نحوه محاسبه زیرآب ناپیوسته و مقایسه انواع زیرآب – بهینه سازی آب دیگ بخار -۴

بهینه سازی آب دیگ بخار

کف کردن دیگ بخار ناشی از ناخالصی های موجود در آب دیگ بخار، عبارت از تشکیل حباب هایی در سطح بالای آب است که به آسانی نمی ترکند و در نتیجه باعث تجمع حباب ها و حمل آنها توسط بخار می شود که ضمن آن ذرات آب و املاح نیز همراه آنها خارج می گردد.

کف کردن دیگ بخار

شکل ۳-۶ وقوع  پدیده کف کردن دیگ بخار را در نوع لوله -آتشی در حال کشیده شدن حباب ها به داخل لوله خروجی بخار نشان می دهد. آب خالص کف نمی کند و بنابراین حباب های بخاری که از آب بهینه شده کامل، خارج می شوند، به مجرد رسیدن به سطح آب می ترکند.

 

کف کردن دیگ بخار، ناشی از وجود عوامل زیر در آب دیگ بخار است:

۱-بالا بودن املاح معلق در دیگ بخار

۲- بالا بودن قلیائیات در دیگ بخار

۳-بالا بودن کل املاح محلول در دیگ بخار

۴-آلودگی توسط پاک کننده ها، و روغن و سایر مواد ارگانیکی در دیگ بخار

جلوگیری از کف کردن دیگ بخار، با اضافه کردن مواد ضد کف صورت می گیرد، ولی جلوگیری از شرایط ایجاد کننده کف در دیگ بخار از طریق بهینه سازی کامل آب نتایج موثرتری را می دهد، علاوه بر اینکه مواد ضد کف نیز نتیجه بخش نیستند.

روغن ها، علاوه بر ایجاد کف باعث نشستن بر جداره های سطوح حرارتی سمت آب دیگ بخار و در نتیجه عایق کردن این سطوح در مقابل آثار خنک کنندگی آب دیگ بخار می شوند که در نهایت منجر به گداختگی و از کار افتادن دیگ بخار می گردند. بنابراین از ورود روغن به دیگ باید اکیدا خودداری کرد.

 

محافظت از دیگ بخار به کمک بلودان

 

۳-۳ زیرآب زدن دیگ ها

با جوشش آب و ایجاد بخار، تمامی املاح محلول آب، در دیگ باقی می مانند. چنانچه همراه با آب تغذیه املاح بیشتری به دیگ بخار وارد شود، این املاح تغلیظ شده و ممکن است به حدی برسند که حلالیت آنها در آب کاهش یافته و به صورت رسوب از آب جدا شوند.

در این حالت، رسوب ها در حفره های سراسر دیگ بخار پخش می‎شوند و ایمنی و چرخش آب دیگ بخار را مختل می‌سازند.

برای جلوگیری از وقوع چنین حالتی، باید املاح موجود در آب محدود شوند (بخش ۲-۱). این عمل که با خارج سازی قسمتی از آب تغلیظ شده دیگ بخار، کنترل می گردد به نام زیر آب زدن نامیده می شود که به صورت دستی یا خودکار توسط شیر تخلیه، در نقطه ای که بالاترین غلظت املاح را دارد، صورت می گیرد.

آب تخلیه شده، به مخزن تخلیه یا حوضچه ای که درآن تبخیر صورت می گیرد وارد می شود و به این صورت فشار آب دیگ بخار، به طور ایمن به فشار جو تقلیل می یابد.

تراوش املاح فرار در دیگ بخار نظیر سیلیس، توسط اجزاء جداکننده بخار تقلیل پیدا نمی کند، ولی مقدار حمل شده توسط بخار ارتباط زیادی با غلظت آب دیگ بخار دارد و بنابراین زیر آب زدن مقدار املاح فرار را نیز کنترل می نماید.

