پنج مشکل اساسی دیگ بخار
راندمان دیگ بخار را می توان تا 90 درصد با نگهداری صحیح سیستم ها افزایش داد. برخی از مشکلات رایج مانع از توانایی دیگ برای تولید خروجی با ظرفیت کامل می شود.
آنها عبارتند از:
1- پرایمینگ:
هنگامی که بخار در دیگ بخار تولید می شود، برخی از قطرات آب با بخار خارج می شود و در نتیجه بخار مرطوب ایجاد می شود. این پدیده را پرایمینگ می نامند.
مسئله:
- رسوبات روی شیرها که ممکن است باعث گرم شدن بیش از حد و خوردگی شود
- کاهش کیفیت محصول که بر نرخ انتقال حرارت تأثیر می گذارد
- مصرف بخار بالاتر برای همان توان خروجی
- عمر دیگ بخار و اجزای آن در معرض خطر است
علت:
دو دلیل اصلی برای پرایمینگ در دیگ وجود دارد:
علل مکانیکی:
- طراحی نامناسب پوسته دیگ
- سطح آب خیلی بالاست
- نرخ شلیک نادرست
- دیگ با فشار بخار کمتر از فشار طراحی کار می کند
علل شیمیایی:
- وجود روغن و مواد آلی در آب دیگ.
- مواد جامد معلق در آب جوش.
- دارای خاصیت قلیایی بالا
- ساختارهای صابون مانند در آب دیگ بخار
راه حل:
- فیلتر کردن آب قبل از وارد کردن آن به دیگ
- هر از گاهی لجن ها را بزدایید
- اطمینان از سطح کم نمک در آب دیگ
- کنترل تغییرات سریع در سرعت جریان
2- کف کردن
زمانی که حباب های بخار از بخار تولید شده که از طریق آب داخل دیگ بالا می رود، جمع می شوند، کف در دیگ بخار ایجاد می شود. وقتی کنترل نشود، رسوباتی در لوله های دیگ ایجاد می کند که منجر به خرابی آنها می شود. کف کردن باعث کاهش راندمان دیگ ها و ایجاد نوسانات، آلودگی ها و جرم گیری در دیگ می شود.
تشکیل حباب:
خلاص شدن از تشکیل حباب های کوچک روی سطح آب دشوار است. منجر به ایجاد کف در دیگ می شود. تشکیل یک لایه کف یا کف پایدار بر روی سطح آب را کف سازی می گویند.
مسئله:
1. تشکیل ساختارهایی مانند صابون کشش سطحی آب را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد و در نتیجه راندمان دیگ بخار را کاهش می دهد.
2. نوسان سطح آب.
3. مشکل چکش آب
4. می تواند منجر به آلودگی و پوسته پوسته شدن شود.
علت:
- وجود مواد شیمیایی مختلف (به ویژه قلیایی ها و روغن ها) و ترکیبات جامد در آب در حال جوش. این ترکیبات روغنی و قلیایی برای تشکیل صابون واکنش نشان می دهند که به نوبه خود کشش سطحی را کاهش می دهد و در نتیجه تمایل به کف کردن را افزایش می دهد.
- روانکاری مورد استفاده در دیگ های بخار به عنوان منبع روغن عمل می کند که منبع اصلی اثر کف کردن است. روغن کاری یا روانکاری در بویلرها به عنوان یکی از دلایل اصلی ایجاد کف در بویلرها می باشد.
- ایجاد حباب های کوچک در سطح آب که به راحتی نمی شکند.
راه حل
- استفاده از مواد ضد کف مانند روغن کرچک. (مواد ضد کف اثرات کشش سطحی را خنثی می کند)
- تصفیه مناسب آب قبل از ورود به دیگ به منظور حذف عوامل کف زا (مانند روغن، قلیایی)
- ثابت شده است که افزودن آلومینات های سدیم راهی موثر برای از بین بردن آثار روغن با به دام انداختن قطرات روغن است.
3- کری اور
انتقال آب حاوی نمک های محلول به سیستم توزیع را تراوش املاح آب یا کری اور می گویند. نمک ها اساسا ماهیت قلیایی دارند. هنگامی که آب از مخلوط بخار و آب جدا نمی شود، آلاینده سوخت جامد، مایع یا گاز به همراه بخار از درام دیگ خارج می شود که منجر به انتقال می شود. ممکن است به نظر تهدید جدی نباشد، اما بر عملکرد بخار بویلر، به ویژه در تله‌های بخار، پره‌های توربین و بدنه شیرها تأثیر می‌گذارد.
مسئله
- کاهش راندمان دیگ بخار به دلیل اینکه نمک های محلول و ذرات جامد این شانس را دارند که به داخل پره های توربین کشیده شوند و در نهایت روی پره ها رسوب کنند.
