Деаэрационные колонки повышенного давления
Рубрика: Деаэраторы
Здравствуйте уважаемые заказчики предприятия МеталлЭкспортПром и кто интересуется нашей продукцией. Сегодня я хочу подробно рассказать какие бывают деаэраторы дп — повышенного давления, которые редко, но все же применяются и представляют собой технически сложные и ответственные емкости. Всем кто работает с таким оборудованием знаком деаэратор атмосферный или вакуумный, а вот устройства о которых я сейчас говорю знают не многие. И так по-порядку.
Само название говорит о том, что устройство в отличие от обычных аппаратов, работает при повышенном давлении. В серии ДА используется давление 0,12 МПа, а в серии ДП, про которую мы сейчас говорим от 0,23 до 1,08 МПа у ДП1000/120, это в девять раз больше, чем у атмосферников. Соответственно и стенки сосудов гораздо толще. Если интересно сразу посмотреть технические характеристики, то переходим сюда для ТЭС и для АЭС сюда, или читаем далее.
Сам аппарат относится к емкостному оборудованию, подробней о емкостях можно посмотреть здесь, но так как внутри его протекают и процессы теплообмена, то его можно отнести и к теплообменникам, о которых все написано в этом разделе. Давайте рассмотрим из чего он состоит.
А состоит он из деаэрационной колонки, условное обозначение кдп, начиная с кдп-80 до кдп-6000, расшифровывается соответственно КДП — колонка деаэратора повышенного давления, а числа рядом это номинальная производительность измеряемая в тоннах в час или т/ч, т.е. бывают от 80 до 6000 тонн в час. Производительность деаэратора это количество подготовленной воды на выходе из него, т.е. сколько он может обработать и выдать воды в тоннах в час. И так таких колонок может быть от одной до четырех и более, в отличии от простого атмосферного деаэратора с одной колонкой, и они могут быть, как вертикальные, так и горизонтальные, в зависимости от устройства аппарата.Теперь рассмотрим какую функцию выполняет колонка. Для этого начнем с самого начала, а зачем нужен вообще сам деаэратор дп и куда и где он устанавливается.
А устанавливают их на ТЭС и АЭС, в которых имеются энергетические котлы с начальным давлением пара от 10 МПа, в отличии от атмосферных работающих соответственно при малом атмосферном давлении и с малыми водогрейными котлами при давлении 0,07 МПа. Разница налицо, давление пара энергетических котлов в сто с лишним раз больше, впрочем как и они сами. Давайте далее рассмотрим, чтобы было понятней сам процесс водоподготовки, так как весь емкостный и теплообменный аппарат для этого и предназначен.
Водоподготовка
Так как мы рассматриваем тепловые и атомные электрические станции, то и рассмотрим процессы в них протекающие. Любая электрическая станция нужна для получения электроэнергии, которая дальше идет в дома или на предприятия. А откуда она берется? Ее вырабатывает генератор, который приводит в движение турбина, для работы которой нужен пар, а пар вырабатывает парогенератор или сам паровой котел,в зависимости от устройства станции. Но пар должен откуда-то образовываться, а получается он путем испарения питательной воды.
Вода поступающая в реактор или котел должна быть очищена, как от механических примесей, так и от газов, которые могут в ней присутствовать. Вот эти примеси могут откладываться на стенках трубопроводов и самих котлов, тем самым уменьшая процессы протекания жидкостей и теплообмен, а присутствующие в воде газы вызывают коррозию труб стенок котлов. Все это не только приводит к ухудшению эффективности работы, но может вызвать и аварийную ситуацию. Чтобы это не допустить и нужна водоподготовка и водоочистка, в которой непосредственное участие и принимает деаэратор повышенного давления в нашем случае, который удаляет коррозионно активные газы их питательной воды реакторов и паровых котлов.
Только в аэс имеются два контура. В первый вода подготавливается и заливается. И этот контур работает многие месяцы, а вот второй контур работает несколько иначе, читаем далее. Есть и одноконтурные, тогда теплоноситель вода проходит полный цикл от котла через парогенератор до турбины, потом в конденсатор и снова в реактор.Такие станции дешевле, но оборудование работает в условиях радиации. Поэтому двухконтурные более безопасные, так как радиоактивная вода движется только в замкнутом первом контуре, который находится за кожухом и бетоном, это сам реактор, взаимодействие идет в парогенераторе, но это уже не так сильно.
