Дегазаторы предназначены для удаления из воды растворенных газов, включая СО2 и радиоактивные благородные газы (РБГ).
В практике обработки радиоактивных вод АЭС для удаления газов используют деаэраторы-дегазаторы и конденсаторы-дегазаторы, которые устанавливаются на линиях дистиллята выпарных аппаратов (см. § 13.7).
Деаэратор-дегазатор (рис. 12.19) состоит из бака-аккумулятора 8 и дегазационной колонны 6. Бак-аккумулятор представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд и предназначен для сбора очищенной воды. Дегазационная колонна представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд с расположенными равномерно по высоте дырчатыми листами (ситчатыми тарелками) 5, предназначенными для разбрызгивания обрабатываемой воды.
Исходная вода (дистиллят выпарных аппаратов) подается через патрубки, расположенные по высоте дегазационной колонны. Вода с более высокой температурой подается через нижний патрубок, с более низкой — через верхний.
Через отверстия в тарелках вода в виде струй стекает вниз и при этом омывается паром, поднимающимся по колонне вверх. Благодаря разбрызгиванию создается большая поверхность соприкосновения пара с водой и, следовательно, хорошие условия для перехода газов из воды в пар (см. § 10.6).
Нагревая воду, пар конденсируется и вместе с водой стекает вниз, часть пара (выпар) вместе с выделившимися газами удаляется из верхней части колонны. Источником пара является горячий конденсат, который при снижении давления частично испаряется. При недостатке пара конденсат получается за счет кипения воды в баке аккумулятора при подаче туда греющего пара. Во избежание разбавления радиоактивной воды конденсатом «чистого» пара последний подается в греющую секцию, представляющую собой пучок U-образных трубок. Для выравнивания потока пара по зеркалу испарения над греющей секцией устанавливается дырчатый лист 3.
Очищенная вода перетекает через окна в перегородке 11 и поднимается по карману 9, при этом из-за снижения пьезометрического давления вода вскипает и дополнительно дегазируется. Выход воды из деаэратора производится через патрубок.
Деаэраторы-дегазаторы для обработки радиоактивной воды изготовляются из нержавеющей стали. Бак-аккумулятор для осмотра и ремонта оборудован лазом 7. Установлен деаэратор на опорах 10.
Для предупреждения от повышения давления (рабочее давление равно 0,02 МПа) служит гидрозатвор 1.
Контроль работы аппарата осуществляется по давлению пара в колонне, уровню, расходу и температуре воды на выходе из бака-аккумулятора, содержанию РБГ и СО2 после деаэратора.
При недостаточной дегазации воды увеличивается расход пара в греющую секцию с одновременным увеличением выпара.
Конденсатор-дегазатор (рис. 12.20) состоит из трех частей: конденсатора, дегазационной колонны и испарителя 8. Конденсатор представляет собой горизонтальный кожухотрубный теплообменник.
В трубном пространстве циркулирует охлаждающая вода, в межтрубном пространстве происходит конденсация вторичного пара выпарного аппарата, который подается в количестве примерно 90 % общего расхода через патрубок.
Конденсат пара стекает вниз, образует на дырчатом листе слой воды, переливается через буртик, стекает по дегазационной колонне, заполненной кольцами Рашига для создания пленки, и собирается в испарителе, из которого удаляется через патрубок.
Рис. 12.20. Конденсатор- дегазатор:
Рис. 12.20. Конденсатор- дегазатор:
Вторая ступень дегазации обеспечивается посредством кипения воды в испарителе. Источником тепла является греющий пар, который подается в змеевик 1. Образующийся при кипении пар поднимается по дегазационной колонне, омывает пленку воды, нагревая ее до температуры насыщения.
Благодаря большой площади поверхности насадки создаются хорошие условия для удаления из воды растворенных газов.
Выделившиеся газы совместно с паром через прикрытую козырьком центральную трубку 9 направляются в конденсатор. Из конденсатора газы удаляются через патрубок 6.
Конденсатор-дегазатор устанавливается на опорах 5. Основным материалом аппарата является нержавеющая сталь.
Работа конденсатора-дегазатора контролируется по давлению пара и уровню воды в испарителе, а также содержанию СО2 в очищенной воде.
Преимуществом конденсатора-дегазатора является возможность совмещения в одном корпусе конденсатора и дегазатора. Преимущество деаэратора-дегазатора — более высокий эффект дегазации, в частности по СО2, связанный с более длительным пребыванием воды в баке-аккумуляторе и, следовательно, более полным разложением связанной в бикарбонат СО2.
