- ۰۹۱۵۳۲۰۵۹۷۵ - ۰۵۱۳۵۴۲۰۶۶۳
تولید بخار، عصر جدیدی از انقلاب صنعتی را آغاز کرد. اکنون میتوانیم کارخانههای بزرگ را نیرو دهیم، معادن عمیقتری برای منابع حفر کنیم و شبکه حملونقل قابل اعتمادتری ایجاد کنیم.
از آن زمان، استفاده از بخار تا حدودی با برق جایگزین شده است، اما ژنراتورها و دیگ های بخار هنوز هم جایگاه بسیار مهمی در صنایع امروزی دارند.
به عنوان مثال، دیگهای بخار کمکی در کشتیها، بخار را برای گرمایش محل اقامت، گرمایش نفت کوره، تصفیهکنندههای نفت، پیشگرم کردن آب ژاکت، گرمکنندهها و غیره فراهم میکنند.
در برخی از شناورهای دریایی (و غیر دریایی)، دیگ های بخار نیروی محرکه را از طریق توربین های بخار تامین می کنند. نیروی محرکه بخار نسبت قدرت به وزن و قدرت مانور بیشتری را فراهم می کند که برای یک کشتی جنگی بسیار مهم است.
با این حال، تمام تجهیزات بخار برای عمر طولانی و مفید نیاز به تعمیر و نگهداری به موقع و مؤثر دارند. تصفیه آب بویلر یکی از جنبه های نگهداری دیگ بخار است.
مطالعه مرتبط: دیگ های بخار ، انواع بویلر ها
در این مقاله، نگاهی به انواع مختلف تصفیه و مزایای آنها برای سیستم آب تغذیه دیگ بخار خواهیم داشت. اما بیایید از ابتدا شروع کنیم.
همانطور که در مقالات پیشین گفتیم بویلر ها از انواع مبدل های حرارتی هستند و این مبدل حرارتی از مکانیزم انتقال حرارت دو مرحله ای استفاده می کند که زیر مجموعه ای از مبدل حرارتی پوسته و لوله است.
با توجه به توضیحات قبل تصفیه آب بویلر عبارت است از بهبود کیفیت و تصفیه آب تغذیه دیگ به منظور مناسب ساختن آن برای استفاده در بویلرها.
تیم های تعمیر و نگهداری ممکن است از فرآیندهایی مانند دمیدن سطحی و پایینی، فیلتراسیون (و اولترافیلتراسیون)، هوازدایی، تبخیر، فرآیندهای غشایی (نانو فیلتراسیون و اسمز معکوس) و غیره برای تصفیه آب استفاده کنند.
این فرآیندها با روش های تصفیه شیمیایی برای حالت دادن به لجن، تبادل یون ها، حذف اکسیژن و کاهش سختی و کف کردن پشتیبانی می شوند. درمان به موقع دیگ بخار را از مشکلات مربوط به آب محافظت می کند.
علاوه بر حذف و کاهش ناخالصیها، مواد شیمیایی را نیز اضافه میکنیم که پوششی محافظ روی لولهها ایجاد میکند تا از خوردگی، رسوب رسوب و غیره جلوگیری کند.
اگر چه دیگ بخار قادر به تحمل شرایط سختی است که در آن کار می کند، استاندارد خاصی از آب دیگ وجود دارد که برای کارکرد مطمئن آن باید فراهم شود.
یک دیگ بخار، بخار با فشار و دمای بالا را در سراسر سیستم فراهم می کند. تغییر فاز ثابت و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مختلف که قبلاً در سیستم دیگ بخار وجود دارد (مانند مواد موجود در آب سخت) می تواند باعث تخریب اجزای دیگ با سرعت هشدار دهنده شود.
استفاده از آب دیگ با کیفیت غیر استاندارد می تواند اجزای سیستم را تحت فشار زیادی قرار دهد. این می تواند منجر به خوردگی، نشتی، راندمان پایین، کیفیت پایین بخار، رسوب لجن، رسوب و خرابی های زودرس شود.
تمام مسائل فوق می تواند منجر به هزینه های سنگین تعمیر از چند هزار دلار تا یک میلیون دلار شود. علاوه بر آن، خرابی دیگ بخار در طول تعمیر و تعویض هزینه بیشتری دارد. احتمال حوادث و سوانح نیز افزایش می یابد که ممکن است منجر به تلفات جانی یا صدمات جدی شود.
مزایای تصفیه آب دیگ بخار بسیار بیشتر از معایب آن است. بنابراین، مراقبت دقیق از پارامترهای آب دیگ، بخشی ضروری از هر سیستم نگهداری دیگ بخار است.
برای جلوگیری از بروز مشکلات ناشی از نوسانات در برنامه تصفیه آب و در نتیجه کیفیت پایین آب، سیستم باید به طور مداوم برای هرگونه عدم تعادل شیمیایی تصفیه و آزمایش شود.