- عمر قسمت های مختلف دیگ بخار در معرض چنین نمک های محلول در آب در خطر است.
- قضاوت در مورد ارتفاع واقعی ستون آب مشکل می شود و روند نگهداری را بسیار مشکل می کند.
- حمل و نقل برای قطعاتی مانند پره های توربین، تله بخار، بدنه سوپاپ ها و غیره مشکل جدی ایجاد می کند.
علت: وجود نمک های قلیایی محلول در آب دیگ
برخی از دلایلی که باعث کری اور می شوند عبارتند از:
اندازه درام: سطح کنترل درام سه عنصری طراحی درام هایی با قطر کمتر را معرفی کرده است. قطر درام باید به گونه ای باشد که فاصله بین رابط آب و بخار و خشک کن ها مناسب باشد تا از حمل و نقل جلوگیری شود.
آب تغذیه: مقدار زیادی از یک آلاینده در آب خوراک منجر به سطح بالایی از انتقال در دیگ بخار می شود. آب خوراکی حاوی اکسیژن محلول منجر به تولید اکسید آهن و در نتیجه آزاد شدن آهن در آب دیگ بخار و انتقال زیاد می شود.
بار نوسانی: افزایش تقاضای بخار منجر به کاهش فشار درام می شود که منجر به پدیده ای به نام پرایمینگ می شود. با توجه به پرایمینگ، راب(گردونه) آب همراه با بخار حمل می شود که منجر به انتقال زیاد می شود.
فشار بخار: فشار کم بخار باعث افزایش حجم بخار در داخل دیگ می شود. این باعث می‌شود که سرعت بخار در قسمت‌های داخلی فشار کمتری داشته باشد که باعث می‌شود مانع جدا شدن قطرات آب از بخار و در نتیجه انتقال آن شود.
7 راه حل برای جلوگیری از کری اور
- از تصفیه مناسب آب تغذیه دیگ بخار اطمینان حاصل کنید
- در مورد دیگ بخار و تصفیه آب تغذیه باید به توصیه متخصص شیمیدان توجه شود
- شیر توقف بخار اصلی باید به تدریج باز شود.
- سطح آب را پایین نگه دارید.
- از بافل های ضد پرایمینگ استفاده کنید.
- از نشت هرگونه ماده “خارجی” به سیستم آب تغذیه دیگ بخار باید اجتناب شود.
- تراز کردن شیشه های گیج باید به درستی انجام شود.
4-رسوبات
لایه ای از آب که بر روی سطوح فلزی دیگ تشکیل شده است، رسوب نامیده می شود. این رسوبات ها نمک های کلسیم و منیزیم (که عمدتاً به شکل سولفات ها یا کربنات ها وجود دارند) هستند که به شدت در آب نامحلول هستند.
جرم گیری در اثر تشکیل آب آلوده روی سطوح انتقال دهنده حرارت دیگ ایجاد می شود. انتقال حرارت را مختل می کند. جرم گیری منجر به استفاده بیشتر از سوخت نسبت به تولید بخار می شود. جرم گیری ممکن است منجر به کاهش 20 درصدی راندمان دیگ شود.
مسئله:
- اگر در دیگ رسوب وجود داشته باشد، ممکن است مقدار سوخت مورد نیاز برای تولید همان مقدار بخار در مقایسه با دیگ بدون رسوب افزایش یابد.
- سولفات سدیم یک الکترولیت قوی است، بنابراین با آب تجزیه می شود. رسانایی آن در حدود یک صدم فولاد است و در نتیجه باعث ایجاد مانع در جریان گرما می شود. حتی یک لایه نازک از این رسوب بر روی سطوح فلزی ممکن است راندمان دیگ بخار را تا 20٪ کاهش دهد.
- دیگ رسوب گرفته به دلیل مقاومت در برابر جریان گرما به طور فزاینده ای داغ می شود، بنابراین این فلز بیشتر مستعد تغییر شکل و پارگی می شود.
- انتقال حرارت در دیگ به دلیل لایه های رسوبی که به عنوان عایق عمل می کنند کاهش می یابد.
علت:
آب سخت در دیگ:
وجود نمک های کلسیم و منیزیم (کربنات ها یا سولفات ها) یا غلظت بیشتر سیلیس از نظر قلیایی بودن آب دیگ باعث ایجاد پوسته پوسته شدن در دیگ می شود.
راه حل:
- اگر رسوبات شل به سطح چسبیده باشند، یک برس سیمی یا سوهان می تواند آنها را جدا کند.
- شوک های حرارتی ممکن است رسوبات طبیعی “شکننده” را از بین ببرند.
