На электростанциях, нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических установках и промышленных системах котлов контроль коррозии в пароводяном цикле является критически важной частью обеспечения безопасной и эффективной работы. Растворенный кислород (O₂) и диоксид углерода (CO₂) в питательной воде могут вызывать серьезные точечные коррозии, общую коррозию и загрязнения, что сокращает срок службы оборудования и увеличивает эксплуатационные риски.
Для решения этой проблемы отрасли используют деаэраторы — оборудование, предназначенное для удаления растворенных газов из питательной воды котлов. Среди различных типов Тарельчатый деаэратор широко признан благодаря своей высокой эффективности, стабильности и пригодности для условий с большими потоками.

В этой статье представлен всеобъемлющий обзор структуры, механизма работы и промышленного применения тарельчатых деаэраторов.

1. Что такое тарельчатый деаэратор?

Тарельчатый деаэратор — это вертикальная башенная система деаэрации, использующая распылительную атомизацию + многотарельчатый противоточный контакт для удаления растворенного кислорода и диоксида углерода из питательной воды.
Благодаря своей башенной конфигурации он также называется Деаэрационной башней или Колонной деаэрации.

По сравнению с распылительными деаэраторами тарельчатые конструкции предлагают:

• Более высокую эффективность удаления кислорода

• Лучшее использование пара

• Более стабильную работу при колебаниях нагрузки

• Пригодность для высокопроизводительных котловых систем

2. Основные компоненты тарельчатого деаэратора

Типичный тарельчатый деаэратор состоит из следующих секций:

1) Корпус башни

Вертикальный цилиндрический корпус, содержащий распылительную секцию и несколько тарелок.
Варианты материалов включают углеродистую сталь или нержавеющую сталь, с внутренними покрытиями или облицовкой в зависимости от требований к качеству воды.

2) Распылительная секция

Расположена в верхней части башни.
Включает:

• Распылительные форсунки

• Распределительный коллектор

Функция:
Атомизирует питательную воду в мелкие капли для максимального увеличения площади контакта с паром и достижения начальной деаэрации.

3) Тарельчатая секция

Это сердце системы.
Обычно используются:

• Ситовые тарелки

• Клапанные тарелки

Когда вода течет вниз через тарелки, а пар поднимается вверх, происходит многоступенчатый противоточный контакт, что приводит к глубокому удалению кислорода.

4) Распределитель пара

Расположен в нижней части башни.
Обеспечивает равномерное распределение нагревающего пара, чтобы вода быстро нагревалась до температуры, близкой к насыщению — важного условия для выделения растворенных газов.

5) Вентиляционная система

Вентиляционное отверстие и конденсатор в верхней части башни удаляют неконденсируемые газы, одновременно возвращая часть конденсата пара для повышения тепловой эффективности.

6) Накопительная секция

После деаэрации обработанная питательная вода поступает в нижнюю накопительную секцию или внешний резервуар и подается в котлы или паровую систему.

3. Как работает тарельчатый деаэратор

Процесс деаэрации состоит из трех ключевых этапов:

Этап 1: Распылительная деаэрация

Питательная вода атомизируется распылительными форсунками, образуя мелкие капли.
Эти капли контактируют с поднимающимся паром и быстро нагреваются, выделяя часть растворенных газов.

Этап 2: Тарельчатая деаэрация (основной этап)

Вода течет вниз через несколько тарелок, а пар поднимается через отверстия в тарелках.
Во время этого противоточного контакта:

• Вода приближается к температуре насыщения

• Растворимость кислорода значительно снижается

• Кислород и CO₂ вытесняются потоком пара

Этот этап обеспечивает высокоточную деаэрацию, подходящую для высоконапорных котлов.

Этап 3: Паровое вытеснение и вентиляция

Выделяющиеся газы поднимаются вверх и удаляются через вентиляционную систему.
Вентиляционный конденсатор уменьшает потери пара, конденсируя часть пара перед выбросом.

4. Преимущества тарельчатых деаэраторов

1) Высокая эффективность деаэрации

Обеспечивает очень низкий уровень растворенного кислорода, соответствующий требованиям высоконапорных и перегретых паровых систем.

2) Подходит для больших потоков

Идеален для крупных энергетических котлов, паровых систем нефтеперерабатывающих заводов и нефтехимических применений.

3) Стабильная работа

Надежно работает при колебаниях нагрузки благодаря многоступенчатой контактной структуре.

4) Отличный газожидкостный контакт

Тарелки обеспечивают большую площадь поверхности, сильную турбулентность и увеличенное время пребывания.

5) Простота обслуживания

Конструкция тарелок проста и удобна для осмотра, очистки или замены.

5. Промышленное применение

Тарельчатые деаэраторы используются в различных отраслях, включая:

• Тепловые электростанции (системы питательной воды котлов)

• Паровые котлы-утилизаторы в парогазовых установках

• Нефтеперерабатывающие заводы (системы генерации пара и конденсата)

• Нефтехимические заводы

• Химическая и удобрительная промышленность

• Крупные промышленные паровые системы

• Системы рекуперации и очистки конденсата

Где бы ни генерировался пар под средним или высоким давлением, тарельчатая деаэрация является предпочтительной технологией.

Заключение

Тарельчатый деаэратор — это высокоэффективное и надежное решение для удаления растворенных газов из питательной воды котлов.
Комбинируя распылительную атомизацию, многотарельчатый противоточный контакт и паровое вытеснение, он значительно снижает риски коррозии, связанной с кислородом, и защищает котлы, теплообменники, трубопроводы и паровые системы.

Благодаря превосходной производительности и стабильности тарельчатые деаэраторы остаются основным выбором в паровых системах электростанций, нефтеперерабатывающих заводов и нефтехимических предприятий.