روشهای گزارش غلظت ناخالصیها- بهینه سازی آب دیگ بخار-۲

روشهای گزارش غلظت ناخالصیها

بهینه سازی آب دیگ بخار

بهینه سازی آب دیگ بخار و آب گرم نقش ارزنده ای در تداوم مستمر و بی دردسر بهره برداری دارد که باید مورد توجه طراحان و گردانندگان دیگ ها قرار گیرد.

دیگ های بخار ظرفیت بالا و مدرن امروزی نیاز به کنترل بیشتر و دقیق تری از سطوح سمت آب دیگ های ظرفیت پایین و قدیمی دارند. زیرا دیگ های بخار اخیر در برابر کیفیت آب دیگ، مقاوم تر بودند.

توجه به این موضوع در واحدهایی که از دیگ های مدرن در کنار دیگ های طرح قدیمی استفاده می شود، حائز اهمیت فراوان است و نیاز به تجدید نظر در شیوه بهینه سازی آب دارد.

۱ – منابع آب خام

آب خام به آبی گفته می شود که پس از استحصال از منبع خود هیچگونه عملیات بهینه سازی بر روی آن صورت نگرفته باشد. چنین آبی مناسب استفاده در دیگ های تهیه بخار و آب گرم نیست. تمام منابع طبیعی آب، شامل رودخانه، چشمه، چاه یا دریا محتوی ناخالصی های هستند که در طی مراحل تشکیل آنها کسب کرده اند.

این مراحل در چرخه آب، در شکل ۱-۶ نشان داده شده است. در این شکل ملاحظه می گردد که رطوبت موجود در جو بر اثر منابع مختلف ایجاد شده است.

تقطیر این بخارات، باعث بارش باران، تگرگ می گردد که طی آن گازهای موجود در جو همراه با ذرات گرد و غبار و سایر آلاینده هایی که توسط انسان به جو وارد شده، به آنها جذب می شود، بنابراین آب باران هنگام رسیدن به زمین شامل مقادیر فراوانی از ناخالصی ها می باشد.

با جاری شدن آب در سطح زمین و یا نفوذ در لایه های سطحی خاک، ناخالصی های بیشتری از خاک و کانی های مختلفی که از آنها عبور می کند، در آن جذب یا حل می گردد. آب های چشمه و چاه با همه شفافیتی که دارند، محتوی مقادیر فراوانی از املاح محصول هستند.

رودخانه ها نیز در طی جریان خود به سمت دریا توسط پسآب های مختلف نظیر مواد گیاهی فاسد شده، کودها و پاک کننده ها، که همگی برای دیگ بخار مضرند، آلوده می گردند.

ناخالصی آب های چاه و چشمه نسبتأ ترکیبات ثابتی دارند ولی آب رودخانه در معرض تغییرات شدید اختلاف فصول می باشد.

در کشورهایی که تغییرات شدید فصلی ناشی از خشکسالی یا باران شدید دارند و یا در نقاطی که رودخانه ها از مناطق مختلف با آب و هوای متغیر جاری هستند، تغییرات مقادیر املاح محلول و معلق بسیار زیاد است.

در نتیجه برای تهیه آنالیز معقولی از آب رودخانه ای که در بهینه سازی آب دیگ بخار در نظر گرفته شده باید نمونه های متعددی در طی حداقل یک سال برای تعیین حدود میزان ناخالصی ها مورد آزمایش قرار گیرد.

حلالیت املاح معدنی در آب خالص

میزان حلالیت مواد معدنی متغیر است. حلالیت بعضی املاح در آب خالص به مراتب کمتر از آبی است که همراه با سایر مواد شیمیایی باشد.

مثلأ مواد سیلیسی که دارای اثرات مخرب در دیگ های بخار هستند در آب های قلیایی بیشتر از آب خالص حل می شوند. ناخالصی های موجود در آب خام شامل همه یا قسمتی از مواد زیر است:

۱-املاح معلق و مایعات غیر قابل اختلاط در آب، نظیر روغن ها

۲-مواد رنگی، مخصوصا در نواحی باتلاقی

۳-باکتری ها وسایر میکروارگانیزم ها

۴-مواد نیمه کلوئیدی

۵-گازهای محلول

۶-نمک های معدنی محلول شامل

الف:کاتیون ها

ب:آنیون ها

ج:سیلیس ها

 

۱-۱ روش های گزارش غلظت ناخالصی ها:

چون مقادیر نسبی مواد شیمیایی موجود در آب معمولا کم است، آنها را بر حسب میلی گرم در لیتر( mg ) جزء در میلیون (p.p.m ) یا برای مقادیر بسیار کمتر از جزء در بیلیون ( p.p.b ) بیان می کنند.

