Kessel werden in vielen Branchen zur Erwärmung des Wassers eingesetzt. Die Anwendungen von Kesseln umfassen hauptsächlich Warmwasserbereitung, Zentralheizung, Kochen, Hygiene und kesselbasierte Stromerzeugungssysteme. Der wesentliche Teil dieses Kesselbetriebs ist das Speisewasser. Dieses Wasser wird im gesamten System recycelt und ist niemals der äußeren Atmosphäre ausgesetzt. Dieses Wasser muss behandelt werden, um Korrosion und Ablagerungen der Kesselinnenfläche zu vermeiden. Um dies zu überwinden, hat sich die Belüftung als wirksames Verfahren zur Entfernung von Sauerstoff und anderen gelösten Gasen aus dem Wasser erwiesen. Entlüfter ist das Gerät, das verwendet wird, um das Speisewasser zu behandeln, bevor es in den Kessel bewegt wird.
Was ist Deaerator?
Wasser ist ein universelles Lösungsmittel, das viele gelöste Gase enthält, die stark korrosiv sind, wenn sie den Komponenten des Kessels und der Kesselanlagen ausgesetzt werden. Neben diesen gelösten Gasen enthält Wasser auch viele gelöste Mineralien. Wenn also Wasser als Speisewasser für Kessel verwendet wird, wird der Kessel beschädigt.
Wenn das Wasser, das gelösten Sauerstoff enthält, in den Kessel gegeben wird, bilden sich Korrosion und Rost mit beschleunigter Geschwindigkeit. Eisen beginnt sich aufzulösen, wenn es mit Wasser in Kontakt kommt und Eisenhydroxid bildet. Im Dampf vorhandenes Kohlendioxid strömt durch alle Dampfleitungen. Wenn dieser Dampf seine latente Energie abgibt, was zu Kondenswasser führt, verbindet er sich mit dem freien Kohlendioxid und bildet Kohlensäure.
Belüftungsprozess
Kohlensäure in Kesseln führt zur Korrosion von Rohren und Wärmeübertragungseinheiten. Kohlendioxid führt beim Arbeiten mit Sauerstoff zu 40% mehr Korrosion und Zunderbildung, wodurch der Kessel beschädigt wird. Der Belüftungsprozess hat sich als Schlüssel zu hocheffizienten und langlebigen Kesselsystemen erwiesen. Dies ist das Gerät, in dem der Belüftungsprozess stattfindet. Es wird verwendet, um den Sauerstoff, das Kohlendioxyd und andere aufgelöste Gase vom Wasser zu entfernen, bevor man es in das Kesselsystem bewegt. Diese sind in Wärmekraftwerken, Dampfkraftwerken, Benzinraffinerien usw. unerlässlich. Das Speisewasser wird zuerst im Entlüfter aufbereitet und dann in die Kesselanlage geleitet.
Funktionen des Entlüfters
Eine der Eigenschaften von Wasser ist seine Oberflächenspannung, da es eine hohe Oberflächenspannung enthält, die alle Dinge zusammenhält. Die Anwendung eines Tensids kann die Oberflächenspannung von Wasser reduzieren. Belüftung ist der Prozess, der die Oberflächenspannung des Wassers bricht.
Diese Funktion beginnt mit der Reduzierung der Oberflächenspannung von Wasser durch Sprühen oder Filmen. Dann wird Wärme auf das Kondenswasser aufgebracht. Nach dem Aufbringen von Wärme findet der Rührvorgang statt. Die vom Wasser getrennten korrosiven Gase werden durch Entlüftungen wieder in die Atmosphäre freigesetzt.
Design und Komponenten
Entlüfter erfordert eine hohe temperatur und niedrigen-druck einstellungen richtig zu funktionieren. Sie müssen in der Lage sein, heißes Kondensat, das zusätzlich zum kalten Brauchwasser aus dem System zurückkehrt, aufzunehmen. Ein Entlüfter muss mechanisch entworfen sein, um Sauerstoff vom Wasser zu 7ppb zu entfernen, und restlicher Sauerstoff wird chemisch unter Verwendung der Sauerstofffänger wie Natriumsulfit und Hydrazin entfernt.
Das Design enthält einen Make-up-Wassereinlass, um das Rohwasser in den Entlüfter zu lassen. Ein Druckbegrenzungsventil und ein Vakuumschalter sind ebenfalls vorhanden, um den Druck im System einzustellen. Ein Kondensateinlass ermöglicht den kondensierten Dampf in das System. Eine Betriebsentlüftung ist mit einer Blende versehen, um die Gase in die Atmosphäre freizusetzen. Der Dampf wird durch den Dampfeinlass in den Entlüfter geleitet.
Ein Entlüfter, der mit einem Druck von 0,5 bar oder 7 psi arbeitet, erfordert eine Temperatur von 217 Grad Fahrenheit. Die Temperatur- und Druckwerte können je nach Ausführung variieren.
