Реконструкция схемы внутристанционных коллекторов теплосети (стр. 6 из 16)
т/ч.5.2 Деаэратор АВАКС
Деаэратор «АВАКС» - вавкуумно-атмостферный кавитационно струйный предназначен для удаления из воды растворенных в ней газов, применяется в системах водопользования теплоэнергетических установок и теплоснабжения.
В этих деаэраторах используется принцип вихревой центробежной интенсификации массообмена. Вода подается в деаэратор, приобретая сильное вращательное движение. При этом действие центробежных сил на периферии выше, чем в середине вихря, из-за чего в центре образуется область пониженного давления, куда Архимедова сила выталкивает из жидкости пузырьки выделяющегося газа. Чем глубже вакуум, тем ниже температура кипения. Обычно вакуумные деаэраторы работают при температуре 60-800 С, оптимальной с точки зрения затрат на поддержания вакуума и температурного режима.
Вакуумно-атмосферные деаэраторы типа АВАКС имеют следующие основные особенности:
1) Деаэрация производится без подвода греющего пара.
2) АВАКС производит деаэрацию воды при t = (60 – 95 ) ºС.
3) Давление деаэрированной воды на выходе из деаэратора превышает атмосферное, несмотря на то, что выпар удаляется эжектором.
4) В традиционных деаэраторах осуществляется только термическая струйная и барботажная деаэрация.
В вакуумно-атмосферных деаэраторах АВАКС кроме термической деаэрации использованы процессы дросселирования, кавитации, турбулентной диффузии, центробежной сепарации, что позволило увеличить скорость деаэрации ориентировочно в 300 раз. Это дало возможность уменьшить объем деаэратора в 250 раз, рабочую массу в 30 раз (масса АВАКС 30-40 кг.).
5) Малые габариты деаэратора обуславливают высокую точность его изготовления и сборки в заводских условиях, обеспечивают возможность полного контроля и управления деаэрацией, гарантируют получение стабильно высоких (О 2 < 20 мкг/дм3 ) результатов деаэрации.
6) Затраты на монтаж деаэратора АВАКС ориентировочно в 100 раз меньше, чем для других вакуумных деаэраторов, так как не требуется монтаж вышки и прокладки внешних коммуникаций.
7) Запуск деаэратора АВАКС и вывод его на рабочий режим осуществляется в течение двух минут.
8) Не требуется регистрация деаэратора АВАКС в органах Госэнергонадзора и Госгортехнадзора.
9) Конструкция вакуумного деаэратора АВАКС настолько совершенна и проста, что его эксплуатация сведена только к его пуску и выключению.
1) Деаэратор АВАКС в сборе с ответными фланцами1 шт.
2) Эжектор типа «ЭВ» в сборе с ответными фланцами1 шт.
3) Кран шаровой Ду 25 в комплекте со штуцерами 1 шт.
4) Стекло смотровое Ф 32 мм 1 шт.
5) Шланг соединительный Ф 32 мм 1 комп.
6) Хомут Ф 50 мм4 шт.
5.2.1 Устройство и принцип работы
Принципиальная схема деаэратора «АВАКС» приведена на рисунке 2.
Деаэратор состоит из следующих основных частей: завихрителя 1; корпуса 2; обтекателя 3.
Поток воды, поступающий под давлением в деаэратор, раскручивается завихрителем до определенных скоростей. Раскрученный поток за счет центробежных сил прижимается к стенкам корпуса, образуя вакуумную полость, в которой происходит испарения воды и выделение растворенного газа. Парогазовая смесь (выпар) удаляется из деаэратора с помощью эжектора через газоотводящую трубку. Продеаэрированная вода проходит обтекатель и уходит на слив.
1- центробежный завихритель; 2- корпус; 3- обтекатель
Рисунок 2- Принципиальная схема деаэратора АВАКС
Проектируемая схема деаэрации подпиточной воды представлена на рисунке 3. Вода на деаэрацию поступает с ХВО-3 с температурой 300С. Перед подачей в деаэрационную установку необходим подогрев воды до 600С в теплообменном аппарате. Давление на входе деаэратора должно быть 3,5 кгс/см2. Для поддержания этого давления устанавливаем насос подачи недеаэрированной воды. Выход деаэрированной воды осуществляем трубопроводом Ду 70 и Ду 100 в существующий корпус деаэрационного бака от колонки ДС-300.
