اشکالات تله های بخار
عملکرد درست تله بخار یعنی اینکه برای خروج کندانس (بخار تقطیر شده) باز شود و وقتی بخار در آن است به طور خودکار بسته شود. خرابی تله بخار برای صاحب سیستم تبعات ناخوشایندی دارد: اتلاف سوخت، افت راندمان سیستم بخار و افزایش هزینه عملیاتی سیستم.
جلوگیری از اتلاف انرژی بخار
جلوگیری از اتلاف انرژی بخار از نظر ملی برای ما آمریکائی ها اهمیت خاصی دارد چون قطعا بیشتر از تمام کشورهای جهان از بخار در مصارف صنعتی و گرمایشی استفاده می کنیم. به این آمار : “دپارتمان انرژی ، راندمان انرژی و انرژی تجدیدپذیر ” ایالات متحده آمریکا توجه کنید:
- بیش از 45% سوخت مصرفی در ایالات متحده توسط کارخانجات برای تولید بخار مورد استفاده قرار می گیرد. دیگ بخار برای گرم کردن مواد خام و تهیه موادغذایی نیمه پخته صنعتی مصرف می شود: مضاف بر این که یک منبع تولید توان مکانیکی و الکتریکی برای تجهیزات مختلف بوده و جهت گرمایش ساختمان و تولید برق نیز در سطح وسیع مورد استفاده قرار می گیرد؛ اما بخار مفت بدست نمی آید! هزینه سالانه سوخت برای تولید در ایالات متحده 18 میلیارد دلار است.
- بسیاری از کارخانجات برای بازیابی انرژی بخار و جلوگیری از هدر رفتن آن از دیگ های بخار و تجهیزاتی استفاده می کنند تا 20% در مصرف بخار صرفه جویی کنند. چنانچه سیستم های بخار در کارخانجات “به روز” شده و با مصارف مختلف هر کارخانه تطابق داشته باشند سالانه تا 4 میلیارد دلار در مصرف سوخت صرفه جویی شده و 32 میلیون تن از مقدار گازهای مضر منتشره کاسته می شود.
چرا تله های بخار خراب می شوند؟
پاسخ آن واضح است : هر وسیله مکانیکی روزی خراب می شود و تله بخار هم از این امر مستثنی نیست. اما نگهداری صحیح آن علاوه بر اینکه طول عمر مفیدش را افزایش می دهد هزینه های نگهداری آن را نیز کمتر می کند.
سه شرایط کلی هستند که روی تله های بخار تاثیر منفی می گذارند:
1- کثیف شدن که سبب نشت یا گرفتگی تله بخار می شود.
2- ضربات فشاری (در نتیجه باز شدن های ناگهانی، لوله کشی نادرست و کاربرد غلط تله بخار) که می تواند منجر به وارد آمدن ضربه قوچ و صدمات ناشی از آن بر اجزاء تله بخار شود.
3-تله بخار نوع سطلی معکوس چنانچه اورسایز یا بزرگتر از اندازه لازم انتخاب شود ممکن است به دلیل از دست دادن آب اولیه (prime) درست کار نکند. همچنین در مورد تله های بخار نوع ترموستاتیک دیسکی اورسایز بودن آنها سبب تسریع سیکل کاری آنها می شود که نوعی ناهنجاری است.
- چگونه می توان مشکلات تله های بخار را در حداقل نگهداشته و هزینه های مربوطه را پایین آورد؟
یک راه ساده آن توجه کردن به علائم هشدار دهنده است؛
نشانه های وجود اشکال در تله های بخار بدین قرارند:
1- فشارهای معکوس چگالیده بتدریج افزایش یافته است که این سبب تخریب پمپ برقی چگالیده (کندانس) می شود.
چگالیده با دمای بالا توسط پمپ های معمولی برقی قابل جابجایی نیست. دماهای بالاتر از f2120 سبب بروز کاویتاسیون در پمپ های چگالیده معمولی شده، موتور پمپ را سوزانده و آب بند یا سیل مکانیکی پمپ را تخریب می کند که موقع حضور بخار در تله سبب نشت آن می شود.
