بخش ها
- شرح فرآیند و دامنه کاربرد
- انواع گاززدای حرارتی
- توضیحات تجهیزات
- عناصر امنیتی
- سیستمهای کنترل
- مواد
- استارت آپ
- سوالات متداول
- نمونه گیری و تجزیه و تحلیل
- محاسبات گاز زدا حرارتی
شرح فرآیند و دامنه کاربرد
فرآیند گاززدایی حرارتی اساساً برای تصفیه آب تغذیه بویلرها به منظور انطباق با استاندارد UNE-EN 12952-12:2004 استفاده می شود که در آن حداکثر مقدار مجاز در بین محدودیت هایی که باید رعایت شود رعایت می شود . < 0.02 ppm (20 ppb)، برای دیگهای فشار قوی.
وجود O 2 در آب غیر معدنی که دیگها را تغذیه میکند، باعث اکسیده شدن آهن حاوی فولادی میشود که در آن ساخته شدهاند و پدیدهای به نام «حفرهگیری » را ایجاد میکند ، بهگونهای که نقاط خوردگی و نشتی ایجاد میشود. در مدارها و سوپرهیترهای داخل مهم است.
گاز زدایی حرارتی (DT) یک فرآیند فیزیکی است که شامل حذف گازهای محلول در آب غیر معدنی شده، با استفاده از نامحلول شدن آن در دمای 104 درجه سانتیگراد است. تنها درمان جایگزینی که قادر به رسیدن به سطوح O 2 و CO 2 به دست آمده با DT است، تیمار شیمیایی با هیدرازین (N 2 H 4 )، آمین ها یا Na 2 SO 3 است، اما آنها هزینه عملیاتی بالاتری دارند و در بسیاری از موارد در مواردی، این معرف ها سمی و ناپایدار هستند.
فرآیند DT یک آب بر اساس سه قانون اساسی است که بر حلالیت گازها حاکم است. قانون اول هنری می گوید که در یک دمای معین، غلظت جرمی گاز محلول در مایع متناسب با فشار جزئی آن در محلول است.
قانون هنری => p = H · x
جایی که: p = فشار جزئی گاز.
H = ثابت هانری، وابسته به گاز، دما و مایع است و در atm اندازه گیری می شود. (مول محلول/مول محلول).
x = غلظت گاز در مایع است، آن را در (مول محلول املاح / مول محلول) اندازه گیری می شود.
قانون مکمل این قانون دالتون است که به ما می گوید مجموع فشارهای جزئی گازهای حل شده در مایع، معادل فشار مخلوط این گازها است.
سومین قانونی که به آن اشاره می شود، قانونی است که حلالیت کاهش گاز در آب را با افزایش دما بیان می کند.
جدول حلالیت O 2 در آب بسته به دما:
| دما، (ºC) | 10 | بیست | 30 | 40 | پنجاه | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| حلالیت O 2 ، (mg/l) | 11.2 | 9.1 | 7.5 | 6.7 | 5.7 | 4.8 | 4.1 | 2.8 | 1.5 | 0.12 |
برای گاز زدایی حرارتی آب کافی است محفظه ای که آن را در خود دارد در شرایط فشار و دمای مناسب بخار اشباع نگه داشته شود تا گازهای محلول از جمله O 2 و CO 2 به طور خودکار به بخار فاز منتقل شوند . . این امر با تحت فشار قرار دادن محفظه تا فشاری بالاتر از اتمسفر، یا با استفاده از اجکتور یا پمپ خلاء، در صورتی که در فشار کمتری باشد، به دست می آید.
انواع گازگیرهای حرارتی
برای ایجاد دفع صحیح گازها، بخار اشباع شده باید در تماس نزدیک با آب قرار گیرد تا گاز زدایی شود که با دادن زمان کافی و سطح تماس حاصل می شود.
- گاز زدای سینی
- گاز زدای اسپری
هر دو نوع منابع فراوانی در صنعت و در زمینه انرژی دارند، جایی که ما معمولاً دیگهایی را پیدا میکنیم که به آنها نیاز دارند.
جایگزینی که در این مقاله در نظر گرفته نشده است، گاززدایی در خلاء است، زیرا حداقل سطوح O 2 به دست آمده (تقریباً 0.65 ppm O 2 ) بالاتر از سطح مورد نیاز در استانداردهای آب دیگ است.