Рисунок 3- Проектируемая схема деаэрации
Выпар из трубки деаэратора засасывается потоком рабочей воды в эжекторе типа ЭВ, предлагаемого в поставке от Кинешимского машиностроительного завода. Подача рабочей воды на эжектор осуществляется насосом К100-65-200. Пароводяная смесь попадает в общий коллектор Ду 150 и в охладитель выпара, находящийся на нулевой отметке.
5.2.2 Проектирование схемы
Принимаем к установке шесть деаэраторов трех типов:
Таблица 16 – Выбор деаэраторов
| Производительность, тн/ч | Масса, кг | Габариты, мм | Количество, шт |
| 10-30 | 25 | 1160×252×180 | 2 |
| 30-50 | 30 | 1300×265×215 | 2 |
| 50-150 | 40 | 1500×319×245 | 2 |
Деаэраторы устанавливаем на металлической площадке, сваренной над баком-аккумулятором. Стойки над баком-аккумулятором свариваем из двух швеллеров №16 при вертикальной нагрузке до 3 тонн, скрепленных перьями вовнутрь. Швеллеры скрепляем пластинами из листа №6(6мм). Сечение стойки-250 мм(расстояние между полочками). Через каждые 0,5 м навариваем накладки из листа №6 размером 220×150мм. Высота стоек 4м, пролет между стойками при уклоне 0,0002 до 8,5м. Деаэраторы устанавливаются на горизонтальном участке трубопровода. В целях обеспечения удобства обслуживания деаэраторов и монтажа эжектора и емкостного оборудования расстояние между горизонтальной осью деаэратора и нулевой отметкой (пола) рекомендуется принять 1,5…2 метра.
| Параметр | Значение |
| Тип насоса | Одноступенчатый, центробежный,консольный с односторонним всасом |
| Производительность, м3/ч | 100 |
| Напор, м вод. ст. | 50 |
| Температура воды, 0С | 85 |
| Число оборотов, об./мин. | 3000 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 30 |
Таблица 17– Характеристика насоса К100-65-200.
5.2.3 Расчет теплообменного аппарата
Таблица 18- Исходные данные:
| Расход воды, т/ч | 210 |
| Температура воды при входе в подогреватель, ˚С | 30 |
| Температура воды при выходе из подогревателя, ˚С | 60 |
| Давление греющего пара, кгс/см2 | 1,2 |
| Температура насыщения греющего пара, ˚С | 104 |
1) Тепловая мощность подогревателя
, (5.5)где G – количество подогреваемой воды
с – теплоёмкость воды, с=4,19 кДж/(кгК),
- температура воды при выходе из подогревателя, 
- температура воды при входе в подогреватель. 
кДж/ч=7332,5 кДж/с=6,3 Гкал/ч2) Часовой расход обогревающего пара, D, кг/ч, находится из уравнения теплового баланса
, (5.6)где
- теплосодержание (энтальпия) обогревающего пара при выходе из подогревателя, 
- теплосодержание (энтальпия) обогревающего пара при входе в подогреватель, 
- КПД бойлера, учитывающий потери в окружающую среду. 
кг/ч3) Соотношение числа ходов греющего пара и нагреваемой воды
, (5.7)где
живое сечение одного межпластинчатого канала;Принимаем тип пластины 0,5 Пр, для этого типа пластины
Рисунок 4-Принципиальная схема пластинчатого теплообменного аппарата
Таблица 19- Технические показатели пластины
| Показатель | Тип пластины 0,5 Пр |
| Габариты (длина х ширина х толщина) | 1380х650х0,6 |
| Поверхность теплообмена, кв.м | 0,5 |
| Вес (масса), кг | 6,0 |
| Эквивалентный диаметр канала, м | 0,009 |
| Продолжение таблицы 19 | |
| Показатель | Тип пластины 0,5 Пр |
| Площадь поперечного сечения канала, кв.м | 0,00285 |
| Смачиваемый периметр в поперечном сечении канала, м | 1,27 |
| Ширина канала, мм | 570 |
| Зазор для прохода рабочей среды в канале, мм | 5 |
| Приведённая длина канала, м | 0,8 |
| Площадь поперечного сечения коллектора (угловое отверстие в пластине), кв. м | 0,0283 |
| Наибольший диаметр условного прохода присоединяемого штуцера, мм | 200 |
| Коэффициент общего гидравлического сопротивления | 15/Re0.25 |
| Коэффициент гидравлического сопротивления штуцера z | 1,5 |
| Коэффициент А | 0,492 |
| Коэффициент Б | 3,0 |
Принимаем
;Плотность воды определяется по средней температуре воды
, 