بررسی کندانس (چگالش) در خطوط انتقال دیگ بخار

بررسی کندانس در خطوط انتقال دیگ بخار

معنی کندانس چیست؟

به طور کلی به مفهوم مایع شدن است که در آن تبدیل فاز گازی به فاز مایع رخ می‌دهد. بخار بعد از اینکه انرژی خود را از دست می‍‌‌‌‌‌‌‎دهد، از فازی گازی (بخار) به فاز مایع (آب) تبدیل می‌شود.

به آب به دست آمده از میعان، آب کندانس یا چگالیده می‌گویند و توسط تله بخار از تجهیزات تولیدکننده‌ای مانند دیگ بخار تخلیه می‌شود. در ادامه به بررسی کندانس در خطوط انتقال دیگ بخار اشاره می‌کنیم.

کندانس لایه ای بخار

با انتقال حرارت و از دست دادن انرژی بخار، کندانس در خطوط بخار شروع به تشکیل شدن نموده و بصورت قطرات آب در سطوح انتقال حرارت در می آید.
بعد از مدتی، قطرات به هم پیوسته و لایه یکنواختی از آب کندانس تشکیل می‌شود. این لایه ممکن است مقاومتی بیشتر از ۱۵۰ برابر نسبت به سطوح آهنی و ۶۰۰ برابر سطوح مسی داشته باشد.

کندانس قطره ای بخار

اگر قطرات آب به سرعت به هم پیوسته نشده و لایه کندانس تشکیل نگردد، کندانس قطره ای شکل خواهد گرفت. انتقال حرارت در این حالت بیشتر از کندانس لایه‌ای است و ضریب انتقال حرارت ممکن است تا ده برابر افزایش پیدا نماید.

مقاومت کندانس قطره ای در برابر دیگر عوامل مقاوم در برابر انتقال حرارت ناچیز می‌باشد، ولی در عمل ایجاد شرایط مناسب جهت تشکیل این نوع کندانس مشکل است.

در صورت پوشاندن سطوح با موادی مانند سیلیکول، PTFE، موم های خاص و اسیدهای چرب، می توان کندانس قطره ای را تا فاصله زمانی محدودی حاصل نمود، ولی با گذشت زمان بازده این مواد تحت تاثیر عوامل فرایند مثل رسوب و اکسید شدن و… کاهش یافته و کندانس لایه‌ای مجددا تشکیل می‌شود.

از آنجا که هوا عایق مناسبی می‌باشد، مقاومت بسیار بیشتری در برابر انتقال حرارت ایجاد می‌کند. مقاومت حرارتی هوا ممکن است بین ۱۵۰۰ تا۳۰۰۰ بار بیشتر از فولاد و ۸۰۰۰ تا ۱۶۰۰۰ بار بیشتر از مقاومت حرارتی مس باشد.

این بدان معنی است که یک لایه هوا با ضخامت ۰.۰۲۵ mm دارای مقاومت حرارتی لایه مسی با ضخامت ۴۰۰ mm است. شکل ۴، ۵، ۲ نشان دهنده تاثیر لایه های مختلف موجود در سطوح بر میزان انتقال حرارت است.

این موانع انتقال حرارت نه تنها ضخامت کلی لایه هدایتی را افزایش می‌دهند، بلکه ضریب هدایت کلی را نیز خواهند کاست. افزایش مقاومت به معنی افزایش اختلاف دما بوده و یعنی از بخار با دمای بیشتری باید استفاده نمود.

وجود لایه های هوا و آب در اکثر مبدل های حرارتی به چشم می‌خورد و یکی از روش های افزایش انتقال حرارت، کاهش ضخامت لایه های مذکور است.

ضخامت لایه های مذکور با نصب سپریتور بخار شیرهای هواگیر، تله‌های بخار، صافی، کنترل سختی و سطح آب بویلر و دیگ بخار، تمیز کردن سطوح، کاهش فشار و دمای کاری تجهیزات (که به کاهش تشکیل رسوب منجر می شود) و …، قابل کاهش می‌باشند و مطمئنا با افزایش انتقال حرارت، راندمان سیستم را افزایش خواهند داد.

 

کاربرد مخزن کندانس در دیگ بخار

از آنجا که آب استفاده شده در سیستم های بخار همواره آبی است که دیگر نیازی به تصفیه، پیش گرم نمودن و رسوب گیری نداشته لذا همواره طراحان، خطوط بخار را به گونه ای طراحی می کنند که در انتهای خطوط انتقال بخار و پس از اخذ انرژی کامل بخار در دستگاه ها، بخار را بصورت کندانس با تله بخار جمع آوری نموده و سپس به سیکل تولید بخار باز می گرداند.

بدلیل اینکه آب کندانس برگشتی دچار فشار می باشد لذا لازم است پیش از هر چیز آب تحت فشار وارد مخزنی به نام مخزن کندانس گردد.

در این مخزن آب وارد شده از یک سیستم فشار شکن داخلی مخزن عبور کرده و فشار آن به حداقل میزان ممکن تقلیل خواهد یافت.

لازم به ذکر است هر چه فشار آب ورودی به مخزن کندانس بیشتر باشد درصد تبدیل شدن آن به بخار افزایش خواهد یافت.

در مخزن کندانس بخشی از آب تحت فشار در مجاورت اتمسفر تبدیل به بخار شده و قسمت عمده آن جهت ورود به سیکل تولید بخار مورد استفاده قرار می گیرد.

پیشنهاد می گردد ونت مخزن کندانس به فضای بیرون موتورخانه منتقل گردد.

چاله کندانس

اصولا مخازن کندانس در چاله ای که به چاله کندانس معروف است و در سطحی پایین تر از تمامی تجهیزات موتورخانه نصب می گردد تا به روش ثقلی بتوان کندانس جمع آوری شده از تله های بخار را جمع آوری نمود.

طراحان عمدتاً، آب جبرانی خط را به مخزن کندانس اضافه می کنند تا از مخزن کندانس آب مورد نیاز بویلر بوسیله پمپ به دی اریتور و یا بویلر منتقل گردد.

فضای لازم برای چاله کندانس و پمپ کندانس باید بگونه ای باشد که اپراتور به راحتی بتواند به کارهای روزانه در آن بپردازد.

از آنجا که آب مخزن کندانس دارای دمای بالا می باشد لذا احتمال تشکیل کاویتاسیون در آن بسیار بالا بوده لذا پیشنهاد می گردد ارتفاع مکش مناسب در پمپ متناسب با مشخصات پمپ انتخاب گردد.

جهت تعیین ظرفیت مخزن کندانس لازم است اطلاعاتی مانند میزان کندانس برگشتی از خط و فشار آب کندانس ورودی (در صورت وجود) توسط مشتری به شرکت اعلام گردد.

 

مشاهده مطلب در قالب فایل پی دی اف (pdf)بررسی کندانس (چگالش) در خطوط انتقال دیگ بخار
مشاهده مطلب در قالب تصویر (jpg)بررسی کندانس (چگالش) در خطوط انتقال دیگ بخاربررسی کندانس (چگالش) در خطوط انتقال دیگ بخار

دیدگاهتان را بنویسید

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