Процессы протекающие в аэс
Рассмотрим все процессы от начала до конца на примере атомной электрической станции, но только те касаемо нашей темы. И так. Есть сердце станции это реакторный блок, внутри которого находятся стержни, в которых и протекает ядерная реакция. При этом выделяется огромное количество тепла. Эта емкость находится внутри другой емкости, между которыми и находится вода. Т.е. два бака представляют собой ядерный котел, внутри которого протекает ядерная реакция и нагревает воду в промежутке между ними.
Нагретая вода попадает в теплообменник, называемый парогенератор, проходит через него отдавая теплоту, и выходит из него и далее нагнетается циркуляционным насосом снова в котел. Это первый контур. И он замкнутый, т.е. вода заливается туда и циркулирует большое время, конечно иногда пополняясь.
Но есть и второй контур. В теплообменный аппарат- парогенератор, нагнетается насосом вода почти кипящей и в нем уже закипает превращаясь в пар, для этого служит испаритель являющийся частью генератора. Пар выходит и бьет по лопаткам турбины приводя ее в движение, вращается ротор, который связан с ротором генератора. А генератор и вырабатывает электрическую энергию. Так вот пар проходя через турбину не рассеивается, зачем его терять, а выходит из турбины и попадает в конденсатор, служащий для конденсации пара и превращения его в жидкость.
Можно более подробно ознакомиться с конденсаторами.
Водоочистка
Конденсат на выходе из конденсатора попадает в деаэрационную колонку сверху. Другая часть пара на выходе из турбины из второго отбора, так же подается в колонку только снизу. Конденсат движет вниз, а пар ему навстречу. В результате этого процесса коррозионные газы их смесь, называемая выпаром, кислород, азот и другие поднимаются на верх и выходят попадая в охладитель выпара, который представляет собой кожухотрубный теплообменник с набором латунных или нержавеющих теплообменных труб. Пар конденсируется и попадает в бак, а газы отводятся в атмосферу. Так выглядит процесс водоочистки, который тесно связан с деаэрацией.
С колонками для атмосферных деаэраторов можно ознакомиться здесь. Там же рассмотрен подробно и принцип ее работы и назначение.
Деаэрация
Деаэрация это процесс подготовки питательной воды для котлов, связанный с удалением газов. И так в колонке вода очищается от газов и сливается в деаэраторный бак, накапливаясь в нем. Далее насос и накачивает ее в теплообменник парогенератор. Вода внутри поднимается и нагревается водой первого контура и попадает в испаритель.
В этом материале можно ознакомиться с баком деаэраторным для атмосферных устройств.
Испарители
Испаритель — это теплообменник служащий для испарения сред. В нашем случае для испарения питательной воды и выработки пара, подаваемого на лопатки турбин.
Сразу скажу, что есть еще и другие испарители, это наше производство, используемые для охлаждения жидкостей. Название одно и то же, а назначение совсем разное.
Особенности используемой воды
Так как атомные и тепловые электростанции очень сложные и ответственные устройства, то и очень важен процесс водоподготовки. Для теплообменников меньшего уровня вода может использоваться и с примесями, например воздухоохладители и газоохладители представляющие теплообменные аппараты, могут работать на пресной воде и на соленой, и с примесями. Только для их изготовления в зависимости от этого применяются различные материалы, простая сталь 3, ст20, либо специальные стали и сплавы, нержавеющие материалы. Оребренные трубы если вода пресная применяют из латуни, а если есть соли и механические примеси, то нержавейка или медно-никелевый сплав МНЖмЦ и МНЖ, мельхиор. Из тех же самых материалов производят и маслоохладители, которые в частности устанавливают в систему охлаждения выше рассмотренных турбин.
Отличия серии ДП от ДА
Первое и основное отличие, что дп предназначены для работы на аэс и тэс при повышенном давлении, а устройства серии да — деаэратор атмосферный, работают при атмосферном давлении на тепловых сетях, но участвуют так же в процессах водоподготовки.