تصفیه آب بویلر را می توان در مراحل مختلفی انجام داد. این کار را می توان در خارج از دیگ یا زمانی که آب در دیگ در حال استفاده است انجام داد. بر اساس این پارامتر، میتوان تصفیه آب تغذیه بویلر را به دو نوع اصلی طبقهبندی کرد:
1- تصفیه خارجی
2- تصفیه داخلی
1- تصفیه خارجی
تصفیه خارجی، تصفیه آب دیگ در خارج از دیگ است. زمانی که مقدار یک یا چند ناخالصی موجود در آب دیگ بالاتر از حد قابل تحمل باشد و نتوان آن را وارد سیستم کرد، این کار را توصیه می کنیم.
در تصفیه خارجی، آب دیگ برای مسائل مختلفی مانند سختی، قلیاییت، مواد معلق، جامدات محلول، گازهای محلول، مواد معدنی، اکسیژن محلول، اکسید آهن و سایر ناخالصی ها تصفیه می شود.
تصفیه خارجی شامل فرآیندهای زیادی است. برخی از این موارد عبارتند از:
– تبخیر
– دیونیزاسیون
– نرم شدن
– قلیاسازی
– اکسیژن زدایی
– حذف مواد جامد معلق و کدورت
2- تصفیه داخلی
هنگامی که غلظت ناخالصی ها در حد قابل تحمل برای سیستم باشد، تصفیه داخلی برای تصفیه آب کافی است و نیازی به تصفیه خارجی نیست.
تصفیه آب داخلی دیگ بخار در هر سیستم دیگ بخار ضروری است. حتی زمانی که کیفیت آب آرایشی استثنایی باشد نیز لازم است. به عنوان مثال، در کشتیها، آب آرایشی معمولاً از مولد آب شیرین تهیه میشود که کیفیت بسیار بالایی دارد، زیرا ناخالصیهای ناچیزی دارد و معمولاً کمتراز 10ppm شوری دارد.
حتی این آب نیز برای حفظ پارامترهای مختلف در محدوده توصیه شده طبق برنامه تصفیه مطبوع و تصفیه می شود تا اطمینان حاصل شود که به هیچ وجه به دیگ آسیب نمی زند.
آب دیگ، مایه حیات هر سیستم دیگ بخار است. مسئول اکثر مسائلی است که در یک دیگ بخار با آن مواجه می شود. در این بخش، نگاهی خواهیم داشت به مسائل مختلفی که نتیجه مستقیم آب دیگ بخار نامناسب است و چگونه می توانیم آنها را اصلاح کنیم. این مسائل عبارتند از:
1- خوردگی
2- سختی آب
3- مقیاس بندی
4- تجمع لجن
5- حمل و نقل
6- درمان فسفات
خوردگی یکی از سخت ترین مسائلی است که هنگام نگهداری دیگ بخار با آن مواجه می شود. انواع مختلف خوردگی در نواحی مختلف دیگ بخار رخ می دهد. چندین نوع خوردگی نیز می تواند در یک منطقه رخ دهد.
به عنوان مثال، خوردگی عمومی در سراسر سیستم رخ می دهد در حالی که خوردگی حفره ای موضعی است و معمولاً در سطوح لوله رخ می دهد. عوامل متعددی مسئول خوردگی در دیگ بخار هستند و به روش های مختلف تصفیه نیاز دارند.
علاوه بر این، از آنجایی که بیشتر بویلرها در یک حلقه بسته قرار دارند، اکسید آهن تولید شده در اثر خوردگی به رسوبات لجن اضافه می کند و برای حذف موثر به عوامل تهویه کننده لجن نیاز دارد.
سه دلیل اصلی خوردگی در بویلرها وجود دارد. اینها هستند:
1- قلیاییت خیلی کم یا زیاد
2- اکسیژن محلول و گازهای دیگر
3- خوردگی سیستم میعانات
آب سخت آبی است با محتوای معدنی بالاتر از حد معمول. معمولاً به غلظت بالای بی کربنات ها، کلریدها و سولفات های کلسیم و منیزیم در آب اشاره دارد. آب باران نرم است اما هنگامی که از سنگ آهک و سایر سنگ های متخلخل عبور می کند، مواد معدنی را جذب کرده و سخت می شود.
بنابراین، آب سخت مشکل رایجتری در دیگهای زمینی است، زیرا دیگهای دریایی معمولاً با آب تولیدکنندههای آب شیرین کار میکنند که محتوای معدنی بسیار کمی دارد.
سختی می تواند منجر به تشکیل رسوب آهکی بر روی سطوح دیگ با دمای بالا شود و بازده حرارتی دیگ ها را کاهش دهد. این منجر به مصرف سوخت بیشتر و همچنین خطر خرابی لوله دیگ در صورت عدم کنترل می شود.
اگر منبع شما آب سخت را فراهم می کند، در صورت امکان می توانید آن را تغییر دهید. اگر مقرون به صرفه نیست، برای خنثی کردن مواد معدنی یا باید تصفیه خارجی، تصفیه داخلی یا هر دو را انجام دهید.
رسوب گذاری بر خواص انتقال حرارت لوله های دیگ تاثیر می گذارد و در نهایت باعث خرابی لوله می شود. ترکیبات سیلیس، کلسیم، منیزیم، آلومینیوم و آهن به طور کلی مسئول رسوبات هستند.