املاح، هنگام حل شدن در آب به آنیون ها و کاتیون (های تشکیل دهنده خود) تجزیه می شوند. اجزاء فلزی (کلسیم، سدیم، منیزیم، هیدروژن و غیره) که جزو کاتیون ها محسوب می شوند بارهای الکتریکی مثبت دارند و اجزا غیر فلزی (گوگرد، کلر، اکسیژن و غیره) دارای بار الکتریکی منفی و جزو آنیون ها محسوب می گردند.

آنالیز آب رابه دو روش بیان می کنند:

۱-بیان غلظت هر یک از کاتیون ها و آنیون ها برحسب ( mg ) بدون نشان دادن نحوه ترکیب آنها با یکدیگر در آب دیگ بخار

۲- بیان هر ترکیب بر حسب ( mg ) به عنوان معادل شیمیایی مقدار کربنات کلسیم ( این روش جهت سهولت محاسبات در بهینه سازی آب دیگ بخار استفاده می شود.)

مقدار کل املاح موجود در آب بهینه شده یا آب تغذیه و آب دیگ بخار را می توان به طور تقریبی با اندازه گیری هدایت الکتریکی نمونه تعیین کرد.

آب خالص هادی ضعیفی برای الکتریسیته می باشد و با افزایش املاح، این هدایت زیادتر می‌گردد. مقدار هدایت را بر حسب میکرور زیمنس بر سانتیمتر (US cm ) یا میکرومو بر سانتیمتر (Micromho cm ) هر دو در دمای مشخص، بیان می کنند (هر میکروزیمنس بر سانتیمتر معادل یک میکروموبر سانتیمتر است).

چون هدایت الکتریکی آب بستگی به عواملی نظیر نوع جامدات موجود در آب دارد بنابراین نمی توانند بیانگر واقعی چگونگی آب باشد، مگر اینکه در شرایط مختلفی آب دیگ بخار را توسط اعمال شیمیایی تجزیه و دستگاه را تنظیم (کالیبره )کرد.

وضعیت تقریبی کل املاح محلول ( TDS ) در آب دیگ بخار را می توان با ضرب کردن هدایت بر حسب میکروزیمنس بر سانتیمتر یا میکروموبر سانتیمتر در ضریب ۰.۷ به دست آورد.

۲-درجه خلوص بخار و تراوش املاح

۱-۲ درجه خلوص بخار

معمولا بخار آبی که از دیگ بخار خارج می شود به صورت خالص نیست، زیرا به طور کلی تمام املاح محلول در آب دیگ بخار تا اندازه ای در بخار داغ، تبخیر می شوند.

میزان تبخیر بستگی به نوع املاح موجود و فشار عملیاتی دیگ بخار دارد. به همین دلیل، محدودیتی برای مقدار مجاز سطح بعضی املاح، به خصوص سیلیس، در آب دیگ بخار قلیل شده اند تا مقادیر املاح محلول و سیلیس در بخار آب، به میزان کم و قابل قبولی تقلیل یابد.

وجود اینگونه املاح را در بخار به نام تراوش شیمیایی و با موردی که در ارتباط با خارج شدن ذرات آب با بخار است و به نام تراوش میکانیکی معروف است، متمایز می باشد canadianviagras.com.

در مورد اخیر، قطرات ریز آب که همراه با مواد شیمیایی محلول در آب دیگ است با بخار، خارج می گردد.

 

در دیگ هایی که بخار اشباع تهیه می کنند، میزان خلوص بخار را با خشکی بخار یا رطوبت بخار مشخص می کنند، و در دیگ هایی که بخار داغ تهیه می کنند با اصطلاح کل املاح محلول بیان می نمایند.

