Проектирование колонки деаэратора КДП-2500

1 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ДЕАЭРАТОРОВ ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ
Деаэраторы повышенного давления (ДПВ) в теп¬ловой схеме станции выполняют целый ряд функций: помимо своей основной — деаэрации питательной воды, они служат ступенью подо¬грева в регенеративной схеме подо¬грева воды, аккумулирующей и бу¬ферной емкостью между конденсатными и питательными насосами, являются источником пара постоян¬ного давления и температуры, а также местом ввода в схему раз¬ного рода высокопотенциальных дренажей. Однако основной функ¬цией деаэраторов яв¬ляется удаление из питательной воды коррозионно-активных газов. Такими газами являются кислород (02) и свободная двуокись углеро¬да (С02).
На рисунке 1 представлена прин¬ципиальная схема деаэратора. Установка состоит из деаэрациоиной колонки и бака ак¬кумулятора. Подача деаэрируемой воды осуществляется в верхнюю, а греющего пара в нижнюю часть колонки. Поступающая в бак-акку¬мулятор вода имеет температуру, близкую к температуре насыщения. Процесс дегазации воды в основном осуществляется в колонке, хотя и в баке-аккумуляторе за счет отс¬тоя происходят частичное выделе¬ние мельчайших пузырьков газа и их удаление.

1 ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ДЕАЭРАТОРОВ ПОВЫШЕННОГО ДАВЛЕНИЯ
Деаэраторы повышенного давления (ДПВ) в теп­ловой схеме станции выполняют целый ряд функций: помимо своей основной — деаэрации питательной воды, они служат ступенью подо­грева в регенеративной схеме подо­грева воды, аккумулирующей и бу­ферной емкостью между конденсатными и питательными насосами, являются источником пара постоян­ного давления и температуры, а также местом ввода в схему раз­ного рода высокопотенциальных дренажей. Однако основной функ­цией деаэраторов яв­ляется удаление из питательной воды коррозионно-активных газов. Такими газами являются кислород (02) и свободная двуокись углеро­да (С02).
На рисунке 1 представлена прин­ципиальная схема деаэратора. Установка состоит из деаэрациоиной колонки и бака ак­кумулятора. Подача деаэрируемой воды осуществляется в верхнюю, а греющего пара в нижнюю часть колонки. Поступающая в бак-акку­мулятор вода имеет температуру, близкую к температуре насыщения.
...

2.1 ­Расчет струйного отсека атмосферного деаэратора
2.1.1 Из теплового баланс отсека определяется расход конденсирующегося в отсеке пара GП.К =( GВ(hВЫХ – hВХ) – GДР(hДР – hВЫХ) )/ (hП – hВЫХ) (1)
и расход пара на входе в струйный отсек GП = GП.ВЫХ + GПК, (2)
где GВ – расход воды через тарелку, кг/с; GП.ВЫХ – расход пара на выходе из струйного отсека, кг/с, для первого отсека этот расход равен расходу выпара, который принимается (0.20.3) % от GВ в случае P>0.1 МПа и (0.30.5) % от GВ при P0.1 МПа;
tS=164,40С – температура насыщения в деаэраторе при давлении РП;
hВЫХ = 694,6 кДж/кг - энтальпия воды на выходе, определяется по выходным параметрам воды: PВ = PП и
hВХ = 608,7 кДж/кг – энтальпия воды на входе, определяется по входным параметрам воды PВ = 2·PП = 2·0,69 = 1,38 МПа
и tвх.в= tS –Δt=164,4-20=144,4 С
hП=3174 кДж/кг – энтальпия пара, определяется по входным параметрам пара: PП и tП или XП;
GП.ВЫХ=(0.30.5)* GВ=0,005*694=3,472 кг/с
GП.
...

4 Расчет на прочность элементов КОЛОНКИ

4.1 Определение номинальной толщины стенки корпуса
Номинальная толщина стенки корпуса колонки, подверженного избыточному давлению (), определяется по формуле:

Длина цилиндрической части корпуса: (принимаем из прототипа);
Прибавка к расчетной толщине стенки:
Коэффициент для вертикальных теплообменников:
Номинальное допустимое напряжение зависит от марки стали и от расчетной температуры (принимается равной наибольшей температуре теплоносителя ).
Для Ст.3: ;
Допустимое напряжение:
Расчетное давление:
Внутренний диаметр корпуса: принимаем по прототипу
Следовательно:

4.2 Определение номинальной толщины крышки
Номинальная толщина стенки выпуклых днищ определяется по формуле:

Коэффициент, учитывающий ослабление неукрепленного отверстия:
Допустимое напряжение:

Принимаем толщину стенки днища равной толщине стенки корпуса 10 мм

4.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Деаэраторы вертикального типа могут обеспечивать глубокое удаление растворенных газов из воды.
На качество дегазации существенное влияние оказывают:
1) Нагрузка деаэратора;
С увеличением нагрузки качество дегазации падает (сказывается недостаток расхода пара на барботаж).
Диапазон режимов, в которых достигается высокий уровень дегазации, сравнительно невелик. Эффект удаления О2 достигается в основном при нагрузках деаэратора не более 30÷40% номинальной.
2) Температура и расход перегретой воды;
Ухудшение дегазации происходит из-за снижения общего температурного уровня процесса при одновременном снижении расхода греющего агента и температуры исходной воды. Так же ухудшение дегазации происходит при одновременном повышении расхода и температуры греющего агента, что можно объяснить снижением интенсивности испарения перегретой воды и появлением некоторой перегрузки испарительного отсека.
...