Технические характеристики деаэраторов для ТЭС
Наименование | Производительность номинальная, т/ч | Давление рабочее абсолютное, МПа (кгс/см2) | Колонка | Количество колонок | Диаметр колонки, мм | Емкость бака, м3 | Емкость бака полезная, мм3 | Диаметр бака, мм | Длина деаэратора, мм | Высота деаэратора, мм | Масса, кг | Масса деаэратора с водой, мм |
дп-80/20 | 80 | 0.69(7.0) | кдп-80 вертикальная | 1 | 1000 | 20 | 17 | 2000 | 8100 | 3600 | 6500 | 27500 |
дп-225/65 | 225 | 0.59(6.0) | кдп-225 вертикальная | 1 | 1800 | 78 | 65 | 3400 | 9000 | 7400 | 20235 | 106260 |
дп-500/65 | 500 | 0.59(6.0) 0.69(6.0) | кдп-500 вертикальная | 1 | 2000 | 78 | 65 | 3400 | 9000 | 7070 | 20850 | 107350 |
дп-500/100 | 500 | 0.59(6.0) 0.69(6.0) | кдп-500 вертикальная | 1 | 2000 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 7070 | 27800 | 154300 |
дп-700/100 | 700 | 0.22(2.2) 0.23(2.3) | кдп-700 вертикальная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 6800 | 26265 | 156265 |
дп-1000/100 | 1000 | 0.69(7.0) | кдп-1000 вертикальная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 8130 | 30600 | 165600 |
дп-1000/100 | 1000 | 1.03(10.5) | кдп-1000 вертикальная малогабаритная | 1 | 2400 | 118 | 100 | 3400 | 13500 | 5700 | 47100 | 172100 |
дп-1000/120 | 1000 | 1.08(11,0) | кдп-1000 горизонтальная | 1 | 3000 | 186 | 120 | 3400 | 21000 | 7500 | 95000 | 202300 |
дп-1000/150 | 1000 | 0.69(0.7) | кдп-1000 вертикальная | 1 | 2400 | 176.4 | 150 | 3400 | 20120 | 8130 | 41100 | 234200 |
дп-2000/150 | 2000 | 0.69(0.7) | кдп-2000 вертикальная | 1 | 3400 | 176.4 | 150 | 3400 | 20120 | 8370 | 46854 | 255254 |
дп-2000/185 | 2000 | 0.69(0.7) | кдп-2000 вертикальная | 1 | 3400 | 217.6 | 185 | 3400 | 24270 | 8370 | 52654 | 302254 |
дп-2800/185 | 2000 | 0.74(7.5) | кдп-2800 вертикальная | 1 | 3400 | 217.6 | 185 | 3400 | 24270 | 10470 | 59200 | 325800 |
Технические характеристики деаэраторов для АЭС
Наименование | Производительность номинальная, т/ч | Давление рабочее абсолютное, МПа (кгс/см2) | Колонка | Количество колонок | Диаметр колонки, мм | Емкость бака, м3 | Емкость бака полезная, мм3 | Диаметр бака, мм | Длина деаэратора, мм | Высота деаэратора, мм | Масса, кг | Масса деаэратора с водой, мм |
дп-2000-2х1000/120-А | 2000 | 0.7(7.0) | кдп-10А вертикальная | 2 | 2400 | 150 | 120 | 3400 | 17000 | 8300 | 43200 | 227200 |
дп-3200-2х1600/185-А | 3200 | 0.69(0.7) | кдп-1600-А вертикальная | 2 | 3400 | 210 | 185 | 3400 | 23415 | 11160 | 93000 | 361000 |
дп-3200/220-А | 3200 | 1.35(13.8) скользящее | кдп-3200-А горизонтальная | 1 | 3000 | 350 | 220 | 3800 | 32180 | 7900 | 230000 | 710000 |
дп-6000/250-А | 6000 | 0.82(8.4) | кдп-6000-А горизонтальная | 1 | 3000 | 400 | 250 | 3800 | 32180 | 7900 | 190000 | 74000 |
дп-6000/250-А-1 | 6000 | 0.97(9.91) | кдп-6000-А горизонтальная | 1 | 3000 | 400 | 250 | 3800 | 36000 | 7900 | 243200 | 793200 |
Расположение колонок
В зависимости от модели колонка деаэратора повышенного давления кдп может быть вертикальной или горизонтальной. Какая она видно из таблиц выше.
Ну вот мы и рассмотрели процессы протекающие внутри атомных станций от начала до конца, но для которых обязательно нужна питательная вода, для получения которой и служат процессы водоподготовки и водоочистки с участием в них деараторов повышенного давления типа дп.
Заказать в производство и купить деаэратор ДП
Для того, чтобы заказать изготовление деаратора дп и узнать цену свяжитесь с нами по телефону: +7(351)270-94-54, отправьте заявку на факс: +7(351)735-95-79 или на электронную почту:
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
.
Дополнительное оборудование
Деаэраторы с повышенным давлением устанавливаются на объектах повышенной опасности, соответственно и все другое оборудование входящее в технологическую схему должно быть быть изготовлено с определенным классом безопасности и быть ОЧЕНЬ качественным. Кроме теплообменников и емкостей здесь участвует и трубопроводная арматура, регулирующая и запорная, а так же детали трубопроводов фланцы, служащие для соединения между собой частей трубопроводов между собой и с арматурой.
