'un dégazeur sous vide.

Car la température de l'eau dans le dégazeur sous vide est inférieure à 100 °C et, par conséquent, la pression dans le dégazeur sous vide est inférieure à la pression atmosphérique - vide, la question principale se pose dans la conception et le fonctionnement d'un dégazeur sous vide - comment fournir l'eau dégazée après le dégazeur sous vide en plus du système d'alimentation en chaleur. C'est le principal problème de l'utilisation d'un désaérateur sous vide pour la désaération de l'eau dans les chaufferies et les stations de chauffage.

Fondamentalement, cela a été résolu en installant un dégazeur à vide à une hauteur d'au moins 16 m, ce qui a fourni la différence de pression nécessaire entre le vide dans le dégazeur et la pression atmosphérique. L'eau s'écoulait par gravité dans le réservoir de stockage situé au niveau du zéro. La hauteur d'installation du désaérateur à vide a été choisie en fonction du vide maximal possible (-10 m.a.c.), de la hauteur de la colonne d'eau dans le réservoir tampon, de la résistance de la canalisation de vidange et de la perte de charge nécessaire pour assurer le mouvement de l'eau désaérée . Mais cela comportait un certain nombre d'inconvénients importants : une augmentation des coûts de construction initiaux (une cheminée de 16 m de haut avec une plate-forme de service), la possibilité de geler l'eau dans la canalisation de vidange lorsque l'alimentation en eau du dégazeur est arrêtée, des coups de bélier dans la canalisation d'évacuation, difficultés d'inspection et d'entretien du dégazeur en période hivernale.

Pour les chaufferies en blocs qui sont activement conçues et installées cette décision sur applicable.

La deuxième option pour résoudre le problème de l'approvisionnement en eau désaérée après un dégazeur sous vide consiste à utiliser un réservoir de stockage d'eau dégazé intermédiaire - un réservoir dégazeur et des pompes pour fournir de l'eau dégazée. Le réservoir du dégazeur est sous le même vide que le dégazeur sous vide lui-même. En fait, le désaérateur sous vide et le réservoir du désaérateur forment un seul récipient. La charge principale incombe aux pompes d'alimentation en eau désaérée, qui prélèvent l'eau désaérée sous vide et l'alimentent plus loin dans le système. Pour éviter l'apparition de cavitation dans la pompe d'alimentation en eau dégazée, il est nécessaire de s'assurer de la hauteur de la colonne d'eau (la distance entre la surface de l'eau dans le réservoir dégazeur et l'axe d'aspiration de la pompe) à l'aspiration de la pompe n'est pas inférieure à la valeur indiquée dans le passeport de la pompe en tant que NPFS ou NPFS. La réserve de cavitation, selon la marque et les performances de la pompe, varie de 1 à 5 m.

L'avantage de la deuxième disposition du dégazeur sous vide est la possibilité d'installer le dégazeur sous vide à faible hauteur, à l'intérieur. Les pompes d'approvisionnement en eau désaérée garantiront que l'eau désaérée est pompée plus loin dans les réservoirs de stockage ou pour l'appoint. Pour assurer un processus stable de pompage de l'eau désaérée du réservoir du dégazeur, il est important de choisir les bonnes pompes pour fournir de l'eau désaérée.

Amélioration de l'efficacité du dégazeur sous vide.

Étant donné que la désaération sous vide de l'eau est effectuée à une température de l'eau inférieure à 100 ° C, les exigences relatives à la technologie du processus de désaération augmentent. Plus la température de l'eau est basse, plus le coefficient de solubilité des gaz dans l'eau est élevé, plus le processus de désaération est difficile. Il est nécessaire d'augmenter l'intensité du processus de désaération, respectivement d'appliquer Des décisions constructives basé sur de nouveaux développements scientifiques et des expériences dans le domaine de l'hydrodynamique et du transfert de masse.

L'utilisation d'écoulements à grande vitesse avec transfert de masse turbulent lors de la création de conditions dans l'écoulement de liquide pour réduire davantage la pression statique par rapport à la pression de saturation et obtenir un état surchauffé de l'eau peut augmenter considérablement l'efficacité du processus de désaération et réduire les dimensions globales et le poids du dégazeur sous vide.

Pour solution complète La question de l'installation d'un dégazeur sous vide dans la chaufferie à zéro avec une hauteur hors tout minimale a été développée, testée et mise en production avec succès en série d'un dégazeur sous vide bloc BVD. Avec une hauteur de désaérateur légèrement inférieure à 4 m, le désaérateur à bloc sous vide BVD permet une désaération efficace de l'eau dans la plage de performances de 2 à 40 m3/h pour l'eau désaérée. Le désaérateur à bloc sous vide n'occupe pas plus de 3x3 m d'espace dans la chaufferie (à la base) dans sa conception la plus productive.