 

مزایای زیرآب زدن پیوسته

زیر آب زدن می تواند به صورت ناپیوسته یا پیوسته و یا ترکیبی از هر دو باشد و بستگی به مقدار آب خارج شده و جایگزین آب با آب تغذیه دارد. تا حد امکان باید از زیر آب پیوسته استفاده کرد که دارای مزایای زیر است :

  1. مقدار زیر آب و بنابراین مقدار آب جایگزین، به جای جریان های شدید کوتاه مدت، دارای جریان یکنواختی است.
  2.  مقدار کل املاح محلول (TDS) در بار ثابت دیگ، مقدار ثابتی است و بنابراین درجه خلوص بخار نیز یکنواخت است.
  3. با تنظیم میزان تخلیه در یک وضعیت ثابت،نیازی به دخالت های بعدی نیست.

 

زیرآب زدن ناپیوسته

در زیر آب ناپیوسته املاح موجود در آب دیگ بخار دایم در حال تغییر است (۶-۴) این امر باعث نوسانات سطح آب در دیگ بخار به علت تغییرات اندازه حباب های بخار و توزیع آنهاست که تغییرات غلظت املاح رابه همراه دارد.

در دیگ های لوله-آبی، چنانچه زیرآب زدن از مخزن های پایینی یا سرشاخه ها انجام شود، این امر موجب اختلال در چرخش آب و ایمنی دیگ بخار خواهد شد.

از طرف دیگر زیر آب ناپیوسته باعث جریان شدید کوتاه مدتی خواهد شد که می تواند رسوبات جمع شده در قسمت های تحتانی دیگ بخار را جابجا کند.

 

این امر در دیگ های لوله-آتشی که دقت کمتری در بهینه سازی آب آنها صورت می گیرد، اهمیت زیادی دارد. در اینگونه موارد، زیر آب زدن باید فقط در حالتی که بار دیگ بخار پایین است، انجام شود.

محاسبه مقدار زیر آب لازم جهت کنترل غلظت املاح توسط موازنه جرمی املاح وارد شده و خارج شده از دیگ بخار انجام می شود.

در فشارهای پایین می توان از مقدار املاح خارج شده توسط بخار از دیگ بخار صرف نظر کرد، زیرا در این مقدار TD مجاززیاد است و تاثیر مهمی بر مقدار محاسبه زیرآب ندارد. در فشارهای بالا که مقدار TDS مجاز کم است، املاح موجود در بخار نیز نقش عمده ای در محاسبات دارد.

بهینه سازی آب دیگ بخار

بهینه سازی آب دیگ بخار

در زیر آب پیوسته، باتوجه به شکل ۶-۵ داریم:

مقدار آب تبخیر شده برحسب کیلوگرم در لیترکه شامل املاح موجود درآب جبرانی، آب مقطر برگشتی و موادشیمیایی اضافه شده می‌باشد.

بهینه سازی آب دیگ بخار

بهینه سازی آب دیگ بخار

زیرآب پیوسته بر حسب درصد تبخیراز دیگ بخار B

غلظت قابل قبول املاح در دیگ بخار ،میلی گرم در لیتر mg) ( C

غلظت محلول در بخار خروجی از دیگ بخار، میلی گرم در لیتر T

املاح خارج شده با بخار + املاح خارج شده بازیرآب =املاح همراه با آب تغذیه

f1-m1

بنابراین اگر املاح همراه با بخار در نظر گرفته شود یعنی T=O

f1-m1

نحوه محاسبه زیرآب ناپیوسته

محاسبه زیرآب ناپیوسته پیچیده تر است زیرا آب موجود در دیگ بخار و مقدار زیر آب در هر نوبت بر نتیجه محاسبه اثر دارد. با تعیین موازنه جرمی املاح وارد شده و خارج شده از دیگ بخار ،و با توجه به شکل ۶-۴ و ۶-۵، معادله (۲-۶) به این صورت در می آید:

f3-m1

که در آن:

