دستگاه دی اریتور (هوازدا)

دی اریتور - هوازدا

آشنایی با دستگاه هوازدا ‌یا دی اریتور (Deaerator)

دستگاه هوازدا برای حذف گازهای خورنده (بخصوص اکسیژن و دی اکسید کربن) از آب تغذیه دیگ بخار استفاده می کند. جداسازی اکسیژن و دی اکسید کربن آزاد، از بروز خوردگی در لوله ها، پمپ ها، بدنه دیگ های بخار و خطوط برگشت بخار مایع شده، پیشگیری می کند.

هوازدا ممکن است در خلاء شرایط اتمسفریک و یا تحت فشار کار کند. روش های تماس آب و بخار به صورت پاششی (Spry) و یا سینی های غربالی (Siev tray)، سینی فنجانکی (Bubble tray) و بستر آکنده (Packed bed) می باشد.

به طور معمول بخار و آب به صورت غیر هم جهت وارد برج هوازدا می شوند. قسمت اعظم بخار در اثر تبادل حرارت با آب مایع می شود. با کاهش حلالیت گازها در آب، گازهای خورنده به فاز بخار منتقل شده، به همراه حدود ۲% بخار ورودی، از بالای برج هوازدا خارج می شود.

پایین بودن فشار جزئی گازها در فاز بخار عامل دیگری برای انتقال گازها از مایع به بخار به شمار می آید. انشعابی از بخار وارد لوله منفذ داری در قسمت تحتانی منبع ذخیره می گردد. بخار دمیده شده در آب، گازهای محلول و دی اکسید کربن حاصل از تجزیه حرارتی بی کربنات ها را به بیرون می راند.

۲HCO3- —>CO3– + CO2 + H2O
دمای آب مخزن تغذیه تابع نوع هوازدا می باشد. به طور معمول مقادیر زیر برای آن پیشنهاد می گردد.

نوع خلاء ۷۰-۹۰ ◦C

نوع اتمسفریک ۱۰۰ ◦C

نوع تحت فشار ۱۰۳-۱۰۴ ◦C

دستگاه دی اریتور جهت جدا کردن هوا از آب ورودی به دیگ بخار مورد استفاده قرار می گیرد و همچنین دمای آب ورودی به دیگ بخار را در حدود ۹۵ درجه سانتی گراد ثابت نگه می دارد که باعث افزایش راندمان دیگ بخار خواهد شد.

استفاده از دی اریتور (Deaerator) باعث می‌شود تا میزان اکسیژن نامحلول در آب و کربن دی اکسید کاهش پیدا کرده و در نهایت از خوردگی دیواره های دیگ بخار جلوگیری شود.

توجه داشته باشید که با افزایش کربن دی اکسید در آب ورودی به دیگ بخار، PH آب تا حد زیادی کاسته می‌شود و در نهایت محیط شرایط اسیدی پیدا می کند و خوردگی به مرور رخ خواهد داد.

 

مشخصات عمومی هوازدا:

هوازداها معمولا شامل یک برج تبادل گاز از نوع سینی دار و یک مخزن ذخیره استوانه ای می باشد. مشخصات عمومی هر یک از این دو قسمت به شرح ذیل می باشد.

برج تبادل گاز:

برج تبادل گاز دارای سینی مجهز به کلاهک های عبور بخار از نوع فنجانکی (Bubble cap) می باشد.
بدنه سینی ها و کلاهک ها برج تبادل گاز از فولاد ضد زنگ (Stainless steel) ساخته می شود.
یک شیر برقی برای ورود بخار بر روی برج تبادل گاز نصب می شود. وضعیت شیر توسط کنترل کننده سطح مایع در منبع ذخیره کنترل می گردد.
برج تبادل گاز با پشم شیشه عایق بندی می شود تا از اتلاف حرارت و کاهش راندمان برج جلوگیری گردد.
آب ورودی به بالای برج و بخار ورودی به پایین برج تبادل گاز، توسط نازل های مناسب به طور یکنواخت در سطح برج توزیع می شوند.

مخزن ذخیره:

مخزن ذخیره هوازدا استوانه و به صورت افقی از ورق فولاد ساخته می شود. سطح داخلی مخزن ذخیره با رنگ اپوکسی مقاوم در برابر حرارت، پوشش داده می شود تا از بروز خوردگی جلوگیری شود.
مخزن ذخیره به سیستم کنترل سطح آب، مانومتر، ترمومتر، شیشه آبنما، سرریز، لوله گرم کننده و دریچه بازدید مجهز است.