Funktionsprinzip
Das Hauptziel ist hier, die gelösten Gase zu entfernen. Die Anwendung von Wärme ist der richtige Weg, um die gelösten Gase aus dem Wasser zu entfernen. Sauerstoff kommt in Kontakt mit Wasser entweder aus der äußeren Atmosphäre oder die Lecks in Rohrleitungen. Beim Erhitzen von Wasser bildet sich im Kessel Kohlensäure. Für korrosionsfreie Kohlendioxidgehalte im Wasser sollte sein pH-Wert größer als 8,5 pH gehalten werden.
Entfernung von Sauerstoff und Kohlendioxid
Die Löslichkeit gelöster Gase in Wasser nimmt mit steigender Wassertemperatur ab. Das bedeutet, dass mit steigender Temperatur mehr Sauerstoff und Kohlendioxid aus dem Wasser freigesetzt werden. Wir müssen also die Wassertemperatur auf einen Wert nahe der Sättigungstemperatur des Wassers erhöhen. Durch Erhitzen des Wassers unter den Siedepunkt wird der flüssige Zustand des Wassers aufrechterhalten.
Das Make-up-Wasser wird durch eine Sprühdüse in die Sprühhaube gesprüht. Gleichzeitig wird auch Dampf freigesetzt. Das Sprühen von Wasser erhöht die Kontaktfläche des Wassers mit dem Dampf. Dies führt zu einer schnelleren Wärmeübertragungsrate. So wird Wasser schnell erhitzt und viele nicht kondensierbare Gase werden schnell freigesetzt. Diese nicht kondensierbaren Gase wandern durch die Entlüftung.
Entfernung von nicht kondensierbaren Gasen
Das durch den Dampf erwärmte Wasser wird in der Vorwärmstrecke des Entlüfters gesammelt. Sobald der Wasserstand das Betriebsniveau des Tanks erreicht hat, wird der Dampf durch eine Dampfleitung in diesen Abschnitt geleitet. Dieser Dampf sprudelt durch das Wasser, wodurch das Wasser erwärmt und die nicht kondensierbaren Gase freigesetzt werden. Diese Gase werden dann durch die Lüftungsöffnungen in die Atmosphäre freigesetzt.
Arten von Entlüfter
Entlüfter design unterscheidet sich von einem hersteller zum anderen. Es gibt drei populäre Arten Entlüfter wie thermische Art, drehende Diskettenart des Vakuums & die Ultraschallart. Der Vakuum-Rotationsscheibentyp wird für niedrig- bis hochviskose Produkte verwendet, während der Ultraschalltyp für sehr viskose Produkte verwendet wird.
Basierend auf ihrem Design werden die thermischen Entlüfter in zwei Typen klassifiziert, wie der Sprühentlüfter & der Kaskadenentlüfter. Der Sprühentlüfter besteht aus einem vertikalen oder horizontalen Zylinder, der sowohl als Entlüftungsabschnitt als auch als Speicherabschnitt dient. Bei einem Kaskadenentlüfter ist der Entlüfterabschnitt vom Speicherabschnitt getrennt. Hierbei wird ein vertikaler oder horizontaler Luftentlüfterabschnitt auf einen horizontalen Vorratszylinderbehälter aufgesetzt. Dieser Entlüfter ist auch als Spray & Tray-Entlüfter bekannt.
Sprühentlüfter
Dieser Entlüfter enthält einen mit E bezeichneten Vorwärmabschnitt, einen mit F bezeichneten Entlüfterabschnitt, der durch ein mit C bezeichnetes Leitblech getrennt ist. Um das Abstreifen der gelösten Gase im Entlüftungsabschnitt zu erleichtern, wird das Wasser im E-Abschnitt durch den Strom vorgewärmt. Das Wasser wird dann in Abschnitt F entlüftet. Die freigesetzten Gase werden durch die Entlüftung in die Atmosphäre freigesetzt. Dieses Wasser wird dann mit einer Pumpe am Boden des Behälters in die Dampferzeugungskessel gepumpt.
Kaskadenentlüfter
Bei diesem Entlüfter ist über einem horizontalen Speisewasserspeicher ein vertikaler Kaskadenentlüfter montiert. Der Entlüftungsabschnitt enthält perforierte Böden. Wasser tritt durch die über diesen Böden vorhandenen Sprühventile in diesen Abschnitt ein und bewegt sich nach unten. Das Wasser gelangt von den Böden in das Vorratsgefäß. Das Wasser wird aus der im unteren Abschnitt vorhandenen perforierten Rohrleitung mit vorgewärmtem Dampf beaufschlagt. Dieser Dampf erwärmt das Wasser und die abgeschiedenen Gase strömen nach oben. Diese werden durch das am Entlüfterabschnitt vorhandene Ventil freigesetzt.
Vor- und Nachteile
Mit den verschiedenen Arten von Entlüftern sind viele Vor- und Nachteile verbunden.