2- شیرهای کاهنده فشار PRV3 یا شیرهای کنترل قادر به برقراری فشارهای مورد نظر نیستند. گرفتگی کامل یا گرفتگی جزئی تله بخار مانع دفع چگالیده از فضای بخار داخل تله می شود.
عدم تخلیه چگالیده در شیرهای کاهنده فشار روی خط بخار تاثیر گذاشته و با تخریب سرها و نشیمنگاه های شیرهای کاهنده فشار سبب اختلال در کار آنها می شود.
3- قابلیت تولید کاهش یافته است تله های بخار باز یا بسته معیوب روی تولید تاثیر منفی می گذارند. گرفتگی تله ها سبب برگشت چگالیده به فرآیند تولید یا پروسس شده و به میزان قابل توجهی از راندمان سیستم می کاهد که این موجب افزایش غیرضروری مصرف انرژی و هزینه تولید می شود.
4- تقویت جداره لوله های سیستم چگالیده که این امر در نتیجه باز بودن کامل یا جزئی تله بخار و عدم تعمیر به موقع آن صورت می گیرد. یکی از علائم اولیه وجود این عیب نشت بخار است.
5- هزینه های نگهداری مبدل های حرارتی، رطوبت زن ها، کویل های دستگاه هواساز و سیستم تهویه مطبوع به میزان قابل توجهی افزایش یافته اند. خرابی تله های بخار مانع عملکرد صحیح تجهیزات حساس می شود.
وقتی تله های بخار در حالت “بسته” خراب می شوند؛ چگالیده راکد مانده درون تله تبدیل به کربونیک اسید (CO3) می شود که تمام فلزاتی که با آن در تماسند را می خورد.
تله های بخاری که در حالت “باز” خراب می شوند، جدای از افزایش مصرف انرژی سبب اختلال در امر کنترل سیستم و کاهش راندمان آن خواهند شد.
6- بروز و گسترش ضربه قوچ که نتیجه بدیهی سوء مدیریت و غفلت از بخار و چگالیده در سیستم های بخار است. ضربه قوچ صدایی شبیه صدای کوبش لوله ها توسط چکش دارد. در بعضی موارد ضربه قوچ وقتی بروز می کند که بخار در داخل تقطیر می شود.
این چگالیده در صورت عدم تخلیه از لوله های بخار به داخل سیستم بخار وارد شده و در آنجا تجمع کرده و آب مواجی را تشکیل می دهد. این موج ها می توانند با سرعت زیاد در داخل لوله های سیستم حرکت کنند تا وقتی که به مانعی مثل یک شیر بسته برخورد کرده یا به سطح پایین تری بریزند و یا اینکه ناگهان در مسیر حرکت آنها تغییری ایجاد شود.
تله ای که از آن بخار بلند می شود نیز ممکن است موجب ضربه قوچ شود. تله هایی که بخار به بیرون می وزند سبب ایجاد فشار معکوس در لوله کشی سیستم چگالیده (یعنی سیستم برگشت) می شوند؛
حال چنانچه در طرح سیستم سایز این لوله ها کمتر از اندازه لازم منظور شده باشد این مشکل به مراتب حادتر خواهد بود. چگالیده تخلیه نشده ممکن است به سیستم لوله کشی توزیع بخار راه یابد که از نقطه نظر ایمنی تبعات سنگینی را به دنبال دارد.
در صورت معیوب شدن تله های بخار چه اقداماتی می توان انجام داد تا عملکرد آنها درست شود؟
عیب یابی و اصلاح سیستم های بخار در ناحیه نصب تله های بخار
تله های بخار در واقع مهمترین اجزا سیستم های بخار، هستند که حد فاصل بین بخار و کندانس بوده و با حفظ بخار در قسمت توزیع انرژی را حفظ نموده و در زمان مناسب کندانس و گازهای نامحلول را تخلیه می کنند.
در زمان بروز مشکل در سیستم های بخار، غالبا تله های بخار به صورت ناعادلانه به عنوان علت اصلی مسئله انگاشته می شوند.