مقدار زیر آب بر حسب درصد تبخیر از دیگ بخار

غلظت املاح در آب تغذیه، میلی گرم در لیتر mg) ( s

آب موجود در دیگ، کیلوگرم w

میزان تبخیر از دیگ، کیلوگرم در ساعت E

غلظت قابل قبول املاح در دیگ بخار، میلی گرم در لیتر C

فاصله زمانی بین شروع دو زیر آب متوالی، ساعت t

مدت زمان هر زیر آب ،ساعت d

بهترین راه حل این معادله از طریق آزمایش و خطاست به این صورت که با قرار دادن مقادیر فرضی دو تا از پارامترهای d , B, t پارامتر سوم را حساب کرد. اگر t=d یعنی زیر آب پیوسته باشد، در این صورت

f1-m1

که همان معادله (۶-۱) می باشد.

 

مقایسه انواع زیرآب

در مقایسه مقدار زیر آب، باید هر نوع ماده شیمیایی که به آب تغذیه یا به آب دیگ بخار تزریق می شود و باعث افزایش TDS هر یک از این دو (آب تغذیه یا آب دیگ بخار ) می گردد، منظور می شود.

مقدار زیر آب را می توان بر حسب TDS یا مقدار سیلیس موجود، بیان نمود.

در هر دو مورد باید با جایگزینی سیلیس موجود با TDS و به کمک معادله های (۶-۱) و (۶۲-)- مقادیر آنها را بررسی نمود زیر آب پس از خروج از دیگ بخار به صورت آب اشباع در فشار دیگ بخار است در نقطه خروج از لوله تخلیه، زیر آب شامل مخلوطی از بخار و آب است که پس از آزاد شدن حرارت محسوس از آب بر اثرافت فشار، بخار آن تبخیر می شود.

بنابراین باید زیر آب را وارد مخزن زیرآب یا حوضچه ای نمود تا بتوان بخار ایجاد شده را کنترل نمود و از آسیب یا مزاحمت به اطرافیان جلوگیری کرد.

 

لازم به یادآوری است که شیر تخلیه حوضچه یا مخزن زیرآب به اتمسفر باید قطر کافی جهت خارج کردن بخار حاصله را داشته باشد تا از فشار گرفتن حوضچه یا مخزن جلوگیری گردد.

باید در نظر داشت آب تخلیه شده از زیر آب به صورت اشباع است، مقداری حرارت مفید که دمای آن را از دمای آب تغذیه به دمای اشباع رساند (حرارت محسوس) نیز خارج می گردد.

مقدار این حرارت تقریبا حرارت لازم برای تبدیل همان مقدار آب به بخار است، که در موارد بالا بودن مقدار زیر آب، رقم قابل توجهی است.

منبع مطالب :کتاب تکنولوژی دیگ های بخار صنعتی تالیف David Gunn & Robert Horten و با ترجمه مهندس رفیعی پور

 

برای کسب اطلاعات بیشتر، مقالات مربوطه را مطالعه فرمایید:

روش های گزارش غلظت ناخالصیها- بهینه سازی آب دیگ بخار-۲

کف کردن دیگ بخار – بهینه سازی آب دیگ بخار-۳

کپی ممنوع  استفاده از مطالب این سایت فقط با ذکر نام منبع بلامانع می باشد  کپی ممنوع


انواع دیگ های(بویلرهای) بخار مشهد بویلرانواع دیگهای(بویلرهای)روغن داغ مشهد بویلرانواع دیگ های(بویلرهای) آبگرم(آبداغ)-دیگ فولادی مشهد بویلربخارشوی-کارواش-تجهیزات موتورخانه-روغن حرارتی-هیتر هوای گرمفیلترشنی-مبدل حرارتی-سختی گیر-موگیر و صافی-منبع کوئل دارمقاللات تخصصی بویلر(دیگ بخار)-نرم افزارهای تخصصی-استانداردهای فنی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *