Распылительная головка отличного деаэратора

Если вы думаете, что распылительная головка — это просто форсунка для разбрызгивания воды, то на практике вас ждет неприятный сюрприз. Я сам лет пять назад недооценивал этот узел, пока не столкнулся с деаэратором, который выдавал кислород в 2,5 раза выше нормы — а все из-за неправильного угла распыла.

Конструкционные тонкости, которые не пишут в учебниках

Вот смотрю на чертежи распылительная головка деаэратора от китайских производителей — вроде бы все по ГОСТу, но когда начинаешь считать гидравлическое сопротивление... Наш техотдел как-то получал партию из ООО Цзянсу СФЭИ Энергия Инжиниринг — там сразу видно, что люди понимают разницу между работой на паре 0,12 МПа и 0,6 МПа. У них в каталоге на sfeeboiler.ru есть схемы, где видно это утолщение в зоне перехода от сопла к диффузору — мелочь, а снижает кавитацию на 15%.

Запомните: если видите равномерную перфорацию по всей поверхности — это красный флаг. Нагрузка-то распределяется неравномерно, особенно в верхнем секторе. Мы в прошлом году переделали три головки для ТЭЦ-17, где пришлось сместить отверстия на 10° от вертикали — и сразу упала вибрация, плюс остаточный кислород с 12 мкг/кг до 6.

Кстати про материалы — нержавейка 12Х18Н10Т это классика, но для агрессивных сред лучше смотреть на AISI 316L. Хотя если брать у того же Цзянсу СФЭИ, они там используют свой сплав с добавкой молибдена — в отзывах с их сайта вижу, что на Балтийской ТЭЦ отработали уже 8 лет без замены.

Практические грабли монтажа и эксплуатации

Самая дурацкая ошибка — когда монтируют головку без юстировки относительно уровней пара. Видел случай на нефтеперегонке: смонтировали вроде бы ровно, а при подаче пара получили разнонаправленные струи. Результат — локальный перегрев корпуса деаэратора и трещина через 4 месяца.

Тут важно не только центрирование, но и зазоры. В паспорте на деаэраторы от Шанхай Сыфанг пишут про 1,5-2 мм, но по факту для больших нагрузок лучше давать 2,5 — тепловое расширение никто не отменял. Кстати, их инженеры как-то присылали нам таблицу поправочных коэффициентов для разных давлений — видно, что люди реально тестировали оборудование в полевых условиях.

Еще нюанс — когда делаете ревизию, не используйте абразивы для очистки сопел. Однажды видел, как слесари прочищали головки пескоструем — убрали отложения, зато увеличили диаметр отверстий на 0,3 мм. После этого деаэратор превратился в обычный бак-аккумулятор.

Связь с другими системами — что часто упускают

Мало кто учитывает, что работа распылительная головка сильно зависит от регуляторов питания деаэратора. Если у вас скачет давление перед головкой, то никакая идеальная геометрия не спасет. Мы ставили стабилизаторы расхода от Emerson — сразу видно, как выравнивается факел распыла.

Температура питательной воды — вот еще момент. При 104°C и 108°C разница в эффективности деаэрации может достигать 40%. Как-то раз наладчики недогрели воду — так у нас кислород зашкаливал, хотя головка была абсолютно исправна. Пришлось переделывать схему подогрева.

И не забывайте про сепарационную зону — если там неправильные тарелки или недостаточная высота, то даже идеально распыленная вода не успеет отдать кислород. Это как пытаться высушить белье в сыром подвале.

Кейсы и косяки из реальных проектов

Помню, в 2019 переоснащали деаэраторную на ЦБК — поставили головки с увеличенным количеством сопел. Расчет был на повышение производительности, но получили обратный эффект — капли стали слишком мелкими и выносились паром в систему. Пришлось экстренно менять на модель с меньшим количеством отверстий большего диаметра.

А вот положительный пример — на новой ТЭЦ в Подмосковье как раз использовали оборудование от Цзянсу СФЭИ Энергия Инжиниринг. Там инженеры предложили комбинированную схему: две головки работают в противофазе, что снижает пульсации давления. Решение простое, но эффективное — вибрация уменьшилась вдвое.

Самое обидное — когда проблемы начинаются из-за мелочей. На одной ГРЭС забыли поменять прокладку между фланцем головки и патрубком — поставили обычную паронитную вместо графитовой. Через месяц прокладка разбухла от конденсата и перекрыла треть отверстий. Деаэрация упала ниже всяких норм.

Перспективные разработки и куда смотреть

Сейчас многие переходят на сборные головки с заменяемыми соплами — удобно в обслуживании, но есть риск протечек в местах соединений. Видел экспериментальные образцы от Шанхай Сыфанг — у них там уплотнения по спецпрофилю, вроде бы держат хорошо.

Интересное направление — головки с переменным сечением отверстий. Теоретически это должно давать более равномерное распыление по всему диапазону нагрузок. Но пока вживую не видел ни одной надежно работающей конструкции — все упирается в сложность изготовления.

Из новинок присматриваюсь к керамическим вставкам — для агрессивных сред самое то. Хотя с термоударом могут быть проблемы. Кстати, на sfeeboiler.ru в разделе 'специальные решения' есть варианты для высокосолевых вод — судя по описанию, они там добавляют защитное покрытие на основе оксида алюминия.

Выводы, которые стоит запомнить

Главное — не экономьте на диагностике. Лучше раз в полгода делать эндоскопию внутренностей, чем потом менять всю головку. Мы сейчас внедрили систему регулярного мониторинга — смотрим не только на кислород, но и на равномерность износа отверстий.

При выборе производителя смотрите не на красивые картинки, а на наличие реальных тестовых отчетов. У того же Цзянсу СФЭИ в документации к деаэраторам прикладывают графики зависимости эффективности от нагрузки — это серьезный плюс.

И последнее: идеальной распылительной головки не существует. Каждый случай требует индивидуального подхода — что хорошо для ТЭЦ, может не подойти для котельной химического завода. Нужно смотреть на конкретные параметры среды, режимы работы и... что немаловажно — на квалификацию обслуживающего персонала.