در دیگ های لوله –آتشی مقدار آب موجود در بخار را با تقلیل سرعت بخار خروجی از سطح آب کنترل می کنند.

در این دیگ ها درجه خلوص بخار اشباع در حدود ۹۸% فرض می شود. سرعت جدا شدن بخار از سطح آب در این دیگ ها نباید از ۶۰mm s تجاوز کند.

در دیگ های لوله-آبی که مجهز به مخزن های آب و بخار هستند و در مقایسه با دیگ ها ی لوله-آتشی در یک ظرفیت معین ، قطر مخزن کوچکتری دارند، با تعبیه سیستم جداکننده ای که شامل مجموعه ای از دیوارها، توری ها یا جداکننده های سیکلونی در داخل دیگ بخار است درجه خلوص بخار را تأمین می نمایند.

در دیگ هایی که بخار داغ تهیه می کنند، درجه خلوص بخار ( ۱mg l ) یا یک جزء در میلیون و در کاربردهای ویژه بخار، کمتر از این مقدار است.

 

در خارج از دیگ بخار نیز جداکننده های در شبکه لوله کشی بخار-هم در مورد دیگ های لوله-آتشی و هم دیگ های لوله –آبی-در نظر گرفته شده است که با انشعابات تند و ناگهانی (نظیر محفظه های جدا کننده در طول لوله های توزیع بخار م.) موجب بهبود کیفیت بخار می گردند.

درجه خلوص پیشنهاد شده آب تغذیه و آب دیگ بخار در فشارهای مختلف عملیاتی بخار در مجموعه استاندارد {۱،۲،۳}یا توسط سازندگان دیگ های بخار در راه کارهای عملیاتی آنها ذکر شده است.

در یک تعریف کلی، مقدار کل املاح محلول در دیگ باید کمتر از ۳۵۰۰mg l باشد، و این امر بستگی شدیدی به ترکیب املاح محلول دارد. درجه خلوص یا کیفیت بخار تحت تأثیر غلیان و کف کردن به شدت پایین می آید.

۲-۲ غلیان بویلر

غلیان عبارت از حمل مقادیر قابل توجه آب به بخار است. چنانچه حجم زیادی از آب به درون لوله بخار وارد شود، خسارات جبران ناپذیری بر پره های توربین وارد می سازد، چون قطرات آب با سرعت بخار که به ۵۰ms یا ۱۸۰ کیلومتر در ساعت می رسد به پره ها برخورد می کند.

غلیان بویلر توسط عوامل زیر پیش می آید:

  • ۱- بهره برداری از دیگ با بالا بودن سطح آب در دیگ بخار
  • ۲- بهره برداری از دیگ بخار با فشار پایین تر از نرمال، که باعث افزایش حجم و بالا رفتن سرعت بخار می گردد (شکل ۶-۲)
  • ۳- بهره برداری بیش از حد از دیگ بخار که منجر به کاهش فشار دیگ و افزایش سطح آب می گردد.
روشهای گزارش غلظت ناخالصیها

روش های گزارش غلظت ناخالصی ها

منبع مطالب :روش های گزارش غلظت ناخالصی ها تالیف David Gunn & Robert Horten و با ترجمه مهندس رفیعی پور

این مطالب را هم ببینید:

نحوه محاسبه زیرآب ناپیوسته و مقایسه انواع زیرآب – بهینه سازی آب دیگ بخار

ناخالصی های رسوب زا در دیگ بخار – بهینه سازی آب دیگ بخار

نرم کنندگی و بهینه سازی آب دیگ بخار

آزمایش آب تغذیه و آب دیگ بخار – بهینه سازی آب دیگ بخار

انواع دیگ های(بویلرهای) بخار مشهد بویلرانواع دیگهای(بویلرهای)روغن داغ مشهد بویلرانواع دیگ های(بویلرهای) آبگرم(آبداغ)-دیگ فولادی مشهد بویلربخارشوی-کارواش-تجهیزات موتورخانه-روغن حرارتی-هیتر هوای گرمفیلترشنی-مبدل حرارتی-سختی گیر-موگیر و صافی-منبع کوئل دارمقالات تخصصی بویلر(دیگ بخار)-نرم افزارهای تخصصی-استانداردهای فنی

دیدگاهتان را بنویسید

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