¿Qué es desaireador? Principio de funcionamiento y aplicaciones

¿Qué es desaireador? Principio de funcionamiento y aplicaciones

Las calderas se utilizan en muchas industrias para calentar el agua. Las aplicaciones de calderas incluyen principalmente calefacción de agua, calefacción central, cocina, saneamiento y sistemas de generación de energía basados ​​en calderas. La parte esencial del funcionamiento de esta caldera es el agua de alimentación. Esta agua se recicla en todo el sistema y nunca se expone a la atmósfera externa. Esta agua tiene que ser tratada para prevenir la corrosión, incrustaciones de la superficie interior de la caldera. Para superar esto, se ha demostrado que la aireación es un proceso eficaz para eliminar el oxígeno y otros gases disueltos del agua. El desaireador es el dispositivo que se usa para tratar el agua de alimentación antes de moverla a la caldera.



¿Qué es Deaerator?

El agua es un solvente universal que contiene muchos gases disueltos que son altamente corrosivos cuando se exponen a la caldera y los componentes de los sistemas de caldera. Además de estos gases disueltos, el agua también contiene muchos minerales disueltos. Entonces, cuando se usa agua como agua de alimentación para las calderas, dañará la caldera.


Cuando el agua contiene oxígeno disuelto y se agrega a la caldera, se forma corrosión y oxidación a un ritmo acelerado. El hierro comienza a disolverse cuando entra en contacto con el agua formando hidróxido ferroso. El dióxido de carbono presente en el vapor fluye a través de todas las tuberías de vapor. Cuando este vapor cede su energía latente dando como resultado agua condensada, se combina con el dióxido de carbono libre y forma ácido carbónico.





Proceso de aireación

El ácido carbónico en las calderas provoca la corrosión de tuberías y unidades de transferencia de calor. El dióxido de carbono cuando se trabaja junto con el oxígeno conduce a un 40% más de corrosión y formación de incrustaciones, lo que daña la caldera. El proceso de aireación ha demostrado ser la clave para lograr sistemas de calderas altamente eficientes y duraderos. Este es el dispositivo en el que tiene lugar el proceso de aireación. Se utiliza para eliminar el oxígeno, el dióxido de carbono y otros gases disueltos del agua antes de moverla al sistema de caldera. Estos son esenciales en centrales térmicas, sistema de generación de energía de vapor , refinerías de petróleo, etc. El agua de alimentación se trata primero en el desaireador y luego se traslada al sistema de calderas.

Funciones del desaireador

Una de las propiedades del agua es su tensión superficial, ya que contiene un alto grado de tensión superficial que mantiene todas las cosas juntas. La aplicación de un tensioactivo puede reducir la tensión superficial del agua. La aireación es el proceso que rompe la tensión superficial del agua.



Esta función comienza con la reducción de la tensión superficial del agua mediante pulverización o filmación. Luego se aplica calor al agua condensada. Después de aplicar calor, tiene lugar el proceso de agitación. Los gases corrosivos separados del agua se liberan a la atmósfera a través de conductos de ventilación.


Diseño y componentes

El desaireador requiere una configuración de alta temperatura y baja presión para funcionar correctamente. Deben tener la capacidad de contener el condensado caliente que regresa del sistema además del agua fría de reposición. Un desaireador debe diseñarse mecánicamente para eliminar el oxígeno del agua a 7 ppb y el oxígeno restante se elimina químicamente utilizando eliminadores de oxígeno como el sulfito de sodio y la hidracina.

El diseño contiene una entrada de agua de reposición para permitir que el agua cruda entre en el desaireador. También hay una válvula de alivio de presión y un interruptor de vacío para ajustar la presión en el sistema. Una entrada de condensado permite que el vapor condensado ingrese al sistema. Se proporciona un respiradero operativo con una placa de orificio para liberar los gases a la atmósfera. El vapor pasa al desaireador a través de la entrada de vapor.

Un desaireador que funcione con una presión de 0,5 bar o 7 psi requiere una temperatura de 217 grados Fahrenheit. Los valores de temperatura y presión pueden variar según el diseño.