۱لوله هوای خروجی۲ورود آب۳برج گاززدایی
۴صافی بخار۵مخزن آب۶تغذیه مواد شیمیایی
۷شیر برقی بخار۸بخار ورودی فشار بالا۹شیرسوزنی بای پس
۱۰وکیوم برگر۱۱شیر اطمینان فشار۱۲مانومتر
۱۳فشار شکن بخار۱۴شیر آب خروجی۱۵ترمومتر
۱۶لول کنترل آب۱۷لول کم آبی۱۸شیر تخلیه بخار
۱۹فشار سنج۲۰شیشه های آبنما۲۱ترموستات
۲۲شیر یک طرفه۲۳سرریز آب۲۴پمپ آبگیری

مشخصات دستگاه دی اریتور

طبق اصول زیر گازهای محلول در آب (اکسیژن و دی اکسید کربن) توسط دستگاه هوازدا حذف می گردد:

از آنجا که افزایش درجه حرارت آب، نسبت معکوس با حلالیت گازها در آب دارد، بنابراین افزایش درجه حرارت آب در اثر تماس با بخار، سبب کاهش حلالیت گازهای محلول در آب می گردد.

به دلیل پائین بودن فشار جزئی گازهای مورد نظر در فضای داخلی هوازدا، گازهای محلول در آب به فضای مجاور خود (فاز بخار) منتقل می گردند. خلاء موضعی ناشی از کندانس شدن بخار به حذف گازهای محلول در آب منجر می شود.

مشخصات دستگاه دی اریتور

در طراحی دستگاه دی اریتور اصولا مخزن دستگاه از جنس فولاد St37 می باشد و برج دستگاه نیز با ارتفاع و قطر مناسب و از جنس استینلس استیل (S.S 304) می باشد.

فشار کار: ۴ اتمسفر

ظرفیت خروجی: ۵۰۰۰ لیتر الی ۵۰.۰۰۰ لیتر در ساعت

داخل مخزن : سندبلاست و پوشیده شده با رنگ اپوکسی

دارای کنترل سطح ،شیر برقی بخار و مدار کنترل

دستگاه دی اریتور

مراحل کار دی اریتورها

  • هوا زدایی با بخار
  • ورود آب به دی اریتور
  • هوا زدایی با جذب کننده اسکیژن

به اختصار می توان شیوه کار انواع مختلف سیستم های هوازدایی به این صورت است که ابتدا آب وارد دستگاه شده و حجم بالایی از گازهای نامحلول در آن و کربن دی اکسید حذف شده و از شیر خروجی به بیرون منتقل می گردد.

منظور حذف میزان اکسیژن باقی مانده در آب از مواد جاذب اکسیژن استفاده می شود که پرکاربردترین آنها شامل موارد زیر می باشد:

  • هیدروکینون
  • کربوهیدرازین
  • هیدرازین (N2H4)
  • سولفیت سدیم (Na2SO3)
  • دی اتیل هیدرکسیل آمین (DEHA)
  • نیتریل تری استیک اسید (NTA)
  • اتیلن دی آمین تتراستیک اسید (EDTA)

علل کاربرد هوازدا:

وجود گازهای اکسیژن و دی اکسید کربن در آب های تصفیه شده مورد مصرف در دیگ های بخار واحدهای صنعتی و مسکونی سبب ایجاد ضایعات زیر می گردد:

اکسیژن موجود در آب مصرفی دیگ های بخار، در حد فاصل فاز مایع و فاز بخار، باعث ایجاد حفره های موضعی (Pitting) می گردد که انفجار حفره ها یکی از عوامل آسیب دیدگی دیگ های بخار می باشد.

وجود گازهای اکسیژن و دی اکسیدکربن علاوه بر ایجاد خوردگی در لوله های برگشت (کندانس)، عامل ایجاد پدیده کویتاسیون در پمپ ها می باشند. که این پدیده باعث ایجاد خوردگی پره های پمپ ها می گردد.

در فرآیندهایی که از بخار آب به منظور بوزدایی (Stripping) استفاده می شود، وجود اکسیژن نه تنها عامل بوزدایی را مختل می سازد، بلکه در اثر اکسیداسیون، در محصول ایجاد بو خواهد نمود. (نظیر فرآیند تولید روغن نباتی)

به منظور جلوگیری از ایجاد شوک حرارتی در دیگ های بخار، افزایش درجه حرارت آب ورود به دیگ بخار تا محدوده نقطه جوش بسیار حائز اهمیت می باشد. در دستگاه هوازدا علاوه بر حذف گازهای اکسیژن و دی اکسیدکربن از آب، درجه حرارت به نحو مطلوب افزایش می یابد.