Помимо изготовления теплообменников и емкостей наше предприятие занимается поставками и продажей трубопроводной арматуры:
Источник
Проблема каждой тепловой сети — наличие в воде кислорода и анионов, которые достаточно серьёзно сокращают срок службы тепловых сетей. Для того чтобы увеличить этот срок, вода, прежде чем попасть в систему, проходит процесс деаэрации в деаэраторе, при которой из воды удаляются кислород и анионы. За счёт данного процесса повышается сопротивление металла к коррозии — в итоге продлевается срок службы тепловых сетей.
Для того чтобы уменьшить количество кислорода в воде достаточно просто нагреть жидкость, а вот для того чтобы удалить весь кислород необходимо довести воду до кипения. Так вот устройство, в котором вода доводится до кипения, называется деаэратором. Нагрев жидкости до кипения в деаэраторе происходит за счёт пара из турбины. Для того чтобы полностью удалить всевозможные газы из воды, она должна непременно прогреваться до температуры насыщения, т.к. даже небольшой недогрев воды на 1-4 °С приводит к увеличению остатков газа в воде. Для эффективного процесса деаэрации необходимо постоянно удалять газы, выделяющиеся в процессе кипения воды. Для этого в деаэраторе предусмотрена специальная парогазовая отводимая часть. Данный процесс называется выпором. Чем больше будет выпор у деаэратора, тем эффективнее будет его работа.
Типы деаэраторов: поверхностные, смешанные и перегретой воды. С наилучишими показателями эффективности и надежности, наибольшую распространённость получили смешанные деаэраторы.
Виды деаэраторов принципу давления: атмосферные, вакуумные и деаэраторы повышенного давления.
Атмосферные деаэраторы.
Устанавливают на линиях, в которых осуществляется подача добавочной воды.
Вакуумные деаэраторы.
Устанавливаются на подпитке тепловых сетей.
Деаэраторы повышенного давления.
Устанавливаются на основном потоке образующего конденсата.
Устройство деаэратора представляет собой деаэрационную колонку, в которой нагретая вода поступает сверху вниз, а снизу ей навстречу подаётся нагревающий пар. Деаэрационную колонку устанавливают в бак аккумулятор питательной воды, в который в процессе и стекает вода, прошедшая процесс деаэрации. Образно говоря, работа деаэратора — это совокупность деаэрационных колонн и деаэрационного бака, на котором они установлены.
Уровень воды в деаэраторах (вакуумный, атмосферный) должен быть фиксированным и контролируемым. Если уровень воды увеличится, то ее необходимо автоматически сливать через переливное устройство. Потому как при повышении уровня воды ухудшается сам процесс деаэрации. Давление в атмосферном деаэраторе и в вакуумном деаэраторе должно быть постоянным. Резкое повышение или понижение давления в системе приводит к нарушению работы насосов деаэратора.
Основные города отгрузки деаэраторов: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Казань, Самара, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Красноярск, Пермь, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Барнаул, Ульяновск, Тюмень, Ижевск, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Хабаровск, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Рязань, Астрахань, Пенза, Набережные Челны, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Улан-Удэ, Ставрополь, Магнитогорск, Брянск, Иваново, Тверь, Белгород, Нижний Тагил, Архангельск.
Мы поставляем деаэраторы в Казахстан в следующие города: Алматы, Шымкент, Караганда, Тараз, Астана, Павлодар, Усть-Каменогорск, Семипалатинск, Актобе, Уральск, Костанай, Петропавловск, Темиртау, Кызылорда, Актау, Атырау, Экибастуз.
Деаэраторы в Беларуси отгружаются в города: Минск, Гомель, Могилев, Витебск, Гродно, Брест, Бобруйск, Барановичи, Борисов, Орша.
