디에라이터

Deaerator

탈기기는 액체 및 펌프 가능한 화합물에서 산소와 기타 용해된 가스를 제거하는 장치다.

역사

1881년 이전에, 공급 온수기는 해양 응용에 사용되었다. [1] 두 자매선인 올림픽호와 타이타닉호(1912년)는 접촉식 난방기를 배에 싣고 있었다. [2] 1934년 미 해군은 분무제거기를 구입했다. [3]

1867년 이전에 탈기기는 얼음 제조 공정의 일부로 사용되었다. [4] 1899년 조지 M 클레커는 물을 데우는 개선된 방법으로 특허를 받았다. [5] 1920년 동안 급수 헤더와 탈기기의 설계가 개선되었다. [6] [7] 스틱,[8] 코크란, 퍼머티트는 미국에서 가장 오래된 디어레이터 제조사 중 하나이다.[9][10][11] 1929년 엘리엇 컴퍼니(더 이상 영업을 하지 않음)와 H.S.B.W.코크란 코크란 코퍼레이션의 법정 소송으로 두 사업 모두 디어레이터 제조를 계속할 수 있게 되었다.[12]

디에이터는 오늘날에도 많은 애플리케이션에 계속 사용되고 있다.

종류들

  • 열제거기[13][14][15]
    • 스프레이 & 트레이형(캐스케이드형이라고도 함)은 수평 원통형 용기 위에 설치된 수직 또는 수평 돔형 탈기 구간을 포함하며, 탈기식 보일러 급수 저장 탱크의 역할을 한다.
    • 분무형은 탈기구간 역할을 하는 수평(또는 수직) 원통형 용기와 보일러 급수 저장 탱크로만 구성된다.
  • 진공 청소기
    • 중·고점도의 제품을 위한 동적 디에어레이터
    • 저점성 제품용 정적 디에이터
  • 매우 점성이 높은 제품을 위한 초음파 디에이터

열제거기

디에이터 플랜트

열제거기는 일반적으로 증기발생 보일러급수에서 용해된 가스를 제거하는데 사용된다. 급수에 용존된 산소는 금속 배관 및 기타 장비의 벽에 부착하고 산화물(녹과 같은)을 형성하여 보일러에 심각한 부식 손상을 입힐 수 있다. 용해된 이산화탄소는 물과 결합하여 추가적인 부식을 일으킬 수 있는 탄산을 형성한다. 대부분의 탈기기는 이산화탄소를 근본적으로 제거하는 것뿐만 아니라 무게로 산소를 7ppb 이하로 제거하도록 설계되어 있다.[16][17] 대부분의 화력발전소의 증기발생 시스템에 있는 탈기기는 증기터빈 시스템의 추출 지점에서 얻은 저압증기를 사용한다. 그러나 석유 정제소와 같은 많은 대규모 산업 시설의 증기 발생기는 사용 가능한 저압 증기를 사용할 수 있다.

많은 제조업체에서 사용할 수 있는 다양한 디에이터가 있으며, 실제 시공 세부 사항은 제조업체마다 다를 것이다.

그림 1과 2는 두 가지 주요 유형의 디어레이터 각각을 나타내는 대표적인 도식도다.

스프레이 및 트레이형 디에어레이터

그림 1: 일반적인 트레이형 디어레이터의 도식도.

그림 1의 일반적인 스프레이 & 트레이형 탈기기는 수평 보일러 급수 저장 용기 위에 수직 돔형 탈기 구간을 설치한다. 보일러 급수는 관통 트레이 위의 살수 밸브를 통해 수직 탈기 구간으로 진입한 후 천공을 통해 아래로 흐른다. 저압 탈기 증기는 구멍이 뚫린 트레이 아래로 들어가 구멍을 통해 위로 흐른다. 스프레이 밸브와 트레이의 결합 작용은 증기와 물의 접촉 시간이 길기 때문에 매우 높은 성능을 보장한다.[18][verification needed] 일부 설계는 수증기와 보일러 급수 사이에 좋은 접촉과 혼합을 제공하기 위해 구멍이 뚫린 트레이가 아닌 다양한 형태의 포장 침대를 사용한다.

증기는 보일러 급수에서 용존 가스를 제거하고 돔 구간의 상단에 있는 환기구 밸브를 통해 빠져나간다. 이 환기 밸브는 디에이터가 제대로 작동하지 않아 보일러로 가는 공급수의 산소 함량이 높아지지 않아야 한다. 보일러에 산소 함량 분석기가 없는 경우, 보일러 염화물의 높은 수치는 환기 밸브가 충분히 개방되지 않았음을 나타낼 수 있다. 일부 설계에는 환기가스에 유입된 물을 가둬 복구하기 위한 환기구 콘덴서가 포함될 수 있다. 환기구 라인은 보통 밸브를 포함하며, 작은 가시적인 증기의 플럼을 제공하기 위해 분출된 기체와 함께 충분한 증기가 빠져나갈 수 있도록 허용된다.