برخی از عوامل دیگر که معمولا به عنوان شایع ترین علل باید مد نظر قرار گیرند عبارتند از: تکنولوژی و نوع تله بخار، طراحی لوله کشی قبل و بعد از تله، نیازمندی های سیستم جهت عملکرد با راندمان بالا، سرویس و نگهداری و …
اطمینان از عملکرد صحیح تله های بخار و رفع اشکالات تله های بخار
در اینجا راهکارهایی ارائه می شوند که با اجرای آنها می توانید از عملکرد صحیح تله های بخار خاطر جمع شوید:
- برنامه ای برای بازرسی منظم تله های بخار تدوین و اجرا کنید.
- جزئیات طرح سیستم، اهداف و چگونگی عملکرد آن را بشناسید.
- یک برنامه بازرسی دوره ای از کل عایقکاری سیستم را اجرا کنید.
چنانچه در نقاطی که عایق برداشته شده، عایق جدیدی جایگزین آن نشده باشد تلفات حرارتی ناشی از این نقص، هزینه عملیاتی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
- از دستگاه نشت یاب آلتراسونیک برای تست شیرهای بای پس (در صورتی که این شیرها در سیستم موجود باشند) استفاده کنید؛ این شیرها ممکن است در زمانی که باید کاملا بسته باشند نشتی داشته باشند.
- تجهیزاتی که فصل کاری خاصی دارند (از قبیل یونیت هیتر) را در خارج از فصل کاری خاموش کنید.
- طبق برنامه ای منظم؛ شیرهای کنترل یا شیرهای قطع در سیستم های HVAC را توسط دستگاه نشت یاب آلتراسونیک و دستگاه تصویرگر حرارتی بازرسی کنید. چنانچه این شیرها کمترین نشتی داشته باشند هزینه کلی سوخت مصرفی را افزایش می دهند.
- کل سیستم و تجهیزات بدون مصرف آن را مورد بازنگری قرار دهید. قسمت های قدیمی بلا استفاده را اصلا بردارید.
- در صورت امکان از یک سیستم کامپیوتری برای کنترل و مراقبت فرآیندهای مختلف سیستم استفاده کنید.
- برای تست از وسایل صحیح استفاده کنید.
حتی اگر برای تست یک سیستم بخار با افراد یا شرکت های حرفه ای قرار داد امضا شده باشد، بالاخره گاه و بی گاه یک مشکلی در سیستم پیش می آید.
وقت طلاست ؛در اختیار داشتن وسایل صحیح تست و فقط یک نفر متخصص کارآزموده می تواند از اتلاف پر هزینه وقت جلوگیری کند.
خود صاحب سیستم بخار باید دو وسیله مهم را داشته باشد: یکی دماسنج مادون قرمز و دیگری دستگاه نشت یاب.
این وسایل با قیمت های متناسب با هر بودجه ای در بازار موجودند؛ البته کسی که برای خودش سیستم بخار دارد قاعدتا شخص متمولی است که غم پول ندارد!
اما خرید نشت یاب آلتراسونیک مستلزم دقت بیشتری است.
قبل از خریدن دستگاه نشت یاب باید به مشخصه های زیر توجه کرد:
- کیفیت صدایی که از هدفون های دستگاه شنیده می شود چگونه است؟
- آیا دستگاه چند کاره است و قابلیت تغییر فرکانس ها و مدول های تست را دارد؟
- آیا وزن آن سنگین است یا آنقدر هست که بتوان آن را با خود بالای نردبان برد؟
- آیا خدمات پس از فروش خوبی دارد و سازنده در صورت بروز اشکال به صورت تلفنی یا مراجعه حضوری رفع مشکل می کند؟
- شرایط گارانتی آن چگونه است؟
چگونگی استفاده از نشت یاب آلتراسونیک تله بخار
در بین تمام روش های بازرسی، دستگاه نشت یاب آلتراسونیک از همه مطمئن تر است و بیشتر توصیه می شود. آلتراسونیک یک منبع ارسال امواج صوتی موج کوتاه با فرکانس بلند است که از منبع خود زیاد دور نمی شود.