Im Vergleich zu den anderen Typen mit der gleichen Kapazität, Spray Entlüfter ist kostengünstig & weniger Gewicht. Dieser Entlüfter benötigt auch weniger Kopffreiheit. Seine Kapazität reicht von 7000 bis 280000 Pfund pro Stunde.
Die Nachteile des Sprühentlüfters sind seine große Menge beweglicher mechanischer Komponenten, die möglicherweise mehr mechanische Wartung erfordern. Dies erhöht die routinemäßigen Betriebskosten & Zuverlässigkeit des Entlüfters. In diesem Entlüfter erfolgt die Belüftung in zwei Stufen. Hier erfolgt im Sprühkopfbereich etwa 90 Prozent der Belüftung, während die restlichen 10 Prozent im Scheuer- oder federbelasteten Düsenbereich erfolgen. Kritische Fehlausrichtungen zur Dampfdüse beeinträchtigen die Zuverlässigkeit dieses Entlüftungstyps. Dies hat auch eine begrenzte Hochdruckrendite im Vergleich zu anderen Typen.
Die Vorteile des Kaskadentyps des Entlüfters sind seine hohe Zuverlässigkeit, höhere HP-Erträge, hohe DA-Konsistenz und hohe Kapazität. Die Nachteile dieses Entlüfters sind seine geringe Kopffreiheit, sein hohes Gewicht und sein hoher Preis im Vergleich zum Sprühentlüfter.
Anwendungen
Einige der Anwendungen der Entlüfter sind wie folgt-
- Diese werden für die Kesselanlagen verwendet, die bei 75 Pfund oder höherer Kapazität arbeiten.
- Anlagen ohne Standby-Kapazität.
- Kesselanlagen mit kritischen Lasten.
- Anlagen, die mit 25 Prozent Make-up oder mehr betrieben werden.
- Wärmekraftwerke.
- Diese können auch verschiedene gelöste Gase aus Produkten wie Lebensmitteln, Körperpflegeprodukten, Kosmetika, Chemikalien usw. entfernen…
- Entlüfter werden in Pharmazeutika eingesetzt, um die Dosiergenauigkeit im Abfüllprozess zu erhöhen.
- Diese werden auch bei Produkten verwendet, um deren Lagerstabilität zu erhöhen, eine Entfärbung der Produkte zu verhindern usw..
Entlüfter wird normalerweise mit Kesseln in der chemischen Prozessindustrie oder in der Energieerzeugungsindustrie benutzt. Der Gebrauch des Entlüfters, bevor er Wasser in den Kessel einspeist, erhöht in hohem Grade die Leistungsfähigkeit und die Zuverlässigkeit der Kessel. Die Korrosion, die zum Kessel verursacht wird, kann in hohem Grade verringert werden. Die Temperatur des im Entlüfter verwendeten vorgewärmten Dampfes sollte ebenfalls in Schach gehalten werden. Für jeden 10 Grad Anstieg der Temperatur des Speisewassers kann 1 Prozent Anstieg des Gewinns beobachtet werden. Die Menge der im Entlüfter gebildeten Kohlensäure hängt auch von der Anzahl der im Wasser vorhandenen Bicarbonate ab. Was sind die Arbeitstemperatur- und Druckwerte für einen Entlüfter?
Häufig gestellte Fragen
1). Warum wird der Entlüfter in der Höhe platziert?
Der Entlüfter befindet sich in einer bestimmten Höhe, um den optimalen Druck vor dem Absaugen aufrechtzuerhalten.
2). Warum werden Entlüfter in Kesseln verwendet?
Wasser enthält viele korrosive gelöste Gase. Wenn dieses Wasser direkt den Kesseln zugeführt wird, verursacht es eine hohe Korrosion und Rostbildung der Kesselmetallkomponenten. Dadurch werden die Kessel beschädigt und ihre Zuverlässigkeit verringert. Um zu verhindern, dass dieser Entlüfter in Kesseln verwendet wird, um diese nicht leitenden Gase in Wasser zu entfernen.
3). Ist der Entlüfter ein Druckbehälter?
Ja, es ist ein Druckbehälter. Diese sind auf dem Markt in verschiedenen Druckstufen erhältlich.
4). Was ist Deaerator Pegging?
Während mehrerer Strat-up-Ereignisse sinkt der Druck des Entlüfters. Zur Stabilisierung der Druckschwankungen während der Start-up / Rampe nach oben / unten Bedingungen Pegging-System wird als Backup beibehalten. Dieses behält den Druck des Entlüfters über 3PSIG bei.
5). Wie wird es verwendet, um Sauerstoff zu entfernen?
Sauerstoff wird entweder beim Kontakt mit der äußeren Umgebung oder durch Leckagen im Rohrleitungssystem im Wasser gelöst. Die Löslichkeit von Sauerstoff nimmt mit steigender Temperatur ab. Um den Sauerstoff aus dem Wasser zu entfernen, wird die Temperatur des Wassers im Entlüfterabschnitt erhöht. Dieser abgetrennte Sauerstoff wird dann durch die oben vorhandenen Belüftungsöffnungen entlüftet.