O que é Deaerator - Princípio de funcionamento e aplicações

Experimente Nosso Instrumento Para Eliminar Problemas





As caldeiras são usadas em muitas indústrias para aquecer a água. As aplicações de caldeiras incluem principalmente aquecimento de água, aquecimento central, cozinha, saneamento e sistemas de geração de energia com base em caldeiras. A parte essencial desta operação da caldeira é a água de alimentação. Essa água é reciclada em todo o sistema e nunca é exposta à atmosfera externa. Esta água deve ser tratada para evitar corrosão, incrustação da superfície interna da caldeira. Para superar isso, a aeração provou ser um processo eficaz para remover o oxigênio e outros gases dissolvidos da água. Desaerador é o dispositivo usado para tratar a água de alimentação antes de movê-la para a caldeira.

O que é Deaerator?

A água é um solvente universal que contém muitos gases dissolvidos que são altamente corrosivos quando expostos à caldeira e aos componentes dos sistemas da caldeira. Além desses gases dissolvidos, a água também contém muitos minerais dissolvidos. Portanto, quando a água é usada como água de alimentação para caldeiras, ela danificará a caldeira.




Quando a água contendo oxigênio dissolvido é adicionada à caldeira, a corrosão e a ferrugem se formam em uma taxa acelerada. O ferro começa a se dissolver ao entrar em contato com a água formando Hidróxido Ferroso. O dióxido de carbono presente no vapor flui por toda a tubulação de vapor. Quando esse vapor cede sua energia latente, resultando em água condensada, ele se combina com o dióxido de carbono livre e forma ácido carbônico.

Processo de Aeração

O ácido carbônico em caldeiras leva à corrosão de tubos e unidades de transferência de calor. O dióxido de carbono ao trabalhar junto com o oxigênio leva a 40% mais corrosão e formação de incrustações, danificando a caldeira. O processo de aeração provou ser a chave para obter sistemas de caldeira altamente eficientes e duradouros. Este é o dispositivo no qual ocorre o processo de aeração. É usado para remover o oxigênio, dióxido de carbono e outros gases dissolvidos da água antes de movê-la para o sistema de caldeira. Estes são essenciais em usinas termelétricas, sistema de geração de energia a vapor , refinarias de petróleo, etc. A água de alimentação é primeiro tratada no desaerador e depois movida para o sistema de caldeira.



Funções do desaerador

Uma das propriedades da água é sua tensão superficial, pois contém um alto grau de tensão superficial que mantém todas as coisas juntas. A aplicação de um surfactante pode reduzir a tensão superficial da água. Aeração é o processo que quebra a tensão superficial da água.

Esta função começa com a redução da tensão superficial da água por meio de pulverização ou filmagem. Em seguida, o calor é aplicado à água condensada. Após a aplicação do calor, o processo de agitação ocorre. Os gases corrosivos separados da água são liberados de volta para a atmosfera por meio de respiradouros.


Design e Componentes

O desaerador requer configurações de alta temperatura e baixa pressão para funcionar corretamente. Eles devem ter a capacidade de reter o condensado quente retornando do sistema, além da água fria de reposição. Um desaerador deve ser mecanicamente projetado para remover o oxigênio da água para 7ppb e o oxigênio restante é removido quimicamente usando os eliminadores de oxigênio, como sulfito de sódio e hidrazina.

O projeto contém uma entrada de água de reposição para permitir que a água bruta entre no desaerador. Uma válvula de alívio de pressão e um disjuntor Vaccum também estão presentes para ajustar a pressão no sistema. Uma entrada de condensado permite que o vapor condensado entre no sistema. Um respiradouro de operação é fornecido com uma placa de orifício para liberar os gases na atmosfera. O vapor é passado para o desaerador através da entrada de vapor.

Um desaerador trabalhando com pressão de 0,5 bar ou 7 psi requer uma temperatura de 217 graus Fahrenheit. Os valores de temperatura e pressão podem variar dependendo do projeto.