این دستگاه امواج فرکانس بالای منتشره از جریان سیال در تله بخار را به دامنه اصوات قابل شنیدن تبدیل کرده و از طریق هدفون به گوش شخص می رساند و با توجه به این که شدت صوت جریان بخار و جریان چگالیده متفاوت است، شنونده واردی که با این اصوات آشنایی داشته باشد به راحتی می تواند وجود نشت از تله بخار را تشخیص دهد.
اما دستگاه تست آلتراسونیک به رغم قابلیت اطمینان و سرعت عمل در صورتی که تله بخار سرد یا گرفته باشد نمی تواند کار کند. بنابراین اول باید از یک دماسنج استفاده شود تا از فعال بودن سیستم اطمینان حاصل گردد.
با رعایت و اجرای آنچه ذکر شد می توانید از عملکرد درست سیستم بخارتان خاطر جمع شوید. ولی باید در اینجا تاکیدکنم که سیستم بخار در بین سیستم های گرمایشی از حساسیت خاصی برخوردار بوده و هزینه اولیه و عملیاتی آن بیشتر از سیستم های آبی است؛
بنابراین باید منظما تحت مراقبت و نگهداری باشد. شما که می خواهید سیستم بخار ایمن و بی دردسری داشته باشید هرگز نباید از اشکالات احتمالی آن که در نتیجه عدم نگهداری منظم بروز می کنند غافل شوید.
جلوگیری از نشت بخار
نشتی بخار علاوه بر آنکه بسیار خطرناک است و می تواند موجب صدمه دیدن پرسنل دیگ خانه شود (حتما در زمان استفاده از کتری سوزش شدید ناشی از بخار کتری را احساس کرده اید) باعث اتلاف انرژی خواهد بود. از این رو جلوگیری از نشت بخار امری حیاتی است.
نشتی بخار عموما در ساقه شیرها، فلنچ ها، شیرهای کنترل و تله بخارهای معیوب اتفاق می افتد. این نشتی بخار در دیگ خانه، رطوبت محیط دیگ خانه را به شدت افزایش می دهد و همین عامل باعث ایجاد شبنم در تابلوهای برق شده و می تواند عمر تجهیزات را کاهش دهد.
اما مهم ترین ضرر نشتی بخار اتلاف آب و انرژی است. حال سوال اینجاست که نشتی بخار را چگونه پیدا کنیم؟
نشتی های بزرگ را می توان با چشم غیر مسلح رویت نمود و برای نشتی های کوچک نیز می بایست از دستگاه های اولتراسونیک کمک گرفت. برای بازدید عملکرد صحیح تله های بخار نیز چند راه حل وجود دارد.
روش های بازرسی تله های بخار به منظور جلوگیری از نشت بخار
۱- بازرسی از طریق دیدن
این روش بیشتر زمانی به کار برده می شود که تخلیه کندانس مستقیما به اتمسفر صورت گیرد. در این روش تشخیص بخار زنده خیلی مهم است. بخار فلاش شده کندانس از لوله خارج شده و هنگام خروج از لوله همانند ابر سفیدی اطراف لوله را در بر می گیرد.
در صورتی که بخار زنده مثل هوا و گازهای غیر قابل میعان، بدون رنگ بوده و نسبت به بخار فلاش شده با سرعت و دمای بالاتری خارج می شود.
۲- بازرسی از طریق اندازه گیری دما
اساس این روش اندازه گیری اختلاف دما در دو طرف تله بخار است. در این روش دمای بخار برابر با دمای اشباع در فشار بخار ورودی در نظر گرفته شده و با فرض اتلاف دما به میزان ۱۰ درصد، دمای سطح لوله در جلوی تله بخار مشخص می گردد.
اگر عبور سیال از تله بخار یک فرایند خفگی شود با مشخص بودن فشار رد سمت خروجی، دمای سطح لوله به دست می آید. اختلاف دما برای یک تله بخار سالم در فشارهای متفاوت در جداولی تعیین شده است.
اگر اختلاف دمای اندازه گیری شده با اختلاف دمای ارائه شده در جداول مربوطه تفاوت زیادی داشته باشد نشان دهنده عدم کارکرد مناسب تله بخار می باشد.