هنگامی که آب دیگ حاوی این ترکیبات بر روی سطح لوله تبخیر می شود، این ترکیبات را در حالت جامد پشت سر می گذارد. به طور معمول، ترازو دارای 1/48 ظرفیت انتقال حرارت فولاد است و به عنوان یک عایق عمل می کند.
این باعث می شود که نقاط محلی ایجاد شوند و لوله حتی به دلیل لایه نازکی از مقیاس از کار بیفتد. همچنین ممکن است در زیر سطح رسوب خوردگی رخ دهد.
بنابراین کارآمدترین راه حل برای جلوگیری از رسوب، تامین آب غیر معدنی با کیفیت خوب است. هر ترکیبی که هنوز وارد سیستم می شود را می توان به طور موثر با استفاده از درمان داخلی خنثی کرد.
اقدام اصلاحی در مورد جرم گیری جداسازی کاتیون های سختی منیزیم و کلسیم از مواد معدنی تشکیل دهنده رسوب و جایگزینی آنها با یون های سدیم در فرآیند است.
جرم گیری سیلیس در بویلرها نادر است زیرا معمولاً به مقدار کم در آب دیگ یافت می شود. در صورت یافتن، سیلیس با افزایش دفعات دمیدن دیگ تا زمانی که غلظت به سطوح قابل تحمل کاهش یابد، حذف می شود. مهم است که منبع آلودگی سیلیس را پیدا کنید و آن را برای یک راه حل کامل بررسی کنید.
لجن می تواند از طریق منابع مختلف در سیستم دیگ انباشته شود. مواد جامد معلق در خوراک و آب می توانند در طول زمان با خروج بخار از سیستم جمع شوند.
این شامل روغن ها، مواد معدنی، ذرات زنگ، نمک ها و همچنین سایر مواد جامد است که توسط آب دیگ بخار حمل می شود. این لجن به مرور زمان جمع شده و به سطوح فلزی می چسبد. برخی از آن ممکن است سفت و حتی خطوط را مسدود کند.
همچنین ممکن است منجر به خوردگی شود و مانند تشکیل رسوب، ظرفیت انتقال حرارت را کاهش دهد و باعث پارگی در فلز لوله دیگ شود. پاکسازی شیمیایی لجن توسط دستگاه های لجن کش انجام می شود.
حمل و نقل به انتقال ناخالصی ها با بخار اشاره دارد. این امر باعث میشود که ناخالصیهای جامد، مایع و گاز به اجزای بعد از بویلر برسد و بر اجزای مختلف مانند سوپرهیتر، شیرهای برگشت، شیرهای کنترل و توربین تأثیر بگذارد.
توربین به ویژه آسیب پذیر است زیرا ذرات انتقال دهنده می توانند باعث آسیب شوک و فرسایش قطعات توربین شوند. کف کردن دلیل اصلی انتقال است و به دلیل غلظت بالای کلریدها، روغن، سیلیس، TDS و مواد جامد معلق رخ می دهد. قلیائیت بالا همچنین می تواند منجر به ایجاد کف و در نهایت انتقال آن شود.
شوری بالا همچنین می تواند باعث انتقال شود زیرا به حباب های بزرگتر اجازه می دهد تا هنگام خروج بخار از دیگ، کف را با خود حمل کنند.
برای کاهش انتقال، کارآمدترین روش افزایش فرکانس دمش دیگ است. در صورتی که میزان انتقال به طور مداوم افزایش یابد، استفاده از مواد ضد فوم می تواند انتقال را از نظر اقتصادی کاهش دهد.
تصفیه فسفات آب دیگ باعث حذف باقی مانده ترکیبات سختی از آب دیگ می شود.
هنگامی که با سختی مبتنی بر کلسیم واکنش می دهد، فسفات کلسیم را تشکیل می دهد و مشکل پوسته پوسته شدن کربنات کلسیم را حل می کند. فسفات کلسیم در آب نامحلول است و به راحتی با دمیدن دیگ قابل حذف است. با این حال، به یک محیط قلیایی نیاز دارد تا در دیگ بخار باقی بماند.
هنگامی که ترکیب فسفات با بخش منیزیم سختی واکنش می دهد، ترجیح داده می شود که به صورت سیلیکات منیزیم رسوب کند. این ترکیب غیر چسبنده است. اگر سیلیس کافی وجود نداشته باشد، واکنش هیدروکسید منیزیم را تشکیل می دهد. اما در غیاب محیط قلیایی، فسفات منیزیم را تشکیل می دهد که یک ترکیب چسبنده است.
قلیایی بودن آب دیگ از این رو بخش مهمی از یک برنامه تصفیه فسفات کارآمد است.
در این مقاله سعی کردیم که به توضیحی قابل قبول از اصول فرآیند تصفیه آب بویلر بپردازیم. شما می توانید برای خرید انواع مبدل ها حرارتی از جمله مبدل حرارتی پوسته و لوله ، مبدل حرارتی صفحه ای و… با متخصصین ما در شرکت یاران قطعه توس خراسان (یارا مبدل) تماس حاصل فرمایید.
