Вакуумные испарители

При водогрейных котлоагрегатах и отсутствии источника пара для деаэрации питательной воды применяются термические вакуумные деаэраторы, работающие при давлении ниже атмосферного 392

В теплосети чаще всего используют вакуумные деаэраторы с перегревом воды. Удаление агрессивных

Недостатки эксплуатации, а также встречающиеся при проектировании тепловых схем и котельных ошибки, не позволяющие организовать оптимальный режим работы декарбонизаторов, часто приводят к серьезным нарушениям в работе всей установки для подпитки теплосети. Особенно сильно сказывается ухудшение работы декарбонизаторов в установках, где в качестве последней ступени водоподготовки применяются вакуумные деаэраторы. Возможности удаления свободной углекислоты из вакуумных деаэраторов ограничены [28].

Вакуумные деаэраторы (типа ДВ) применяют чаще всего для дегазации подпиточной воды систем теплоснабжения на ТЭЦ и в котельных. Нормы качества воды (О2, СО2) приведены в гл. 8. Остаточная концентрация кислорода в деаэрированной питательной воде не должна превышать значения, указанного в табл. 6.3. Свободный СО2 в деаэрированной воде должен отсутствовать.

В системах горячего водоснабжения применяют также одноступенчатые вакуумные деаэраторы насадочного типа. Как правило, вакуумные деаэраторы обеспечивают требуемую эффективность удаления только по кислороду. Так, ГОСТ 16860—77 на применяемые для деаэрации подпиточной воды вакуумные деаэраторы допускает при низких значениях щелочности исходной

За последние годы на .блочных электростанциях в СССР и за рубежом получают внедрение вакуумные деаэраторы для одновременного удаления из химически обессоленной воды (после первой ступени обессолива-ния) кислорода и углекислоты. В этом случае обеспечивается резкое снижение коррозии металла водоподгото-вительных установок и уменьшается вынос из них окислов железа [Л. 38].

ды — существенные недостатки термической деаэрации. Применение барботажных бесколонковых деэраторов в комбинации с водоводяными регенеративными теплообменниками устраняют эти недостатки. Однако это достигается ценой дополнительной затраты цветных металлов для трубок теплообменников. Вакуумные деаэраторы позволяют получать питательную воду с температурой 60—70° С без применения значительных трубчатых поверхностей из цветных металлов. Метод этот, однако, уступает атмосферному варианту по глубине удаления агрессивных газов; он менее экономичен и надежен.

Вакуумные деаэраторы целесообразны для котельных с паровыми котлами при малом возврате конденсата, когда средневзвешенная температура конденсата и химически очищенной воды не превышает 50—55 °С, и при работе на природном газе. Для других видов топлив эффективность применения вакуумного деаэратора должна определяться с учетом состава топлива и температуры точки росы, являющейся контрольным показателем предотвращения коррозии хвостовых поверхностей нагрева.

В промышленной, энергетике применяются деаэраторы типов ДВ и ДА, при этом их выбор определяется набором оборудования котельной установки и схемой тепловых сетей. Так, в водогрейных котельных, где отсутствуют паровые котлы и используется вода питьевого качества, применяются деаэраторы вакуумного типа, работающие при температуре 70'С. Такие деаэраторы применяются также в тепловых сетях с разбором горячей воды при концентрации бикарбонатов в исходной воде больше 2 мг-экв/кг (по условиям получения воды со значением рН, соответствующим стандарту). Вакуумные деаэраторы также используются в котельных малой мощности для деаэрации питательной воды паровых котлов производительностью до 2,5 т/ч.

При обработке воды в системах горячего водоснабжения некоторое распространение получили сталестру-жечные и доломитовые фильтры, работающие без разрыва струи воды (§ 7-4), а также вакуумные деаэраторы. Как те, так и другие требуют весьма тщательной; организации эксплуатации, чего в условиях коммунального хозяйства пока достичь не удалось.

Вакуумные деаэраторы на электростанциях почти не применяются вследствие свойственных им существенных недостатков. Эксплуатация таких аппаратов сложна; требуются специальные устройства для отвода выпара (мокровоздушные насосы или чаще паровые эжекторы); трудность обеспечения хорошей воздушной плотности установки, что увеличивает расход выпара в 2—3 раза по сравнению с деаэраторами других типов; велик расход энергии на отсос выпара; опасность повторного заражения деаэрированной воды кислородом (присосы воздуха).