گسترده ترین فناوری DT توسط اسپری ها به دلیل سادگی ساخت و کارایی بالا است (<7 ppb O 2 بدست می آید و CO 2 با تجزیه و تحلیل غیرقابل تشخیص است).
یک تکنیک ترکیبی ( اسپری – سینی) وجود دارد که حتی به مقادیر کمتر از این (<3ppb) می رسد، اما تجهیزات پیچیده تر و گران تر هستند و فقط برای موارد بسیار سخت قابل استفاده هستند.
توضیحات تجهیزات
گاز زدا نوع اسپری از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
DOME ، متشکل از:
محفظهای که حاوی اسپریهای پخشکننده آب غیرمعدنیشده است، و یک بخاری که آب پاشیدهشده را دریافت میکند که ابتدا با بخار بالارونده از مخزن ذخیره تماس میگیرد. آب از پیش گاز زدایی شده به داخل یک اسکرابر که به مخزن تجمع سرریز می شود، تبدیل می شود. به این ترتیب، عملکرد بیشتری در تماس آب و بخار حاصل می شود و بنابراین، حذف گازها در محلول تا حد مورد نیاز (<0.02 ppm برای دیگ های HP، طبق استاندارد UNE-EN 12952) مطلوب است. -12 : 2004).
سپرده انباشت
این رسوب باید بر روی یک سازه فلزی به گونه ای بلند شود که به وسیله پمپ های مناسب که دارای NPSH مورد نیاز بسیار پایین (1-2 mca) می باشند، از آن مکیده شود و به این ترتیب از تأثیر منفی آن جلوگیری می کنیم. کاویتاسیون
این سپرده بسته به ظرفیت آن ممکن است افقی یا عمودی باشد. معمولاً از 10 دقیقه تا نیم ساعت خودمختاری داده می شود. اگر افقی باشد، که معمولاً برای جریانهای آب بدون گاز بیش از 15 متر مکعب در ساعت اتفاق میافتد، پایههای نگهدارنده با یکی از آنها متحرک برای کاهش تنشهای انبساط ارائه میشود.
یک کویل گرمایش بخار در داخل مخزن قرار دارد تا تجهیزات را راه اندازی کند.
عناصر امنیتی
در ناحیه گنبد، یک شیر اطمینان تخلیه آنی (نوع AIT) وجود دارد که تقریباً 15 درصد بالاتر از فشار عملیاتی سیستم تنظیم شده است. یک شیر خلاء شکن که می تواند یک شیر چک ساده با نصب معکوس باشد نیز برای جلوگیری از تغییر شکل دستگاه توسط خلاء تعبیه شده است.
مخزن تجمع معمولاً دارای سرریز است که توسط یک محافظ هیدرولیک با ارتفاع دقیق فشار کاری (تقریباً 2.1 متر، در شرایط کاری که 0.21 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در نظر گرفته ایم) کنترل می شود یا با سیستم کنترل سرریز از طریق یک شیر اتوماتیک سیستم سرریز داخلی نیز موجود است.
هم گنبد و هم مخزن باید عایق حرارت باشند تا از تماس حرارتی و تلفات انرژی جلوگیری شود.
سیستمهای کنترل
این مجموعه با استفاده از شیرهای کنترلی خودکار می شود که یکی از آنها در خط آب غیر معدنی قرار می گیرد و برای تنظیم جریان آبی که وارد سیستم می شود مطابق سیگنال فرستنده تراز مخزن تجمع، در به منظور در واقع، این آب برای تکمیل بازگشت میعانات که قرار است جریان پیوسته باشد، بیاید. با این حال و به منظور ایمنی، پیشنهاد می شود برای جلوگیری از سرریز احتمالی این رسوب، یک شیر اتوماتیک در خط میعانات نصب شود. همچنین ممکن است این اتفاق بیفتد که برگشت میعانات وجود نداشته باشد، در این صورت فقط آب غیر معدنی که باید گاز زدایی شود کنترل می شود.
تامین بخار مورد نیاز برای گاززدایی توسط شیر کنترلی دیگری تنظیم می شود که توسط سیگنال یک فرستنده فشار واقع در گرمکن گنبدی فعال می شود. بنابراین ما فشار و دمای عملیاتی را در سیستم حفظ خواهیم کرد.