탈염수는 펌핑된 곳에서 증기발생 보일러 시스템으로 수평 저장 용기로 흘러 내려간다. 선박 하단의 스파게이 파이프를 통해 수평선에 들어가는 저압 가열 증기를 제공해 보관된 보일러 급수를 따뜻하게 한다. 용기의 외부 절연은 일반적으로 열 손실을 최소화하기 위해 제공된다.

분무식 탈기장치

그림 2: 일반적인 분무식 탈기기의 도식도.

그림 2와 같이 일반적인 스프레이형 탈기기는 예열 섹션(E)과 탈기 섹션(F)이 있는 수평형 용기다. 두 구간은 배플(C)으로 분리되어 있다. 저압 증기가 선박 하단에 있는 스파러를 통해 선박으로 들어온다.

보일러 급수는 스파거에서 상승하는 증기에 의해 예열되는 구역(E)에 분사된다. 급수분무 노즐(A) 및 예열 섹션의 목적은 보일러 급수를 포화 온도로 가열하여 다음 탈열 섹션의 용존 가스를 제거하기 위한 것이다.

그런 다음 예열된 급수는 탈기 섹션(F)으로 흘러 들어가 스파거 시스템에서 상승하는 증기에 의해 탈기된다. 그 가스들은 용기의 꼭대기에 있는 통풍구를 통해 물 밖으로 빠져나갔다. 다시 말해, 일부 설계에는 환기가스 안에 들어간 물을 가둬 복구하기 위한 환기구 콘덴서가 포함될 수 있다. 또한, 환기구 라인은 보통 밸브를 포함하며, 작고 가시적인 증기를 공급하기 위해 환기가스와의 탈출에 충분한 증기가 허용된다.

탈염 보일러 급수는 용기 바닥에서 증기발생 보일러 시스템으로 펌핑된다.

소음기(옵션)는 디에이터 장비 산업에서 환기 소음 수준을 낮추기 위해 사용되어 왔다.

진공 제거기

또한 식품, 개인 관리 제품, 화장품, 화학 제품, 의약품 등의 제품에서 용해 가스를 제거하여 충전 공정의 투약 정확도를 높이고 제품 선반 안정성을 높이며 산화 효과(예: 변색, 후각 또는 미각의 변화, 악취의 변화)를 방지하고 pH를 변화시키는 데에도 디에이터를 사용한다.그리고 포장 부피를 줄인다. 진공 탈기기는 석유화학 분야에서도 사용된다. [19]

동적 디에이터

그림 3과 같이 제품은 특수 공급 시스템[1]을 통해 고속 회전 디스크[3]에 얇은 층으로 분포한다. 원심력은 구멍이 뚫린 스크린을 통해 진공상태인 선박 내벽으로 쏠린다. 공기(가스) 포켓은 이 과정에서 방출되며 진공에 의해 제거된다[4]. 배출펌프 [2]는 분해된 제품을 생산 라인의 다음 공정으로 운반한다. 고점도 제품의 경우 회전 디스크를 정적 디스크로 교체한다.

그림 3: 회전식 디스크 디에이터의 도식도

작동 원리

열탈출은 수온이 상승해 끓는점에 가까워질수록 물 속 기체의 용해도가 감소한다는 원리에 의존한다. 탈기기에서 물은 최소 압력 강하와 최소 배기구로 끓는점에 가깝게 가열된다. 탈기는 표면적을 증가시키기 위해 챔버에 급수를 분사하여 수행되며, 트레이의 여러 층에 걸쳐 흐를 수 있다. 이 스크러빙(또는 박리) 증기는 탈기기의 탈기 섹션 하단에 공급된다. 증기가 급수에 닿으면 끓는점까지 가열하고, 용존가스는 급수에서 방출되어 배출구를 통해 탈기기에서 방출된다. 처리된 물은 디에이터 아래의 저장 탱크에 떨어진다.[20][16]

산소 청소

탈기기에 의해 제거되지 않은 산소의 마지막 흔적을 제거하기 위해 탈기 보일러 급수에 산소 청소 화학물질이 첨가되는 경우가 매우 많다. 첨가되는 화학 물질의 종류는 그 위치에서 휘발성 수처리 프로그램을 사용하는지 아니면 비휘발성 수처리 프로그램을 사용하는지에 따라 달라진다.

대부분의 저압 시스템(650psi(4,500kPa) 미만)은 비휘발성 치료 프로그램을 사용한다. 저압 시스템에 가장 많이 사용되는 산소 스캐빈은 황산나트륨(NaSO23)이다. 매우 효과적이며 산소의 흔적과 반응하여 비척도인 황산나트륨(NaSO24)을 형성한다.

