Сантехник ...: Деаэратор в котельной — назначение, виды, правила эксплуатации

Деаэраторы применяют во всех современных котельных установках для обеспечения их стабильной и правильной работы. В статье мастер сантехник расскажет, как производится деаэрация, что такое деаэратор и каково его назначение.

Что такое деаэрация

Деаэрация представляет собой процесс очистки теплоносителя от всевозможных добавок и примесей. Чаще всего в котельных из воды выводят кислород и углекислоту. Для обустройства системы эффективной водоподготовки в котельном оборудовании предусмотрен специальный прибор — деаэратор, который помогает существенно повысить качество выполняемой очистки.

Существует несколько основных методов дэаэрации:

К первой группе относят термические аппараты, они выделяют из воды избыток газов посредством ее нагрева.
Ко второй - можно отнести устройства с химическим способом очистки. Здесь избыток газов выводится при помощи определенных реагентов.
Третья группа – сталестружечная, она эффективна для небольших тепло установок, производительность которых составляет не более 2-х тонн в час. Принцип работы таких приспособлений предполагает использование химической реакции с применением металлической стружки, которая поглощает кислород при окислении.

Что представляет собой деаэратор

При помощи деаэратора создается необходимый запас подготовленной воды, способной обеспечить безопасный режим работы для нагревательных агрегатов системы отопления. Однако, прежде чем попасть в накопительную емкость, обычная водопроводная вода проходит сложный подготовительный процесс, позволяющий исключить из ее состава агрессивные составляющие.

Обратите внимание! Для колов, работающих по различным принципам действия, необходимо устанавливать оборудование, обеспечивающее безопасность теплоносителя в соответствующих режимах работы

По принципу действия все установки разделяют на две группы. К первой относятся атмосферные деаэраторы способные работать как на воде, так и на пару. Вторые – вакуумные способные обслуживать исключительно паровые агрегаты. Устройство двухступенчатого типа характерно для всех типов деаэраторов.

Здесь воду, которая поступает в деаэратор, пропускают через специальные мембраны, там она освобождается от примесей. Далее вода попадает в резервуар для сочетания с химическим составом, исключающим дальнейшие соединения теплоносителя с вредоносными элементами.

Принцип работы деаэратора

На первой стадии процесса деаэрации вода подается в подогреватель, а затем проходит через фильтры, осуществляющие химическую очистку. Следующей на пути воды находится деаэрационная колонна, специально предусмотренную в деаэраторе для высвобождения газов. На последнем этапе подпиточный насос переправляет очищенную воду в накопительный резервуар, откуда она подается в систему.

В двух словах принцип работы деаэратора выглядит, как кипячение воды при помощи пара, с целью высвобождения избыточного содержания газов.

Все же этого недостаточно для полного высвобождения активных составляющих теплоносителя. Поэтому на следующем этапе очистки применяют различные реагенты, способные связывать кислород. Для разогретого теплоносителя хорошо подходит сульфит натрия, реакция которого усиливается в данных условиях.

Деаэрация воды в паровой котельной

Деаэрация воды в паровой котельной необходима для защиты всей парогенераторной системы и трубопроводов. При наличии вредных примесей система будет изнашиваться и начнет подвергаться коррозии.

Газообразные и естественные примеси могут вызвать кавитацию насоса. А она в свою очередь может привести к гидравлическим ударам и нарушит работу насосного режима. В худшем случае может произойти разрыв гидравлической системы или вовсе насосы перестанут работать.

Деаэратор, который применяется для парового котла, имеет вид бака со специальными мембранами и тарелками. Они устроены вертикально на емкости для воды. Под маленьким давлением вода поступает из подающей линии в бак, затем протекает через мембраны и тарелки и таким образом происходит очищение от примесей.

Иногда в паровых котельных применяют распылительные деаэраторы. В них вода распыляется таким образом, чтобы примеси сразу уходили в выпар.

Система повышенного давления

Систему повышенного давления применяют для котлов с высокой мощностью. Они подают много пара, а также обеспечивают необходимый температурный режим для централизованной отопительной системы под высоким давлением. Для функционирования системы требуется давления свыше 0,6 Мпа.

Такая установка является термической также как и деаэратор пониженного давления. Это означает, что при повышении температурного режима воды и подачи пара происходит освобождение системы от газообразных примесей.

В систему устанавливают гидрозатворы. Они понижают давление в случае его повышения.

Система пониженного давления

Для системы пониженного давления в основном применяют установки атмосферного и вертикального типа, которые оснащены барботажным дополнительным баком. Через него происходит выпар.

В основном баке системы химически подготовленная смесь смешивается с водой, затем она протекает через мембраны и тарелки и затем происходит отделение всех примесей.

Котельные, которые обеспечивают горячим водоснабжением, нуждаются в вакуумной термической системе. Так как для такой котельной лучше всего подходит дегазация вакуумом. Такая система используется для очистки воды в водонагревательных котлах.

