Совершенствование технологии десорбции кислорода в струйно-барботажных деаэраторах атмосферного давления

• Автор: Ледуховский, Григорий Васильевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 226 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1 Роль термической деаэрации воды в комплексе

водоподготовительных мероприятий на объектах энергетики

1.2 Физикохимические основы термической десорбции из воды растворенного в ней кислорода

1.2.1 Статика процесса десорбции.

1.2.2 Кинетика процесса десорбции .

1.3 Конструкции атмосферных деаэраторов

струйиобарботажного типа

1.4 Существующие модели и методы расчета процессов тепломассообмена, реализуемых в атмосферных деаэраторах
струй юбарботажного типа.
1.4.1 Методики расчета струйных отсеков деаэраторов
1.4.2 Методики расчета барботажных листов
1.4.3 Методики расчета затопленных барботажных устройств.
1.4.4 Дегазация воды в дсаэраторных баках
при отсутствии барботажных устройств.
1.5 Задачи работы
Глава 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В СТРУЙНОБАРБОТАЖНЫХ ДЕАЭРАТОРАХ ТИПОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1 Цели и задачи экспериментальных исследований.
2.2 Характеристика объектов экспериментальных исследований
2.3 Схема отбора проб воды и пара
2.4 Организация теплотехнического контроля
2.5 Организация химического контроля.
2.6 Методика проведения экспериментальных исследований
2.7 Результаты измерений контролируемых параметров
2.8 Первичная обработка результатов измерений контролируемых параметров.
2.9 Результаты первичной обработки экспериментальных данных.
Выводы по второй главе
Глава З АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ .
3.1 Цели и задачи этапа исследований.
3.2 Предварительные расчеты
3.3 Анализ данных о теплообмене и десорбции кислорода в струйных отсеках деаэраторов и разработка их математических моделей.
3.4 Анализ данных о теплообмене и десорбции кислорода на барботажном листе деаэратора ДА0м. Идентификация
моделей С.С. Кутателадзе и В.А. Зысина.
3.5 Влияние барботажа на эффективность десорбции кислорода
в деаэраторных баках.
Выводы по третьей главе
Глава 4 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ СТРУЙНОБАРБОТАЖНЫХ ДЕАЭРАТОРОВ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ .
4.1 Цели и задачи этапа работы.
4.2 Выявление влияния режимных параметров
на эффективность работы деаэраторов
4.3 Выявление влияния эксплуатационных колебаний режимных параметров во времени на эффективность работы деаэраторов
4.4 Разработка рекомендаций по совершенствованию
эксплуатации деаэраторов.
4.5 Практическая реализация результатов работы
Выводы но четвертой главе ..
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ
Список использованных источников


Коэффициент Генри определяется только температурой раствора и не зависит от количественного состава фаз и общего давления системы [2, 4]. Необходимо учитывать, что закон Генри полностью справедлив для идеальных растворов газов. Бесконечно разбавленный раствор газа может считаться идеальным только в случае, если газ не образует химических связей с растворителем (например, случай растворения кислорода в воде). Если же газ в растворе находится в химически связанном состоянии (к примеру, случай растворения в воде диоксида углерода), закон Генри описывает состояние системы в первом приближении и тем точнее, чем меньше концентрация газа в воде [-]. Числовые значения коэффициентов Генри для систем «кислород — вода» и «диоксид углерода - вода», при температурах от 0 до 0 °С, взятые из различных источников |2-4, , ] приведены в табл. Таблица 1. Значении коэффициент! Коэффициент Генри, трх-* мирт. Коэффициент Генри, тр/*, ммрг. Коэффициент Генри, *, ¦ирг. Коэффициент Генри, т*/*, мм рт. Ст. Примечания. П по данным [4], '-2; но данным [] (ло 0 °С включительно), и' по данным [3] (до 0 °С включительно),|4) по данным [] (до 0 °С включительно, пересчет из значения в кПа в значение в мм рт. МПа в значение в мм рт. Глава 1. Как видно из табл. Генри присутствует ряд неоднозначностей. Поскольку отличия в значениях коэффициентов Геи-ри не систематичны, а также учитывая, что в системах отсутствуют скачкообразные изменения, связанные с качественными превращениями, для приведения данных в согласование могут быть использованы графические методы интерполяции []. При этом нетрудно придти к выводу, что для обеих систем («кислород - вода» и «диоксид углерода - вода») наиболее вероятны значения коэффициентов Генри по данным [3, 4, ]. Анализ значений и характера изменения коэффициента Генри для рассматриваемых систем позволяет прийти к важнейшим заключениям. Собственно значения коэффициента Генри для системы «кислород - вода» на всем интервале температур от 0 до 0 °С более чем в десять раз превышают его значения для системы «диоксид углерода - вода» (рис. Рис. Это означает, например, что через длительное время после снижения парциального давления газообразного кислорода и диоксида углерода в паровом пространстве деаэратора до одного и того же значения остаточная концентрация в деаэрируемой воде кислорода будет более чем в десять раз меньше, чем концентрация диоксида углерода (даже без учета процесса генерации диоксида углерода из бикарбонатов и карбонатов). Глава 1. Второй, не менее важный, вывод можно сделать, рассмотрев первые производные от функций трх = ОД по температуре - функции трх/= [ОД]; (см. Видно, что равновесная концентрация газа в воде для системы «кислород - вода» заметно более чувствительна к изменению температур ел, чем для системы «диоксид углерода - вода». Этот вывод также подтверждается опытом эксплуатации деаэраторов: даже незначительные изменения температуры исходной воды в ряде случаев вызывают ощутимые изменения остаточной концентрации кислорода на выходе из деаэратора; при этом остаточная концентрация свободного диоксида углерода может оставаться практически на одном уровне. Использование коэффициента Генри для практических расчетов затруднено, поскольку поиск парциальных давлений газовых компонентов над раствором является относительно сложной задачей. Значение тху зависит уже не только от температуры системы, но и от ее полного давления [-]. Оценка направления отклонения системы от состояния равновесия в практике расчетов деаэраторов [2 4] осуществляется непосредственно по равновесной концентрации газа в воде в заданных условиях. Однако известно [], что на значение константы фазового равновесия конкретного газа оказывает влияние присутствие в водном растворе других компонентов (не взаимодействующих с растворяющимся газом). При этом константа фазового равновесия увеличивается, а растворимость газа в растворе уменьшается. Известно также, что эффект снижения растворимости газа в водном растворе тем больше, чем большие количества электролитов и склонных к гидратации неэлектролитов растворены в воде [].