 

مهم ترین مزایای هوازدا

به لحاظ جداسازی گاز از آب در ستون جداکننده، اختلاط بخار با آب ذخیره شده در مخزن هوازدا صورت نمی پذیرد. استفاده از مبدل حرارتی جریان مخالف در ستون جداکننده، در مقایسه با نمونه های مشابه از نقطه نظر اقتصادی کاملاً مقرون به صرفه می باشد.

اطلاعات جمع آوری شده از واحدهای نصب شده، نشانگر کارآیی بالای این سیستم در مقایسه با نمونه های مشابه و حذف کامل گازهای مضر از آب می باشد.

مزایای استفاده از دی اریتور

  • بهبود بخاردهی بویلر
  • افزایش بلودان در بویلر
  • جلوگیری از خوردگی دیواره های دیگ بویلر و افزایش طول عمر دیگ
  • جلوگیری از رسوب روی دیواره های دیگ بویلر و عملکرد بهتر دستگاه تولید بخاردی اریتور

نکات مهم در استفاده از سیستم هوازدا (Deaerator)

در استفاده از سیستم هوازدایی دیگ بخار لازم است چند نکته مهم در نظر گرفته شود که عبارتند از:

  • شیر تخلیه گاز باید به اندازه کافی باز باشد تا از انتقال مجدد اکسیژن به آب جلوگیری گردد. با توجه به نوع طراحی در نظر گرفته شده برای دی اریتور ممکن است از کندانس کننده در این بخش استفاده شود تا کلر موجود را از بین ببرد تا شیر بتواند به اندازه کافی باز شود.
  • انتقال آب بعد از هوازدایی به منبع پایین دستگاه با فشار پایین انجام می شود و امکان پدیده کاویتاسیون (جوشش آب بخاطر افت فشار) وجود خواهد داشت. در نتیجه لازم است منبع در ارتفاع پایین تر از دی اریتور قرار گیرد تا از بروز این مشکلات جلوگیری گردد.
  • به منظور افزایش طول عمر دیگ بخار و جلوگیری از پدیده شوک حرارتی، علاوه بر استفاده از پیش گرمایش در دی اریتور، لازم است دیواره های مخزن آب خروجی از این دستگاه کاملا عایق شود.

تجهیزات متعارف دی اریتور

  1. تابلو برق
  2. ترموستات
  3. گیج حرارت
  4. خلاء شکن
  5. سوپاپ اطمینان
  6. لول کنترل و آب نما
  7. شیر برقی و شیر تخلیه

انواع دی اریتور

سیستم های هوازدایی از دیگ بخار را می توان به دو گروه کلی تقسیم نمود که عبارتند از:

  • دی اریتور سینی دار (آبشاری)
  • دی اریتور فنری

دی اریتور سینی دار (آبشاری)

دی اریتور سینی دار (آبشاری)

یکی از رایج ترین انواع سیستم هوازدایی دیگ بخار، دی اریتورهای سینی دار می باشد. ساختار کلی این نوع هوازدا شامل یک دیگ افقی با برجستگی در وسط آن می باشد که در بالای قسمت برجستگی نوعی کلاهک به شکل گنبد قوسی شکل قرار گرفته است. آب از قسمت گنبد دستگاه وارد شده و بر روی سینی هایی با منافذ متعدد قرار می گیرد و به صورت قطرات ریز به پایین منتقل می شوند.

همزمان با ورود آب به منافذ سینی، بخار هوازدا از پایین با فشار کم رو به بالا حرکت نموده و از منافذ سینی عبور می کنند.

دی اریتور اسپری شونده (فلزی)

دی اریتور اسپری شونده

در نوع دیگر Deaerator دستگاه از یک مخزن افقی تشکیل شده که درون آن شامل چند بخش می باشد که هر یک وظایف خاصی را بر عهده دارند. سمت چپ ترین بخش در این دستگاه عمل پیش گرمایش صورت می گیرد تا بخش جداسازی گاز از آب راحت تر صورت گیرد.

آب از نازل های فنری شکل با منافذ کوچک عبور کرده و به صورت اسپری و افشانه ای وارد دستگاه می گردد و با بخاری که از پایین دستگاه وارد این بخش می شود گرم خواهد شد.

بعد از این گام، آب وارد بخش دوم دستگاه شده و بخار هوازدا از پایین و با فشار کم به آن برخورد کرده و در نهایت گازهای نامحلول و اکسیژن از آن خارج شده و از شیر بالای دستگاه به بیرون منتقل خواهد شد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در صنایع دما بخار مشهد در ارتباط باشید.

۰۵۱۳۸۴۷۲۵۳۶ – ۰۹۳۸۸۰۳۷۴۴۰

منبع : سایت فنی مهندسی تاسیسات حرارتی و برودتی و تهویه مطبوع

دیدگاهتان را بنویسید

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