- عملیات دمیدن مکرر می تواند در از بین بردن رسوبی که به طور شل روی سطح دیگ نگه داشته شده اند مفید باشد.
- رسوبات سخت نیاز به درمان شیمیایی دارند. به عنوان مثال، رسوبات سولفات کلسیم را می توان با افزودن EDTA (اتیلن دی آمین تترا استیک اسید) حذف کرد.
5- خوردگی
تخریب فعال مواد دیگ بخار از طریق عمل ایجاد حفره به عنوان خوردگی نامیده می شود. این فرآیند “پوسیدگی” یا “تجزیه” مداوم مواد دیگ است که به دلیل عمل الکتروشیمیایی اکسیژن محلول با فلز دیگ بخار است.
خوردگی منجر به زنگ زدگی فلزات آهنی می شود، ابزارهایی که به طور منظم روغن کاری نمی شوند و پنجره های فولادی که به طور منظم رنگ نمی شوند.
مسئله:
- فلز دیگ به دلیل عملکرد اکسیژن محلول که منجر به خرابی کامل سیستم دیگ بخار می شود، به سرعت خورده می شود.
- افزایش هزینه نگهداری و تعمیرات.
- نشتی پرچ ها و نواحی مفصلی.
- کاهش عمر بویلر و احتمال خرابی کل سیستم.
علت:
وجود اکسیژن در آب دیگ بخار:
هنگامی که آب گرم می شود، اکسیژن محلول شروع به آزاد شدن می کند و با فلز آهن دیگ واکنش می دهد. اکسید آهن یا زنگ تشکیل می دهد که منجر به خوردگی می شود.
وجود دی اکسید کربن در آب:
مانند وجود اکسیژن، خوردگی ناشی از دی اکسید کربن در آب دیگ بخار است.
سهل انگاری در نگهداری:
یکی از دلایل خوردگی بی توجهی به نگهداری و سرویس دهی منظم بویلرها است. خوردگی، اگر نادیده گرفته شود، ممکن است عواقبی مانند انفجار دیگ ایجاد کند.
آسیب اسیدی:
هنگامی که PH آب خیلی پایین است، آب اسیدی است. بدون خنثی کردن اسید، باعث نازک شدن کلی فلز داخل دیگ می شود.
خوردگی سوزاننده:
در انتهای دیگر طیف pH آسیب ناشی از آبی است که بیش از حد اساسی یا دارای PH بسیار بالا است. به طور معمول، این نوع آسیب در زیر رسوبات زمانی رخ می دهد که آب می
تواند بجوشد. این نوع آسیب اغلب باعث ایجاد یک الگوی نامنظم ریزش می شود.
راه حل:
- افزودن هیدرازین/سولفیت سدیم/سولفید سدیم.
- با هوادهی مکانیکی در شرایط دمای بالا و خلاء.
- بررسی و نگهداری منظم توسط سازنده بویلر
نتیجه گیری:
حفظ و ارتقای دیگ صنعتی برای اطمینان از عملکرد صحیح آن مهم است. برای آگاهی از بهترین روش ها برای جلوگیری از هرگونه اختلال در سرویس دیگ ها، از مشاوره تخصصی سازنده دیگ های بخار بهره بگیرید.
تولیدکنندگان بویلر در ایران و همچنین در سراسر جهان، سرویس و ارتقاء منظم دیگ ها را پیشنهاد می کنند. تولیدکنندگان دیگ بر این باورند که تعمیر و نگهداری مناسب دیگ ها منجر به افزایش تا 90 درصدی راندمان دیگ می شود.
شرکت دما بخار مشهد با تخصص بالا یک تولید کننده حرفه ای بویلر صنعتی در ایران است و خدمات عالی و به موقع بویلر مانند تعمیر و ارتقاء دیگ بخار، ممیزی انرژی، ارزیابی تله بخار، تعمیر و نگهداری کارخانه، برنامه آموزش مشتری و موارد دیگر را ارائه می دهند.
1-پرایمینگ چیست؟
هنگامی که بخار در دیگ بخار تولید می شود، برخی از قطرات آب با بخار خارج می شود و در نتیجه بخار مرطوب ایجاد می شود. این پدیده را پرایمینگ می نامند.
2-فومینگ یا کف کردن چیست؟
زمانی که حباب های بخار از بخار تولید شده که از طریق آب داخل دیگ بالا می رود، جمع می شوند، کف در دیگ بخار ایجاد می شود.
3-کری اور و دلایل آن چیست، راه حل جلوگیری از آن چیست؟
انتقال آب حاوی نمک های محلول به سیستم توزیع را تراوش املاح آب یا کری اور می گویند. اندازه درام، آب تغذیه، بار نوسانی و فشار بخار دلایل ایجاد کری اور هستند.