대부분의 고압력 시스템(650 psi(4,500 kPa) 이상)과 특정 고합금 물질이 존재하는 모든 시스템은 인산염 기반 치료 프로그램이 단계적으로 폐지되고 있어 휘발성 프로그램을 사용하고 있다. 휘발성 프로그램은 더 나아가 유량 가속 부식 발생을 줄이기 위해 산화 또는 감소 환경을 필요로 하는지에 따라 [(AVT(O) 또는 AVT(R)] 프로그램[(AVT) 또는 [(AVT(O) 또는 AVT(R)]으로 세분된다. 유동 가속식 부식과 관련된 고장은 많은 사고를 유발하여 재산과 수명의 상당한 손실이 발생하였다.[citation needed] 히드라진24(Hidrazine, NH)은 휘발성 치료 프로그램에 흔히 사용되는 산소 스캐빈저다.

그 밖의 스캐빈저로는 탄수화물, 디에틸하이드록시아민, 니틸로트리아세트산, 에틸렌디아메트라아세트산, 하이드로퀴논 등이 있다.

점검 및 유지관리

NACE International(현재의 재료 보호 및 성능 협회(Association for Material Protection and Performance, AMPP)과 CIBO(Council of Industrial Boiler Owners)는 탈기기의 수명을 늘리기 위한 몇 가지 권고안을 가지고 있다. 먼저 압력 용기의 용접부 균열 및 용접 결함 수리 여부를 정기적으로 검사(및 테스트)하십시오. 둘째, 탈기기의 악화를 줄이기 위해 적절한 수화학물질을 유지한다. 셋째, 온도와 압력 변동을 최소화한다. 넷째, 내부 및 부속품이 제대로 작동하는지 점검해야 한다. [21] [22][23]

디에이터 제작

제조 공정 중 강철 압력 용기를 용접하려면 용접 처리, XRAY, 염료 침투, 초음파 및 기타 유형의 비파괴 시험이 필요한 경우가 있다. ASME 보일러압력 용기 코드, NACE International 및 HeI(Heat Exchange Institute)에는 필요한 시험 유형에 대한 권고사항이 있다. [24]

제작 후 또는 현장 설치 후 단열재가 필요할 때도 있다.

참고 항목

참조

인용구

  1. ^ 1881년 3월 4일 아이오와 카운티 민주당원, 광물점, WI. [1] 2021년 4월 23일 회수
  2. ^ 스티븐 캐리의 타이타닉 백과사전 [2] 2021년 4월 23일 회수
  3. ^ SAMCO, 2016년 8월 26일. [3] 2021년 4월 24일 회수
  4. ^ 1887년 5월 26일, KS, Wichita Star, Wichita Star, Wichita, KS. [4] 2021년 4월 23일 회수
  5. ^ 미국 특허 1899년 8월. [5] 2021년 4월 23일 회수
  6. ^ Montclair Times, Montclair, NJ, 1926년 12월 1일. [6] 2021년 4월 23일 회수
  7. ^ 뉴스의 패터슨, NJ, 1928년 5월 16일. [7] 2021년 4월 23일 회수
  8. ^ 1900년 4월 13일 버몬트 트리뷴, 루드로우, 버몬트, 사료 정화 [8] 2021년 4월 23일 회수
  9. ^ 디에이터 히스토리. [9] 2021년 4월 22일 회수
  10. ^ 스틱 역사, [10] 2021년 4월 23일 회수
  11. ^ Handbook, 14장 탈가화. http://ssu.ac.ir/cms/fileadmin/user_upload/Daneshkadaha/dbehdasht/markaz_tahghighat_olom_va_fanavarihaye_zist_mohiti/e_book/pasmand/water/58723_14.pdf] 2021년 4월 23일 회수
  12. ^ 코트 케이스, 1929년 [11] 2021년 4월 23일 회수
  13. ^ 1936년 켄트.
  14. ^ Babcock & Wilcox Co. 2005.
  15. ^ 엘리엇, Chen & Swanekamp 1998, 페이지 167-, 2장.
  16. ^ a b "The Deaerating Principle". Sterling Deaerator Company.
  17. ^ "Deaerators". Stork. Archived from the original on 2018-09-01. Retrieved 2016-09-30.
  18. ^ Standards and Typical Specifications for Tray Type Deaerators (10th ed.). Heat Exchange Institute. November 2016.
  19. ^ OSTI 추상화. [12] 2021년 4월 23일 회수
  20. ^ "Deaerator working principle". Boilers Info.
  21. ^ AMPP, NACE RFP050-96, 표준 권장 사례. [13] 2021년 4월 22일 회수
  22. ^ 국립보일러 및 압력용기 검사원, 1988년 4월. [14] 2021년 4월 22일 회수
  23. ^ 1997년 11월의 미국 에너지부, 시보 논문. [15] 2021년 4월 23일 회수
  24. ^ 디에이터 역사. [16] 2021년 4월 24일 회수

원천

추가 판독값

Betz 산업용수조절 핸드북, 제9장 보일러 급수 탈기. 제8판, 저작권 1980, LOC 79-56368.

외부 링크