۳- بازرسی از طریق شنیدن صدا
این روش در مورد تله های بخاری به کار برده می شود که به صورت متناوب باز و بسته می شوند مثلا در مورد تله های بخار ترمودینامیکی عمل باز و بسته شدن شیر تخلیه که توسط حرکت دیسک انجام می شود، قابل شنیدن است.
اگر تله بخار به صورت سریع باز و بسته شود یا صدای عبور بخار بدون صدای حرکت دیسک شنیده شود، نشان دهنده خرابی تله بخار است.
تله بخار
نصب صحیح بخار نخستین عامل در نگهداری تله بخار و كاركرد خوب آنهاست. مثلا، چنانچه دسترسی به تله های بخار مشكل باشد، وجود آنها نادیده گرفته می شود. اما دسترسی آسان به تله ها، مسئول نگهداری سیستم را به بازرسی منظم آنها ترغیب می كند.
اگر تله در معرض دماهای پایین باشد باید در برابر یخ زدگی محافظت شود. برای اینكه در هنگام قطع فشار و افت دمای چگالیده (آب حاصل از تقطیر بخار)، تله كاملا از آب تخلیه شود باید روی تله یا لوله ورودی، تخلیه كننده های آنی (Lmpulse Drain) یا ترموستاتیك نصب گردند.
محل نصب تله بخار
محل نصب تله بخار مستقیما روی كیفیت عملكرد آن تاثیر دارد. هرگاه از نظر فیزیكی امكان پذیر باشد، باید تله ها را زیر دستگاهی كه قرار است تخلیه شود نصب نمود تا چگالیده بتواند با نیروی وزن خود جریان یابد. از ایجاد خم های u شكل یا آب بندها (Water Seals) باید اجتناب شود، چرا كه از جریان آزاد جلوگیری كرده سبب ” بخاربست “(steam Binding) میشوند.
لخته آبی كه بلافاصله بعد از خروج از واحد حرارتی به سمت تله بخار جریان می یابد، در خم u شكل قبل از تله باقی می ماند تا اینكه بخار موجود در بالادست خم تقطیر شود.
در جایی كه تله باید بالای دستگاهی که قرار است تخلیه شود نصب گردد، لازم است یك شیر یكطرفه و آب بند یا خم U شكل در لوله كشی نصب شود. شیر یكطرفه از جریان معكوس و ورود هوا هنگام خاموشی دستگاه جلوگیری میكند.
آب بند گرچه در نقش یك مانع عمل می كند، اما در حكم چاهكی (swnp) برای تجمع چگالیده محسوب شده و آن را به صورت لخته هایی به تله بخار رد می كند. بدون این آب بند ممكن است بخشی از كویل تحتانی از چگالیده پر شود.
نصب شیر یكطرفه
اگر تله های بخار، چگالیده را به یك خط لوله مشترك بریزند، نصب یك شیر یكطرفه در سمت دهش تلهها از جریان معكوس از سایر واحدها و از دست رفتن آب بندی اولیه یا برگشت چگالیده تخلیه شده به یك واحد خاموش جلوگیری میكند.
حتی زمانی كه چگالیده به صورت قائم به سمت یك تله جریان دارد، ریزش چگالیده آن خط را خفه نموده و از فرار معكوس بخار به تله افتاده جلوگیری می كند.
فرار بخار یا تقطیر آن قبل از ورود آب به تله بخار به وقت نیاز دارد. گرچه خم های مزاحمی كه در خطوط بخار نصب میشوند فقط عملكرد تله بخار را به تاخیر می اندازند، اما اشكال جدی دیگر در خطوط هوا بروز می كند، مگر اینكه هواگیری های تله به سمت واحدی كه تخلیه می شود برگشت داده شوند. این خطوط هواگیر فقط زمانی كاربرد دارند كه تله بخار زیر دستگاهی كه تخلیه می شود نصب شده باشد.
شكل 1:رهنمودهایی برای نصب تله بخار
ورود جرم و رسوب لوله ها به داخل تله بخار
عیب: در صورت ورود جرم و رسوب لوله ها به داخل تله بخار، نشیمن كاملا كیپ نمی شود و بدین دلیل جریان و دما برقرار خواهد بود. جهت اجتناب از این وضع، تمیز كردن لوله ها قبل از نصب كافی نیست، چرا كه تغییرات دما و جریان موجب سست و كنده شدن ذرات دیگر از لوله ها می شود.
