Занятие № 8. Основы процесса термической деаэрации

Занятие № 8. Основы процесса термической деаэрации

ЛЕКЦИЯ

по учебной дисциплине "Тепло-массообменное оборудование предприятий"

(к учебному плану 200__г)

Разработал: к.т.н., доцент Костылева Е.Е.

Обсуждена на заседании кафедры

протокол № _____

от "_____" ___________2008 г.

Казань - 2008 г.

Учебные цели:

1. Осветить основы термической деаэрации.

2. Изучить конструкции, принцип действия деаэраторов.

Вид занятия: лекция

Время проведения: 2 часа

Место проведения: ауд. ________

Литература:

Теплообменные аппараты ТЭС: Учебное пособие для вузов / Ю.Г. Назмеев, В.И. Лавыгин. - 3-е издание. М.: Издание МЭИ, 2003. - 260 с.

Учебно-материальное обеспечение:

Плакаты, иллюстрирующие учебный материал.

Структура лекции и расчет времени:

№ п/п	Структура занятия	Время, мин.
1.   2.   3.	Повторение пройденного материала на лекции №6   Учебные вопросы: 1. Основы процесса термической деаэрации. 2. Деаэраторы. Их типы и конструкции.   Заключение

1. ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ ДЕАЭРАЦИИ

Термическая деаэрация - это процесс десорбции газа, при котором происходит переход растворенного газа из жидкости в находящийся с ней в контакте пар. Наличие такого процесса возможно при соблюдении законов равновесия между жидкой и газовой фазами. Совместное суще­ствование этих двух фаз возможно только при условии динамическо­го равновесия между ними, которое устанавливается при длительном их соприкосновении. При динамическом равновесии (при определенных давлении и температуре) каждому составу одной из фаз соответствует равновесный состав другой фазы.

В соответствии с законом Генри при равновесии растворимость газа пропорциональна его парциальному давлению в среде на границе кон­такта фаз:

с_г = k_гр_г = k_г(р_общ - р_Н2О) (1)

где с_г - массовая концентрация (растворимость) газа в воде, мг/кг; k_г - коэффициент растворимости газа, мг/(кг∙МПа); р_общ - суммарное давление газа и водяных паров, МПа; р_Н2О - парциальное давление водяных паров, МПа.

Значения k_г для кислорода и диоксида углерода для различных температур приведены на рис. 2.1. Уравнение (1) справедливо только при равновесии фаз. Поэтому доведение воды до состояния кипения, когда р_общ = р_Н2О не является достаточным для полного удаления из нее растворимых газов.

Удаление газов при термической деаэрации происходит в результате диффузии и дисперсного выделения их. При этом должны быть созданы условия перехода газов из воды в паровое пространство. Одним из таких условий является увеличение площади поверхности контакта воды с паром, чтобы максимально приблизить частицы потока деаэрируемой воды к поверхности раздела фаз. Это достигается дроблением потока воды на тонкие струи, капли или пленки, а также при барботаже пара через тонкие слон воды.

Положительно сказывается на процессе деаэрации увеличение сред­ней температуры деаэрируемой воды, так как при этом снижается вяз­кость ее и поверхностное натяжение и увеличивается диффузия газов. О то же время эффективное удаление газа из воды также не является достаточным для эффективной деаэрации. Выделившийся из воды газ находится на поверхности жидкости или в непосредственной близости от нее и при незначительном снижении температуры воды или повыше­нии ее давления газ вновь поглощается водой.

Эффективная деаэрация достигается при полном отводе выделив­шихся газов за счет непрерывной вентиляции и вывода их из деаэра­тора. Газ из деаэратора отводится вместе с паром, который называют выпаром. Значение выпара оказывает существенное влияние на эффект деаэрации.

Таким образом, количество пара, подводимого к деаэратору, долж­но обеспечивать поддержание состояния кипения деаэрируемой воды и оптимальный выпар, а гидравлическая нагрузка деаэратора должна быть такой, чтобы динамическое воздействие потока пара было преоб­ладающим на границе фаз.

2. ТИПЫ ДЕАЭРАТОРОВ И ИХ КОНСТРУКЦИИ

Применяемые на ТЭС деаэраторы различают по рабочему давлению, при котором происходит выделение газов из воды: деаэраторы повы­шенного давления (0,6 1,2 МПа) типов ДСП-1600, ДСП-1000 и других с подогревом воды на 10-40⁰ С; деаэраторы атмосферные (с давлени­ем 0,12 МПа) типов ДА 300, ДА-150 и других с подогревом воды на 15-25°С (числа в типоразмерах указывают производительность, т/ч).

Заключение

Обобщить изученные вопросы. Подвести итоги лекции. Ответить на вопросы.

Выдать задание для самостоятельного изучения – изучить материал лекции по конспекту, рекомендуемую литературу.

Задание для самостоятельного обучения:

Теплообменные аппараты ТЭС: Учебное пособие для вузов / Ю.Г. Назмеев, В.И. Лавыгин. - 3-е издание. М.: Издание МЭИ, 2003. [ ].

Кандидат технических наук,

доцент Е.Е.Костылева

Дата добавления: 2014-01-06