Назначение термической деаэрации

МОДУЛЬ 11Основы термической деаэрации воды и термические деаэраторы

Целевая установка: Дать понятие о физических процессах в судовых термиче­ских деаэраторах, способах деаэрации и основных схемах деаэраторов.

Основные вопросы

Назначение термической деаэрации.

Физические основы термической деаэрации.

Способы термической деаэрации и схемы.

Факторы, определяющие работу деаэратора.методика расчета.

Назначение термической деаэрации

Газоудаление, т.е. снижение концентрации растворенных в воде газов, обя­зательно для ПЭУ современных судов, т.к. агрессивные газы способствуют коррозии оборудования. Различают два вида коррозии: электрохимическую и химическую.

Электрохимическая коррозия - разрушение поверхности металла вследствие действия микрогальванических пар вместе контакта воды и металла. При этом вода должна быть электролитом. Характерна для оборудования, соприкасающегося с водой.

Химическая коррозия - это разрушение металла вследствие химических реакций между молекулами водяного пара и атомами металла. Характерна для оборудования,соприкасающегося с водяным паром.

Чаще всего оба вида коррозии протекают одновременно. Процессы электрохимической и химической коррозии поддерживаются непрерывными или интенсифицируются при наличии в воде (паре) свободных газов (кислород, водород, углекислый газ)

Способом борьбы с коррозией является термическая деаэрация, сущность которой сводится к нагреванию воды до температуры кипения, при которой из нее полно­стью удаляется растворенный воздух.

Агрессивные газы попадают в питательную воду ПЭУ вследствие:

1 - подсоса воздуха через концевые уплотнения турбин;

2 - через неплотности в ГК;

3 - через неплотности во фланцах трубопроводах и плоскостях разъема меха­низмов;

4 - с подпиточной водой.

Растворимость газов в жидкости зависит от свойств газа и растворителя, от тем­пературы и давления. Для области давлений до 100 кПа количество растворенного в жидкости газа определяют по закону Генри: «При постоянной температуре раство­римость данного газа в жидкости прямо пропорциональна давлению этого газа над жидкостью».

*)

где — весовое количество газа, мг/л;

— парциальное давление газа над жидкостью, Па;

Н — коэффициент Генри (см. рис. 1);

, — молекулярные веса газа и раствора;

k — коэффициент пропорциональности (коэффициент растворимости).

Рисунок 1 – Зависимость коэффициента Генри от температуры

Если растворенный в воде газ - кислород, то его весовое содержание:

**)

где L - коэффициент, учитывающий долю кислорода в воздухе.

Совместное решение уравнений (*) и (**):

, мг/л (1)

Рисунок 2 – Зависимость коэффициента от температуры

По уравнению (1) и графику получают графическую зависимость (см. рис.3) содержания кислорода в воде при ее переохлаждении, т.е. недогреве до температуры насыщения.

Рисунок 3 – Зависимость содержание кислорода в воде от температуры деаэрации и ее переохлаждения

Переохлаждение кон­денсата на 1^оС повыша­ет его кислородосодержание примерно на 0,025-0,035 мг/л.

ГК обеспечивает деаэрацию конденсата до 0,1 мг/л по кислороду и 0-1,5 мг/л по углекислому газу. В то же время, со­держание кислорода в современных конденсатно – питательных системах (КПС) желательно иметь 0,02-0,05 мг/л.