Princípio de trabalho

O principal objetivo aqui é remover os gases dissolvidos. Aplicar calor é a maneira adequada de remover os gases dissolvidos da água. O oxigênio entra em contato com a água da atmosfera externa ou de vazamentos na tubulação. O ácido carbônico é formado dentro da caldeira quando a água é aquecida. Para níveis de dióxido de carbono livres de corrosão na água, seu valor de pH deve ser mantido acima de 8,5 pH.

Remoção de oxigênio e dióxido de carbono

A solubilidade dos gases dissolvidos presentes na água diminui com o aumento da temperatura da água. Isso significa que mais oxigênio e dióxido de carbono serão liberados da água com o aumento da temperatura. Portanto, precisamos aumentar a temperatura da água para um valor próximo à temperatura de saturação da água. Ao aquecer a água abaixo do ponto de ebulição, o estado líquido da água é mantido.

A água de reposição é borrifada na cobertura do spray através de um bico de spray. Ao mesmo tempo, o vapor também é liberado nele. A pulverização de água aumenta a área de superfície de contato da água com o vapor. Isso leva a uma taxa de transferência de calor mais rápida. Assim, a água é aquecida rapidamente e muitos gases não condensáveis ​​são liberados rapidamente. Esses gases não condensáveis ​​viajam pela ventilação.

Remoção de gases não condensáveis

A água aquecida pelo vapor é coletada na seção de pré-aquecimento do desaerador. Uma vez que o nível de água atinge o nível operacional do tanque, o vapor é passado por um tubo de vapor para esta seção. Esta bolha de vapor sobe através da água, aquecendo a água e liberando os gases não condensáveis. Esses gases são então liberados na atmosfera por meio das aberturas.

Tipos de desaerador

O design do desaerador difere de um fabricante para outro. Existem três tipos populares de desaeradores, como o tipo térmico, o tipo de disco rotativo a vácuo e o tipo de ultrassom. O tipo de disco rotativo a vácuo é usado para produtos de baixa a alta viscosidade, enquanto o tipo de ultrassom é usado com produtos muito viscosos.

Com base em seu design, os desaeradores térmicos são classificados em dois tipos, como desaerador tipo spray e desaerador tipo cascata. O desaerador tipo spray consiste em um cilindro vertical ou horizontal que serve tanto como uma seção do desaerador quanto como uma seção de armazenamento. No desaerador do tipo cascata, a seção do desaerador é separada da seção de armazenamento. Aqui, uma seção de desaerador vertical ou horizontal condenada é colocada no topo de um recipiente de cilindro de armazenamento horizontal. Este desaerador também é conhecido como desaerador tipo spray e bandeja.

Desaerador tipo spray

Este desaerador contém uma seção de pré-aquecimento denotada por E, seção desaeradora denotada por F separada por um defletor denotado por C. O vapor de baixa pressão é passado para o sistema através do aspersor presente no fundo do recipiente. Para facilitar a remoção dos gases dissolvidos na seção de desaeração, a água é pré-aquecida na seção E pelo fluxo. A água é então purgada na seção F. Os gases liberados são liberados para a atmosfera através do respiradouro. Essa água é então bombeada para as caldeiras de geração de vapor por meio de uma bomba no fundo do tanque.

Desaerador de tipo cascata

Neste desaerador, uma seção vertical de desaeração da desgraça é montada acima de uma seção horizontal de armazenamento de água de alimentação. A seção de desaeração contém bandejas perfuradas. A água entra nesta seção através das válvulas de spray presentes acima dessas bandejas e se move para baixo. A água passa das bandejas para o recipiente de armazenamento. O vapor pré-aquecido é aplicado à água da tubulação perfurada presente na seção inferior. Esse vapor aquece a água e os gases separados fluem para cima. Estes são liberados através da válvula presente na seção do desaerador.

Desaerador de tipo cascata

Desaerador de tipo cascata

Vantagens e desvantagens

Existem muitas vantagens e desvantagens associadas aos diferentes tipos de desaeradores.