Principio de funcionamiento

El objetivo principal aquí es eliminar los gases disueltos. Aplicar calor es la forma correcta de eliminar los gases disueltos del agua. El oxígeno entra en contacto con el agua ya sea de la atmósfera externa o de las fugas en las tuberías. El ácido carbónico se forma dentro de la caldera cuando se calienta el agua. Para niveles de dióxido de carbono libres de corrosión en el agua, su valor de pH debe mantenerse por encima de 8.5 pH.

Eliminación de oxígeno y dióxido de carbono

La solubilidad de los gases disueltos presentes en el agua disminuye con el aumento de temperatura del agua. Eso significa que se liberará más oxígeno y dióxido de carbono del agua con un aumento de temperatura. Por lo tanto, necesitamos aumentar la temperatura del agua hasta un valor cercano a la temperatura de saturación del agua. Al calentar el agua por debajo del punto de ebullición, se mantiene el estado líquido del agua.

El agua de reposición se rocía en la cubierta de rociado a través de una boquilla rociadora. Al mismo tiempo, también se libera vapor en él. La pulverización de agua aumenta la superficie de contacto del agua con el vapor. Esto conduce a una tasa de transferencia de calor más rápida. Por lo tanto, el agua se calienta rápidamente y muchos gases no condensables se liberan rápidamente. Estos gases no condensables viajan a través del respiradero.

Eliminación de gases no condensables

El agua calentada por el vapor se recoge en la sección de precalentamiento del desaireador. Una vez que el nivel del agua alcanza el nivel de funcionamiento del tanque, el vapor pasa a través de una tubería de vapor a esta sección. Este vapor burbujea a través del agua calentando así el agua y liberando los gases no condensables. Estos gases luego se liberan a la atmósfera a través de los conductos de ventilación.

Tipos de desaireador

El diseño del desaireador difiere de un fabricante a otro. Hay tres tipos populares de desaireadores como el tipo térmico, el tipo de disco giratorio al vacío y el tipo de ultrasonido. El tipo de disco giratorio al vacío se utiliza para productos de baja a alta viscosidad, mientras que el tipo de ultrasonido se utiliza con productos muy viscosos.

Según su diseño, los desaireadores térmicos se clasifican en dos tipos, como el desaireador de tipo spray y el desaireador de cascada. El desaireador de tipo pulverizador consta de un cilindro vertical u horizontal que sirve como sección de desaireador y sección de almacenamiento. En el desaireador de tipo cascada, la sección del desaireador está separada de la sección de almacenamiento. Aquí, una sección de desaireador condenada vertical u horizontal se coloca en la parte superior de un recipiente cilíndrico de almacenamiento horizontal. Este desaireador también se conoce como desaireador tipo spray y bandeja.

Desaireador tipo spray

Este desaireador contiene una sección de precalentamiento indicada por E, la sección de desaireador indicada por F separada por un deflector indicado por C. El vapor de baja presión pasa al sistema a través del rociador presente en el fondo del recipiente. Para facilitar la extracción de los gases disueltos en la sección de desaireación, el agua se precalienta en la sección E por la corriente. Luego, el agua se desairea en la sección F. Los gases liberados se liberan a la atmósfera a través del respiradero. Esta agua luego se bombea a las calderas generadoras de vapor utilizando una bomba en el fondo del recipiente.

Desaireador tipo cascada

En este desaireador, se monta una sección de desaireación vertical por encima de una sección de almacenamiento de agua de alimentación horizontal. La sección de desaireación contiene bandejas perforadas. El agua entra en esta sección a través de las válvulas de aspersión presentes sobre estas bandejas y se mueve hacia abajo. El agua pasa de las bandejas al recipiente de almacenamiento. Se aplica vapor precalentado al agua de la tubería perforada presente en la sección inferior. Este vapor calienta el agua y los gases separados fluyen hacia arriba. Estos se liberan a través de la válvula presente en la sección del desaireador.

Desaireador tipo cascada

Desaireador tipo cascada

Ventajas y desventajas

Hay muchas ventajas y desventajas asociadas con los diferentes tipos de desaireadores.

En comparación con los otros tipos con la misma capacidad, el desaireador por aspersión es económico y tiene menos peso. Este desaireador también requiere menos espacio para la cabeza. Su capacidad varía de 7000 a 280000 libras por hora.

Las desventajas del desaireador por aspersión son su gran cantidad de componentes mecánicos móviles que pueden requerir más mantenimiento mecánico. Esto aumenta el costo operativo de rutina y la confiabilidad del desaireador. En este desaireador, la aireación se realiza en dos etapas. Aquí, en el área del cabezal de rociado, alrededor del 90 por ciento de la aireación se realiza, mientras que el 10 por ciento restante se realiza en el área de fregado o boquilla accionada por resorte. Las fallas críticas de alineación con la boquilla de vapor afectarán la confiabilidad de este tipo de desaireador. Esto también tiene retornos de alta presión limitados en comparación con otros tipos.

Las ventajas del desaireador tipo cascada son su alta confiabilidad, mayores retornos de HP, alta consistencia de DA y alta capacidad. Las desventajas de este desaireador son su bajo espacio para la cabeza, alto peso y alto precio en comparación con el desaireador tipo spray.

Aplicaciones

Algunas de las aplicaciones de los desaireadores son las siguientes:

  • Estos se utilizan para las plantas de calderas que operan a 75 libras o más de capacidad.
  • Plantas sin capacidad de reserva.
  • Plantas de Calderas con cargas críticas.
  • Plantas que operan con un 25 por ciento de composición o más.
  • Las centrales térmicas.
  • Estos también pueden eliminar varios gases disueltos de productos como alimentos, productos de cuidado personal, cosméticos, productos químicos, etc.
  • Los desaireadores se utilizan en productos farmacéuticos para aumentar la precisión de la dosificación en el proceso de llenado.
  • Estos también se utilizan con productos para aumentar su estabilidad en almacenamiento, para evitar la decoloración de los productos, etc.

El desaireador se usa generalmente con calderas en la industria de procesos químicos o la industria de generación de energía. El uso de desaireador antes de introducir agua en la caldera aumenta en gran medida la eficiencia y confiabilidad de las calderas. La corrosión causada a la caldera puede reducirse considerablemente. La temperatura del vapor precalentado utilizado en el desaireador también debe mantenerse bajo control. Por cada aumento de 10 grados en la temperatura del agua de alimentación, se puede observar un aumento del 1 por ciento en la ganancia. La cantidad de ácido carbónico formado en el desaireador también depende del número de bicarbonatos presentes en el agua. ¿Cuáles son los valores de temperatura y presión de trabajo de un desaireador?

Preguntas frecuentes

1). ¿Por qué Deaerator se coloca en alturas?

El desaireador se coloca a una cierta altura para mantener la presión óptima antes de la succión.

2). ¿Por qué se utilizan desaireadores en calderas?

El agua contiene muchos gases corrosivos disueltos. Cuando esta agua se suministra directamente a las calderas, provoca una alta corrosión y oxidación de los componentes metálicos de la caldera. Esto daña las calderas disminuyendo así su fiabilidad. Para evitar este desaireador se utiliza en calderas, para eliminar estos gases no conductores presentes en el agua.

3). ¿Es el desaireador un recipiente a presión?

Sí, es un recipiente a presión. Están disponibles en el mercado en diferentes clasificaciones de presión.

4). ¿Qué es la vinculación desaireadora?

Durante varios eventos iniciales, la presión del desaireador cae. Para estabilizar las fluctuaciones de presión durante las condiciones de arranque / aceleración / desaceleración, el sistema de fijación se mantiene como respaldo. Esto mantiene la presión del desaireador por encima de 3PSIG.

5). ¿Cómo se usa para eliminar el oxígeno?

El oxígeno se disuelve en el agua durante el contacto con el ambiente externo o por las fugas en el sistema de tuberías. La solubilidad del oxígeno disminuye con el aumento de temperatura. Entonces, para eliminar el oxígeno del agua, se aumenta la temperatura del agua en la sección del desaireador. Este oxígeno separado luego se ventila a través de las rejillas de ventilación presentes en la parte superior.