Все знают, что в воде содержится воздух, а процесс деаэрации позволяет удалить этот воздух из воды. К примеру, в теплосетях наличие в воде кислорода и анионов достаточно серьёзно сокращает их срок службы. Для того чтобы увеличить этот срок, вода, прежде чем попасть в систему, проходит процесс деаэрации, при которой из воды удаляются кислород и анионы. За счёт этого повышается сопротивление металла к коррозии, а в итоге продлевается срок службы тепловых сетей. Для того чтобы уменьшить количество кислорода в воде достаточно просто нагреть жидкость, а вот для того чтобы удалить весь кислород необходимо довести воду до состояния кипения. Устройство, в котором вода доводится до состояния кипения, называется деаэратором. Нагрев воды до кипения в деаэраторе происходит за счёт пара из турбины. Для того чтобы полностью удалить все возможные газы из воды, она должна обязательно прогреваться до температуры насыщения. Поскольку даже небольшой недогрев воды 1-4 °С приводит к увеличению остатков газа в воде. Для эффективного процесса деаэрации нужно постоянно удалять газы, которые выделяются в процессе кипения воды. Для этого в деаэраторе есть специальная парогазовая отводимая часть, этот процесс называется выпором. Чем больше будет выпор у деаэратора, тем эффективнее его работа. Деаэраторы бывают разных видов. И делятся по принципу давления: на атмосферные, вакуумные, и на деаэраторы повышенного давления. Атмосферные деаэраторы устанавливают на линиях, которые осуществляют подачу добавочной воды. Вакуумные — на подпитке тепловых сетей, повышенного давления — на основном потоке образующего конденсата. Устройство деаэратора представляет собойдеаэрационную колонку, в которой нагретая воду поступает сверху вниз. Снизу ей навстречу подаётся нагревающий пар.Деаэрационная колонка устанавливается в бак аккумулятор питательной воды, в который в процессе и стекает вода, прошедшая деаэрацию. Вообще, работа деаэратора — это совокупность деаэрационных колонн и деаэрационного бака, на котором они установлены. Для наиболее эффективного процесса деаэрации в деаэраторах смешанного типа увеличивают поверхность контакта подогреваемой воды с паром. Термические деаэраторы по способам дробления воды делятся на плёночные, сопловые, с насадками, струйные, и барботажные. Наибольшее распространение получили струйные деаэраторы. Для того чтобы увеличить поверхность контакта воды с паром, деаэратор со стройной деаэрацией можно комбинировать с барботажной. Это позволяет наиболее эффективно удалять газы из воды.
Емкость деаэраторных баков выбирается из расчета трехминутной работы питательных насосов после прекращения подачи воды в деаэратор. Уровень воды в деаэраторе должен быть определенным и контролироваться с помощью водомерного стекла. При достижении предельно допустимого уровня, избыток воды сливается через переливное устройство. Повышение уровня свыше максимально допустимого ухудшает работу деаэрационной колонки. Давление в деаэраторе необходимо поддерживать постоянным. Это связано с тем, что после деаэратора вода, нагретая до температуры насыщения, питательным насосом подается в питательную магистраль и далее в барабан сепаратор. При резком изменении давления в деаэраторе может произойти вскипание воды, и работа насоса нарушается. При изменении нагрузки на турбину давление пара в отборах изменится, изменится давление и в деаэраторе. Если турбина имеет регулируемые отборы пара, то деаэратор следует подключать к этому отбору. Регулируемые отборы пара у турбин на АЭС, как правило, отсутствуют. Для обеспечения постоянства давления деаэратор по пару подсоединяется к нескольким отборам турбин. Постоянство давления в деаэраторе нарушает оптимальный подогрев питательной воды по ступеням. Но при недогреве воды, идущей в деаэратор, на 8—10 °С это влияние незначительно, и подогрев в деаэраторе можно рассматривать как общую ступень подогрева, тем более, что питаются они от одного и того же отбора пара.
В деаэратор могут поступать другие потоки давление над водой определяется давлением насыщенных паров воды пара и конденсата. В деаэратор одноконтурных АЭС сливается конденсат греющих паров промежуточных пароперегревателей турбины. Через деаэратор можно также вести расхолаживание первого контура реактора, если на линии сброса свежего пара в деаэратор установить технологический конденсатор. Кроме того, на всех типах АЭС в соответствии с Правилами технического проектирования установка 100%-ной очистки турбинного конденсата является обязательной. Это означает, что все примеси, поступающие с присосами охлаждающей воды в конденсаторе, в том числе и бикарбонаты, будут удаляться на ионнообменных фильтрах конденсатоочистки. Появление углекислоты исключается, кислород, как уже указывалось, частично удаляется в деаэрационном устройстве конденсатора. Кроме того, кислород в воде высокой чистоты с электропроводимостью менее 0,3 мкСи/см выполняет положительную функцию. При взаимодействии с углеродистыми сталями кислород образует защитную окисную пленку, уменьшающую коррозионные процессы и вынос продуктов коррозии в воду. Коррозия латунных сплавов в присутствии кислорода даже в воде высокой чистоты не снижается. Отсутствие деаэратора упрощает тепловую схему АЭС, однако возникают и некоторые проблемы, в частности, со сливом дренажей греющих паров ПВД, сбором второстепенных потоков пара и конденсата, приемником которых является деаэратор. Если возникает необходимость исключения деаэрации, то это можно сделать и в схеме с деаэратором, перекрыв линию на отводе выпара. Бездеаэраторная схема пока что ни на одном блоке АЭС не реализована.
Источник