ضربه قوچ آب در سیستم بخار – بخش دوم

علل بروز ضربه چکش در سیستم بخار-مشهدبویلر

در اسناد و مدارک جمع آوری شده توسط کارشناسان، سهم ضربه چکش در خرابی زودرس و عملکرد نامطلوب سیستم های بخار در موتورخانه های تازه تاسیس، در حدود ۵۷% درصد می‌باشد.

بنابراین آگاهی از علل وچگونگی بوقوع پیوستن این پدیده واعمال تمهیدات لازم جهت جلوگیری از وقوع یا کاهش شدت ضربه، امری حیاتی است. برطبق تحقیقات عواملی که باعث وقوع ضربه چکش آب در سیستم‌های بخار وکندانس می شوند عبارتند از:

  • شوک هیدرولیکی
  • شوک جریان
  • شوک اختلاف فشار
  • شوک دمایی

در ادامه به بررسی این عوامل می‌پردازیم.

علل بروز ضربه چکش در سیستم های بخار:

۱)شوک هیدرولیکی

شوک هیدرولیکی در یک سیستم بخار را می توان به آسانی با مثال شیر آب در منزل شرح داد. هنگامیکه شیر آب منزل را باز می‌کنیم، جرم یکنواختی از آب (در حدود۲۰۰Lb ) از نقطه ورودی به منزل تا محل خروجی آن (شیرآب ) با سرعتی معادل ۱۰ ft/s در داخل لوله ها جریان پیدا می کند.

بستن ناگهانی شیرآب، نیروی بازدارنده در برابر جریان آبی به جرم ۲۰۰Lb و سرعت ۱۰ ft/s اعمال میکند و در مقابل نیروی بزرگی از جانب سیال در حال حرکت در فشاری معادل ۳۰۰ psi بر پشت شیر وارد شده و کل سیستم لوله کشی را مرتعش میکند.

ضربه وارده بر پشت شیر با صدایی بلند و قابل تشخیص به گوش می رسد. این صدا تقریبا مشابه صدای کوبیدن ضربه پتک بر روی تکه‌ای از فولاد می باشد.به همین دلیل به اینگونه ضربات در سیستم به اصطلاح ضربه چکش (قوچ) گفته می‌شود.

از راه های کاهش شدت ضربه ناشی از شوک هیدرولیکی، باز و بسته کردن آرام شیرهای قطع و وصل سیستم می باشد. شوک هیدرولیکی در ابعاد بزرگتر وبه ویژه در موتورخانه‌های صنعتی بخار و کندانس، در دو حالت به بروز پدیده ضربه چکش می‌انجامد.

  • حالت اول

حالت اول در خطوط مکش و دهش پمپ های کندانس سیستم و در زمان روشن و خاموش شدن ناگهانی آنها است. باز و بسته شدن ناگهانی مسیر کندانس به سمت بویلرها توسط پمپ، شوک هیدرولیکی بزرگی را بر کندانس در حال حرکت وارد نموده و در مقابل عکس العمل آن، ضربه چکش سنگینی از جانب کندانس بر پمپ شیرآلات و اتصالات اطراف آن می‌باشد.

راه حل

یکی از موثرترین روش ها برای کاهش صدمه بر پمپ و شیرآلات و محدود کردن ضربه چکش وارده ، استفاده از شیرهای یکطرفه است. شیرهای یکطرفه علاوه بر ممانعت از بازگشت آب دیگ بخار به تانک کندانس که ناشی از اختلاف فشار میان آن دو می‌باشد، در هنگام اعمال شوک هیدرولیکی، جریان مغشوش کندانس را در یک جهت محدود کرده و از اعمال نیروی ضربه چکش بر المانهای اطراف جلوگیری می‌کند.

  • حالت دوم

حالت دوم معمولا در زمان راه اندازی سیستم (start Up) و در لوله های اصلی بخار روی می‌دهد. در این شرایط به دلیل خاموشی طولانی مدت سیستم، لوله های اصلی بخار مملو از کندانس بوده و در صورت باز کردن ناگهانی شیراصلی بخار در هنگام راه اندازی مجدد سیستم، بخار با سرعت و فشار بسیار بالا وارد این خطوط شده و حجمی از کندانس موجود را با شتاب زیاد به طرف شیرآلات و تجهیزات نصب شده در مسیر حمل میکند.

هنگامیکه کندانس در حال حرکت قبل از رسیدن به حالت سکون بطور ناگهانی توسط مانعی در مسیر(شیرآلات بسته ، زانو ، سه راهی و…)متوقف شود، شوک هیدرولیکی برآن وارد شده که عکس العمل آن بر شیر آلات مخرب و سهمگین است.

