Оптимизация расхода пара в деаэраторе

Конструкция эффективной системы деаэрации определяется исходным содержанием растворенных газов и желаемой концентрацией кислорода после деаэрации. Эти параметры, в свою очередь, зависят от соотношения подпиточной воды и возвратного конденсата, а также рабочего давления котла.

Пар используется в деаэраторах для нагрева воды до температуры полного насыщения, соответствующей давлению пара в деаэраторе, а также для уноса выделяющихся растворенных газов. Пар может подаваться прямотоком, противотоком или перпендикулярно по отношению к потоку воды. Деаэратор состоит из деаэрационной колонки, резервуара (бака) и охладителя выпара. В деаэрационной колонке пар продувается (барботирует) через воду, нагревая и вспенивая ее. Затем пар поступает в охладитель выпара, где конденсируется, отдавая тепло воде, поступающей на деаэрацию. Неконденсируемые газы и часть пара выбрасываются из деаэратора. При этом расход подаваемого пара и выбрасываемого выпара должны быть оптимизированы с тем, чтобы обеспечить достаточную деаэрацию, одновременно сведя к минимуму потери пара.

Внезапное увеличение количества выпара может привести к резкому росту давления в деаэрационной колонке и, как следствие, повторному растворению кислорода в воде. Поэтому деаэратор должен быть оборудован специальным регулирующим клапаном, обеспечивающим постоянное давление.

Пар, подаваемый в деаэратор, обеспечивает нагрев смеси возвратного конденсата и подпиточной воды до температуры насыщения, а также физическое действие (барботирование), приводящее к выделению растворенных газов. После использования большая часть пара конденсируется, однако незначительная его доля (как правило, от 5 до 14 %) выбрасывается вместе с газами в составе выпара. Как правило, при проектировании деаэраторов рассчитывается расход пара, необходимый для подогрева воды, а затем проектировщики при необходимости обеспечивают достаточность расхода и для барботажа. При высокой степени возврата конденсата (>80 %) и его высоком давлении по сравнению с давлением в деаэраторе требуется лишь небольшое количество греющего пара, и могут быть приняты меры по конденсации избыточного барботажного пара.

Энергия пара, использованного в деаэраторе, может утилизироваться посредством конденсации пара и передачи тепла воде, поступающей в деаэратор, при помощи теплообменника.

Потребности деаэратора в паре должны быть проанализированы и оценены при рассмотрении любых планов реконструкции паровых систем, а также мер по возврату конденсата и утилизации тепловой энергии.

Установка устройств, осуществляющих постоянный мониторинг содержания растворенного кислорода, может способствовать выявлению режимов и практических подходов, не обеспечивающих достаточной деаэрации.

Назначением деаэратора является удаление кислорода, растворенного в воде, а не дополнительно подсасываемого воздуха. Источником такого воздуха могут служить некачественные уплотнения на всасывающей стороне насоса, а также недостаточная изоляция насоса.

Очистители воды на солнечных батареях

Компактный очиститель воды, который работает автономно от местных коммуникаций, и может транспортироваться на вертолёте или на буксире. Аппарат выглядит как 6,2-фунтовый трейлер, который накрывается солнечными панелями и располагается рядом с любым источником воды. Стоит лишь погрузить насос в воду, нажать на кнопку и можно получить достаточное количество воды превосходного качества. Такая установка, если задействовать её полностью, позволит ежедневно получать около 140 000 литров воды. При этом установка должна находиться на солнце лишь 5 часов для подзарядки. Кроме выработки энергии для питания насоса, солнечные панели площадью 1,8 м на 0,9 м, накапливают остатки выработанной энергии в батарею емкостью 31 кВт*ч, для работы в облачную погоду. Вода из источников прогоняется через целую систему фильтров и остается в резервуаре объёмом свыше 11 тысяч литров.

Паровая винтовая машина

ПВМ является машиной объемного типа действия. Она содержит ведущий и ведомый роторы (рис. 1) в виде шнеков специального профиля. Выходной вал ведущего ротора подсоединен к электрогенератору. Роторы находятся в зацеплении и имеют шестерни связи, исключающие взаимное касание роторов во время работы.

Принцип действия ПВМ показан на рис. 1. Пар высокого давления из котла поступает в ПВМ через впускное окно в корпусе с одного торца роторов. После заполнения паром канавки между зубьями происходит отсечка пара, и при дальнейшем вращении роторов в канавке (парной полости) происходит объемное расширение порции пара. В конце расширения канавка сообщается с выпускными окнами в корпусе на другом торце роторов. Выпускной пар поступает в тепловую сеть для нужд технологии (например, для выпарки сахара из свеклы) или для отопления.

Рис. 1. Принцип действия ПВМ:

а – начальное заполнение паровой полости; б – расширение пара;

в – выпуск отработанного пара