В — при 160—320°С в растворах и расплавах, содержащих до 950 г/л КОН; для труб из сплавов 80% Ni и 20% Сг У™ == 0>05 г/м2-24 ч. И — вакуумные испарители.

Н — при 60°С в парах левулиновой кислоты с 3,5% хлористого водорода и 2,5% муравьиной кислоты. И — вакуумные испарители. ДЛЯ I VKn = 5 MM/ГОД, ДЛЯ II Укп = 1,9 ММ/ГОД.

В — при 65°С в растворах любой концентрации. И — фильтры, кристаллизаторы, обкладка стальных резервуаров для обработки солей лимонной кислоты, а также вакуумные испарители (при наличии около 1% серной кислоты). В присутствии сульфат-ионов коррозия уменьшается, но лимонная кислота для пищевой промышленности не должна содержать свинец, поэтому ее необходимо очищать посредством перекристаллизации. Вот почему свинец заменяют нержавеющей сталью или монель-металлом. ":

В до X —от об. до 200°С в 1—80%-ной Н3РО4. Для кислоты, содержащей примеси, или для 85%-ной Н3РО4 верхний температурный предел может достигать 200°С; при 16°С в чистой Н3РО4 Укп = 1,43 мм/год, в 42%-ной Н3РО4, содержащей примеси, Укп < 0,003 мм/год, в чистой 42%-ной Н3РО4 VKn = 0,51 мм/год. И — при производстве фосфорной кислоты высокой концентрации мокрым способом (свинцовое покрытие стали и меди); смесители, фильтры, сборники, сгустители, испарители, резервуары для хранения, корыта, лотки, трубы, насосы (сплав свинца с сурьмой) ; в сгустителях и смесителях лопасти мешалок изготавливаются из сплава свинца с сурьмой и корундовыми зернами (алоксит) для повышения износостойкости (материал называется «плумбалун»); вакуумные испарители обкладывают свинцом.

В — при 60—80°С. И — реакторы для получения хлорноватой кислоты из водного раствора хлорида бария и 70%-ной серной кислоты; вакуумные испарители для 40%-ной хлорноватой кислоты.

Стекло В — при 90°С в растворах. И — вакуумные испарители,

Все эти меры позволяют добиться рекордно малого для одноступенчатых испарителей удельного расхода пара (1,01 кг/кг) и удельного расхода тепла (не более 585 ккал/кг). Эти данные и позволяют считать, что современные вакуумные испарители вырабатывают практически 1 кг дистиллята на 1 кг пара.

Известные вакуумные испарители с термокомпрессором работают при давлении греющего пара, незначительно превышающем атмосферное, когда еще возможен гравитационный сток конденсата. Так, в испарителях фирмы Скам на паротурбинных судах типа «Сергей Боткин» при работе в стояночном режиме Pi = l,16 кГ/см2, р2 = 0,61 кГ/см2 и рр = 5 кГ/см2. При этом удельный расход свежего (рабочего) пара из котла составляет 0,86 кг/кг.

§ 17. ВАКУУМНЫЕ ИСПАРИТЕЛИ ПАРОТУРБИННЫХ СУДОВ

На паротурбинных судах в составе морского транспортного флота, которые строились отечественной судостроительной промышленностью в 50-х годах, применены одноступенчатые вакуумные испарители с утилизацией тепла вторичного пара. Таковы испарители ИКВ-39 на сухогрузных судах типа «Ленинский Комсомол» и на танкерах типов «Варшава» и «София». Кроме того, в составе отечественного флота на некоторых турбинных судах установлены оригинальные современные

С этой точки зрения небезынтересно проанализировать тенденции в выборе типа опреснителя и схемы его включения на паротурбинных грузовых судах, характерные для 50-х и 60-х годов. В 50-х годах на этих судах широко применялись одноступенчатые вакуумные испарители, питающиеся паром из отбора низкого давления. Для удобства эксплуатации и удешевления установки утилизация вторичного пара не предусматривалась. При такой схеме (см. § 4) выход дистиллята на 1 т топлива составляет в среднем 40 т.