راه حل

راه حل کاهش اینگونه ضربات، تخلیه حتی المقدور کندانس در زمان خاموشی و بهره برداری مجدد از سیستم است. باز کردن شیر اصلی بخار به آهستگی و با صرف زمان مورد نیاز(با توجه به شرایط) نیز می تواند اثربخش باشد.

با توجه به این مطلب که درصد کمی از ضربه های چکش در سیستمهای چکش در سیستم های بخار ناشی از شوک های هیدرولیکی است، ولی با این حال آثار ونتایج ناشی از آن (شکل۲) خطرناکترین و مخربترین نوع ضربه چکش را به ما معرفی می‌کند.

مقاله مجله صنعت تاسیسات

۲) شوک جریان

شوکی را که بعلت باز و بسته شدن شیرآلات کنترل جهت تامین میزان جریان بخار مورد نیاز مصرف کنننده ها، برسیستم اعمال می‌شود شوک جریان می‌نامند. این نوع شوک معمولا در خطوط توزیع بخار و در حد فاصل میان شیرآلات و مصرف کننده ها رخ می‌دهد.

در این حالت، کاهش میزان مصرف کننده منجر به بسته شدن تقریبی شیرهای کنترلی دما-فشارشده و بخار محبوس شده در این فاصله (شیرکنترلی تا مصرف کننده) در اثر تبادل حرارت با محیط اطراف به کندانس تبدیل می‌شود.

در هنگام شروع مجدد کار دستگاه ها ونیاز آنها به بخار با باز شدن شیرکنترل، بخار با سرعت و فشار بالا وارد لوله شده و کندانس جمع شده را با شدت به سمت دستگاه ها و تجهیزات مصرف کننده می‌راند.

حاصل این عمل، برخورد شدید ستونی از آب با شتاب زیاد با قطعات داخلی تجهیزات و مصرف کننده ها (بروز پدیده ضربه چکش ) می باشد. به طور مثال ترکیدگی لوله ها و یا در برخی موارد ایجاد شکستگی و ترک بر روی بدنه (پوسته) مبدل های حرارتی ناشی از این نوع ضربه چکش است.

  • جلوگیری از شوک جریان

راه حل مناسب جهت جلوگیری و یا کاهش اینگونه ضربات چکش ناشی از شوک جریان، انتخاب سایز دقیق و مناسب شیرآلات کنترلی دما-فشار می باشد. شیرکنترلی با سایز تقریبا بزرگ (۳) را در نظر بگیرید که در هنگام باز وبسته شدن خود، حجم قابل ملاحظه ای از بخار را در سرعت و فشار بالا وارد خط می کند. بنابراین انتخاب دقیق سایز مناسب اینگونه شیرآلات جهت کاهش باز و بسته شدن آنها و کاهش تغییرات در میزان جریان بخار ورودی، امری ضروری است.

بر طبق استاندارد، شرایط صحیح کارکرد اینگونه شیر آلات بصورت نیمه باز بوده و فقط در زمانهای لازم و با توجه به میزان مصرف، اندکی از حالت اولیه خود تغییر وضعیت (اندکی بازیا بسته) می‌دهند.

باید توجه داشت که نصب تله بخار با ظرفیت و سایز مناسب در ورودی سیستم قبل از شیر کنترل بخار و در خروجی مصرف کننده ها نیز جهت تخلیه کامل و به‌موقع کندانس تشکیلی، لازم الاجراست.

برای کسب اطلاعات بیشتر، مقالات مربوطه را مطالعه فرمایید:

ضربه قوچ آب در سیستم بخار – بخش اول

ضربه قوچ آب در سیستم بخار – بخش سوم

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

فرم درخواست قیمت دریافت کاتالوگ مشتریان ما راهنما

انواع دیگ های(بویلرهای) بخار مشهد بویلر انواع دیگهای(بویلرهای)روغن داغ مشهد بویلر انواع دیگ های(بویلرهای) آبگرم(آبداغ)-دیگ فولادی مشهد بویلر بخارشوی-کارواش-تجهیزات موتورخانه-روغن حرارتی-هیتر هوای گرم فیلترشنی-مبدل حرارتی-سختی گیر-موگیر و صافی-منبع کوئل دار مقاللات تخصصی بویلر(دیگ بخار)-نرم افزارهای تخصصی-استانداردهای فنی

دیدگاهتان را بنویسید

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

11 + 2 =