Quando comparado com outros tipos com a mesma capacidade, o desaerador em spray é barato e tem menos peso. Este desaerador também requer menos espaço livre. Sua capacidade varia de 7.000 a 280000 libras por hora.

As desvantagens do desaerador por spray são sua grande quantidade de componentes mecânicos móveis que podem exigir mais manutenção mecânica. Isso aumenta o custo operacional de rotina e a confiabilidade do desaerador. Neste desaerador, a aeração é feita em duas etapas. Aqui, na área da cabeça de pulverização, cerca de 90 por cento da aeração é feita, enquanto os 10 por cento restantes são feitos na área de lavagem ou do bico com mola. Alinhamentos de falha crítica com o bocal de vapor afetarão a confiabilidade desse tipo de desaerador. Isso também limitou os retornos de alta pressão em comparação com outros tipos.

As vantagens do desaerador tipo cascata são sua alta confiabilidade, maiores retornos de HP, alta consistência DA e alta capacidade. As desvantagens desse desaerador são seu baixo espaço livre, alto peso e alto preço em comparação com o desaerador tipo spray.

Formulários

Algumas das aplicações dos desaeradores são as seguintes-

  • Eles são usados ​​para as caldeiras que operam com capacidade de 75 libras ou mais.
  • Plantas sem capacidade de reserva.
  • Plantas de caldeiras com cargas críticas.
  • Plantas operando com 25 por cento de composição ou mais.
  • Usinas térmicas.
  • Eles também podem remover vários gases dissolvidos de produtos como alimentos, produtos de higiene pessoal, cosméticos, produtos químicos, etc ...
  • Desaeradores são usados ​​em produtos farmacêuticos para aumentar a precisão da dosagem no processo de enchimento.
  • Também são utilizados com produtos para aumentar a estabilidade de prateleira, evitar a descoloração dos produtos, etc.

O desaerador é geralmente usado com caldeiras na indústria de processos químicos ou na indústria de geração de energia. O uso de desaerador antes de alimentar a caldeira com água aumenta muito a eficiência e confiabilidade das caldeiras. A corrosão provocada na caldeira pode ser bastante reduzida. A temperatura do vapor pré-aquecido usado no desaerador também deve ser controlada. Para cada aumento de 10 graus na temperatura da água de alimentação, um aumento de 1 por cento no ganho pode ser observado. A quantidade de ácido carbônico formado no desaerador também depende do número de bicarbonatos presentes na água. Quais são os valores de temperatura e pressão de trabalho para um desaerador?

FAQs

1). Por que o Deaerator é colocado em alturas?

O desaerador é colocado a uma certa altura para manter a pressão ideal antes da sucção.

2). Por que desaeradores são usados ​​em caldeiras?

A água contém muitos gases corrosivos dissolvidos. Quando essa água é fornecida diretamente às caldeiras, causa alta corrosão e ferrugem dos componentes metálicos da caldeira. Isso danifica as caldeiras, diminuindo sua confiabilidade. Para evitar que esse desaerador seja utilizado em caldeiras, para remover esses gases não condutores presentes na água.

3). O Deaerator é um vaso de pressão?

Sim, é um vaso de pressão. Eles estão disponíveis no mercado em diferentes classificações de pressão.

4). O que é pegging Deaerator?

Durante vários eventos de início, a pressão do desaerador cai. Para estabilizar as flutuações de pressão durante as condições de inicialização / aceleração / desaceleração, o sistema de pegging é mantido como backup. Isso mantém a pressão do desaerador acima de 3PSIG.

5). Como é usado para remover o oxigênio?

O oxigênio é dissolvido na água durante o contato com o ambiente externo ou através de vazamentos no sistema de tubulação. A solubilidade do oxigênio diminui com o aumento da temperatura. Portanto, para remover o oxigênio da água, a temperatura da água é aumentada na seção do desaerador. Esse oxigênio separado é então expelido pelas aberturas presentes na parte superior.