В зависимости от того какой необходим режим подачи пара для паровых котлов применяются деаэраторы повышенного или пониженного давления. Для менее мощных котельных, которые обеспечивают невысокий температурный режим, который подходит для центрального отопления, используют установку с пониженным давлением. Оно может быть 0,025-0,2 Мпа.

Как установить

Поскольку температура нагрева воды в деаэраторе обычно меньше 100 градусов, в нём возникает давление чуть ниже атмосферного и формируется вакуум. Таким образом, при создании и обслуживании оборудования встает вопрос о том, как подавать деаэрированную воду после обработки в систему теплоснабжения.

Чаще всего задача решается путем размещения аэратора на значительной высоте — не ниже 15 м. Это позволяет обеспечить нужную разницу между атмосферным давлением и разрежением в деаэраторе. Жидкость самотеком поступает в аккумуляторный бак, размещённый на нулевом положении. Высота монтажа деаэратора выбирается на основе расчета максимальных возможностей вакуума, параметров высоты столба в аккумуляторном баке, а также перепада давлений и показателей сопротивления сливной магистрали.

Однако это вызывает и ряд недостатков, а именно:

Увеличение расходов на строительство;
Риск замерзания воды в сливном отсеке;
Гидравлические удары в трубопроводе;
Сложность в эксплуатации конструкции в холодное время года.

Именно поэтому при установке аэратора рекомендуется использовать промежуточный резервуар запаса деаэрированной воды и насосов подачи жидкости. По сути, вместе с деаэратором он представляет единый сосуд, при этом базовая часть нагрузки приходится на насосы подачи воды, которые забирают из очистительной системы деаэрированную воду и дальше двигают её в тепломагистраль. Во избежание кавитации нужно, чтобы высота водяного столба в месте всасывания насоса была не ниже параметров кавитационного запаса (его величина обычного указана в инструкции по эксплуатации оборудования). В зависимости от марки производителя он колеблется в пределах от 1 до 5 м.

Основное достоинство второго варианта установки деаэраторов — возможность монтировать его на малой высоте в помещениях, поэтому конструкцию можно устанавливать даже в частных домах. Насосы подачи аэрированной воды в данном случае обеспечивают эффективное перекачивание очищенной жидкости на подпитку либо в аккумуляторные баки.

Нарушения в работе деаэраторов

Использование деаэраторов для различных систем отопления сопровождается систематическими пробами состава теплоносителя и регистрацией показаний датчиков давления, а также термометров, которые отмечаются в эксплуатационном журнале.

К сбоям в работе установки могут привести следующие изменения:

Стабильного расхода воды;
Температуры очищенной воды;
Давления внутри деаэратора;
Расхода пара поступающего в колонку деаэрации;
Расхода пара в баке для барботажа;
Уровня воды, находящейся в баке.

Для удаления избыточных газов из теплоносителя в деаэраторе необходимо выдерживать четкое соотношение температуры деаэратора с давлением. В этих условиях растворимость газов в теплоносителе приблизится к нулевой отметке. Качественную работу установки может обеспечить лишь постоянная величина давления.

Правила эксплуатации

Для того, чтобы котел работал без перебоев и аварийных ситуаций, нужно правильно эксплуатировать всю установку, включая деаэратор.

Для его корректной работы оператор должен соблюдать правила эксплуатации таких устройств, условия установленного режима, не допускать понижения уровня воды в баке при снижении давления на подающей линии и проводить постоянные осмотры приборов несколько раз за смену.

Нужно следить за качеством химической воды (то есть правильно добавлять реактивы и контролировать периодически их уровень периодически).

Гидрозатворы установки должны иметь легкий ход, чтобы при повышении давления ими можно было быстро воспользоваться. Все приборы КИПиА должны быть поверены и метрологически аттестованы в соответствии с установленными графиками. Показания манометра необходимо постоянно контролировать, а за уровнем воды нужно пристально наблюдать с помощью водоуказательного стекла.

Для того, чтобы деаэратор правильно эксплуатировался, приборы автоматики должны быть исправны. Для проверки их срабатывания и сигнализации должны проводиться периодические осмотры и «ложные» проверки, которые позволят убедиться в работоспособности приборов и автоматов.

Сейчас ни одна котельная не обходится без деаэратора, который выполняет защитные функции для всей системы котельной. Он предотвращает кавитацию, которая опасна для насосов и гидравлической части.

Деаэраторная установка позволяет полностью избавиться от вредных примесей в поступающей воде, что дает возможность газовым форсункам и всему котлу работать без гидравлических ударов, коррозии трубопроводов и их загрязнения. Чем чище вода, тем меньше понадобится энергии для превращения ее в пар высокой температуры.

Видео

В сюжете - Деаэрирование воды в котельной