رفع : باید یك صافی قبل از تله نصب شود یا چنانچه این ممكن نیست، یك ساقه تجمع و تخلیه كثافات (Dirt Leg) درست شود كه به مثابه یك كیسه جرم گیری عمل می كند (شكل1).
اتصالات یكدست سیستم لوله كشی، باز كردن تله های بخار را جهت بازرسی و تعمیر تسهیل می كنند. وجود شیرهای آزمون (Test Valves) و یك سه راهه در خروجی هر تله بخار، به بررسی عملكرد تله كمك می كند نصب یك مسیر كنار گذر (بای پاس) در اطراف تله، تخلیه چگالیده را زمانی كه هیچ قطعه یدكی در دسترس نباشد ممكن می سازد.
بسیاری از تله های بخار شامل یك سوپاپ، یك وسیله عمل كننده (سطل، شناور، فانوسه و غیره) و در صورت لزوم اهرم و یاتاقان ها میان سوپاپ و وسیله عمل كننده، میباشند.
نگهداری تله بخار معمولا شامل این موارد است:
- تمیزكاری و خارج كردن اجرام خارجی
- تمیزكاری به منظور بیرون آوردن اجرام خارجی كه ممكن است سبب گیر كردن سوپاپ و اهرم تله شوند
- تعمیر نشیمن گاه سوپاپ بر حسب لزوم
- تسهیل حركت اهرم
- نوسازی واشرهای بدنه
فرسودگی قطعات
روانكاری قطعات متحرك داخلی تله بخار كه با رطوبت در تماسند مشكلاتی را در بردارد و بدین دلیل ممكن است قطعات به میزان قابل توجهی فرسوده شوند. فرسودگی بیش از حد و عدم تحرك قطعات داخلی چنانچه تداوم یابد، مانع عملكرد مثبت تله شده و ممكن است به مرحله ای برسد كه سوپاپ دیگر روی نشیمنگاه خود ننشیند.
فرسودگی معمولی بعضی از سوپاپ ها به تدریج موجب افزایش مساحت نشیمنگاه در نقطه تماس دیسك می شود كه دشواری عملكرد سوپاپ را در پی دارد چرا كه روی اختلاف فشار طرفین آن تاثیر می گذارد.
این سطح ممكن است آنقدر بزرگ شود كه وسیله عمل كننده دیگر قدرت حركت دادن سوپاپ را نداشته باشد. وقتی این اتفاق افتاد باید سوپاپ را تعمیر كرد تا مساحت نشیمنگاه مجددا مثل اول شود.
هرگاه بدون هیچ علت روشنی، عملكرد تله مختل شد باید دهش تله را با بازكردن یك شیر آزمون (Test Cock) یا قطع كردن اتصال خروجی آن مورد بازبینی قرار داد. خروج بخار فعال (Iive Steam) معمولا دلالت بر وجود نشت در سوپاپ دارد كه ممكن است به سبب از دست رفتن آب بندی اولیه تله باشد.
شكل2: آزمایشات نگهداری تله ها
تخلیه ناقص تله بخار
تخلیه ناقص تله بخار ممكن است به دلیل نشت شیر كنارگذر (Bypass Valve)، گرفتگی لوله ورودی تله یا گرفتگی خود لوله توسط جرم و رسوب، كوچكی بیش از حد خط برگشت یا گرفتگی خروجی تله باشد.
شكل 2، چند مرحله از عملیات سرویس و نگهداری تله بخار را نشان می دهد. نشت سوپاپ، عیبی معمولی است كه فقط ناشی از فرسودگی نشیمنگاه نبوده و ذارت خارجی نیز مانع كیپ شدن سوپاپ می شوند. سایر عیوب تله بخار عبارتند از:زنگ زدن و گیر كردن مكانیزم تله.
! کپی ممنوع * استفاده از مطالب این سایت فقط با ذكر نام منبع بلامانع می باشد * کپی ممنوع !
- 1
- 2