Деаэрация основного конденсата

В двухконтурных энергетических устано-
вках АЭС кислород в конденсат и питате
льную воду поступает с воздухом в эле-
ментах ПТУ, находящихся под вакуумом
А также от системы подпитки конденса-
торов и деаэраторов химобессоленной
водой.
Причиной поступления свободной угле-
кислоты в воду второго контура являет-
ся разложение бикарбонатов NaHCO3 и
карбонатов Na2CO3, поступающих с при
сосом охлаждающей воды в конд-х.

Разложение карбонатов и бикарбонатов
происходит в процессе подогрева воды,
т.е. после конденсатора. Поэтому в кон-
денсатно-питательной системе устанав-
ливают деаэратор, основное назначение которого – удалить из основного конден-
сата кислород и углекислоту.
На АЭС используются только термиче-
ские деаэраторы, которые удаляя из кон-
денсата любые растворимые газы, не вносят дополнительных примесей в пита-
тельную воду.

Принцип действия термического деаэра-
тора основан на подогреве воды до тем-
пературы кипения, в результате чего ра-
створимость газов в воде снижается до нуля.
Вообще, концентрация любого газа в жидкости пропорциональна давлению этого газа над жидкостью. Количество растворенного кислорода в жидкости :

В деаэраторе над уровнем воды находят-
ся не только газообразный кислород и
другие газы, но и пары воды, тогда:
(1)
р – суммарное давление над уровнем воды;
-сумма парциальных давлений дру-
гих газов в смеси;
-парциальное давление водяных
паров над уровнем воды

Тогда, уравнение (1) будет иметь вид:
(2)
Рассматривая выражение (2), можно сде-
лать вывод, что для удаления кислорода
можно использовать зависимость коэф-
фициента от температуры. Дейст-
вительно, при нагреве воды из нее выде-
ляется некоторая часть кислорода. Это
подтверждается графиком 1.
При повышении давления растворимость
газов в воде существенно увеличивается

График 1
зависимости Кг от температуры.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Из уравнения (2) следует, что есть более действенный путь для сведения к нулю содержания кислорода в конденсате, а именно: необходимо, чтобы суммарное
давление газов над водой было равно да
влению водяных паров, т.е.
(3)
Это условие выполнимо только при кипе-
нии, которое может быть организовано
при любом давлении.При нагреве воды
до 100оС происходит снижение коэфф-та
абсорбции (растворимости) кислорода, и

решающим условием для удаления его из воды является повышение парциаль-
ного давления водяных паров. При этом
ускорению способствуют и гидродинами-
ческие факторы: образовавшийся в слое
воды пар барботирует через него, увле-
кая за собой пузырьки кислорода, десор-
бирующегося (выделяющегося) из воды.
Это особенно важно для углекислоты, т.к
отвод ее из толщи воды способствует сд
вигу реакции разложения бикар
бонатов в сторону образования св-й СО2.

Поэтому , для хорошей дегазации воды
следует нагреть воду до кипения с непре
рывным образованием некоторого коли-
чества пара и его отводом из термиче-ского деаэратора. Отвод пара позволяет
не допускать над уровнем воды сколько-
нибудь заметного парциального давле-
ния удаляемого газа, что необходимо,
исходя из условия уравнения (3).
Непрерывно отводимая из деаэратора
паровоздушная смесь называется
выпаром деаэратора.

На атомных электростанциях применяют-
ся смешивающие деаэраторы струйно-
барботажного типа…

Деаэратор типа ДП-3200 (2х160)/185-А
представляет собой теплообменный ап-
парат повышенного давления
(рg= 6кгс/см) с двухступенчатой деара-
цией воды и состоит из двух вертикаль-
ных деаэрационных колонок, которые ус-
тановлены на баке-аккумуляторе.
Деаэрационная колонка – струйно-барбо-
тажного типа, состоит из цилиндрическо-
го корпуса с приваренными к нему верх-
ним и нижним днищами, четырех водо-
приемных камер, струйной тарелки,

переливной тарелки, барботажного уст-
ройства. Производительность колонки
1600 т/ч деаэрированной воды.
Термическая деаэрация воды в колонке
представляет сочетание процессов теп-
лообмена и массообмена и осуществля-
ется следующим образом.

НАИБОЛЕЕ СУЩЕСТВЕННЫЕ НЕДОС-
ТАТКИ СМЕШИВАЮЩИХ ДЕАЭРАТО-
РОВ СВЯЗАНЫ С ФИЗИЧЕСКИМИ ПРО-
ЦЕССАМИ, ПРОИСХОДЯЩИМИ ПРИ ДЕАЭРАЦИИ ВОДЫ.