سرریز ممکن است توسط یک محافظ هیدرولیک و/یا یک شیر اتوماتیک کنترل شود.
توصیه می شود که شیرهای کنترل دارای شیرهای ایزوله و بای پس باشند.
ابزار دقیق برای کنترل صحیح نصب حداقل عبارتند از:
- دماسنج و مانومتر در خطوط انتقال آب، میعانات، بخار و در خود گازسوز.
- نشانگر سطح و فرستنده با آلارم در مخزن تجمع.
- هشدار سطح سرریز برای مخزن ذخیره سازی
- فلومتر آب تامین و برگشت میعانات
مواد
قسمت هایی از تاسیسات که حاوی O 2 هستند باید از فولاد ضد زنگ AISI 316 L ساخته شوند، اگرچه مواردی وجود دارد که AISI 304 L با خطر خوردگی بالاتر شناخته شده استفاده می شود. بنابراین گنبد و لوله های آب از آن ماده ساخته خواهد شد. لوله های بخار و مخزن تجمع از فولاد کربنی، با کیفیت A-42 یا مشابه ساخته می شوند.
مخزن انباشت با در نظر گرفتن فرض خلاء s/ASME I و به عنوان یک دستگاه فشار (s/ASME VIII) ابعاد خواهد داشت.
جنبه های عملی و راه اندازی
پس از اتمام مونتاژ تجهیزات، تنظیم پارامترهای کنترل، تمیز کردن مدارها و بررسی نشت احتمالی، راه اندازی می تواند ادامه یابد. این کار با تغذیه میعانات و/یا آب غیر معدنی به مخزن تجمع و تامین بخار از طریق سیم پیچی که در داخل آن چیده شده است آغاز می شود. ما به صورت دستی افزایش دما و فشار را کنترل خواهیم کرد. سپس با مشاهده عدم سرریز شدن و حفظ شرایط عملیاتی صحیح، به اتوماتیسم های آب آرایشی و بخار دسترسی خواهیم داشت.
اگر سرریز اتفاق بیفتد، باید تنظیم و عملکرد شیر کنترل آب غیر معدنی شده را بررسی کنیم و آیا سیگنال فرستنده سطح کافی است یا خیر.
خروجی مواد غیر قابل تراکم قبلاً با محاسبه بر اساس هزینه کالیبره شده است. معمولاً برای جلوگیری از مشکلات فشار بیش از حد از شیر نوع آستین مته استفاده می شود.
شیرهای اتوماتیک از نوع NC خواهند بود، یعنی در صورت قطع یا توقف هوا بسته می مانند.
سوالات متداول
- ارتعاشات:
در صورت مشاهده ارتعاش، تکیه گاه های لوله ها و تکیه گاه های گاز زدا را بررسی کنید و پمپ هایی که از مخزن خارج می شوند حفره نداشته باشند.
- جریان ورودی نامنظم:
اگر مشاهده شود که آب به طور منظم به مخزن تجمع نمی رسد، ممکن است اسپری ها به اشتباه کالیبره شده باشند که نشان دهنده اهمیت دقت در این عملیات، قبل از مونتاژ آنها در گنبد است. همچنین می تواند به دلیل کنترل نامنظم آب تامین باشد.
- کنترل صدای شیر:
دریچه ها ممکن است خارج از Cv و کاویتاسیون باشند.
فشار آب ورودی شیر کنترل آب باید 0.7 کیلوگرم بر سانتی متر مربع از خروجی در فشار کاری بیشتر باشد.
- کشیدن آب از خروجی مواد غیر قابل تراکم:
مهمتر از همه، در صورت داشتن یک کندانسور داخلی، میعانات را می توان همراه با بخار و غیر قابل تراکم کشانید. این با ارائه یک سیستم ضد کشش ساده در خروجی شیر حل می شود.
- خوردگی در لوله ها و / دریچه ها یا ابزار ظاهر می شود:
گواهی مواد را بررسی کنید و در O2 آزاد مشخص کنید که آیا خوردگی در مخزن تجمع رخ می دهد یا خیر.
- سرریزها در مخزن آب بدون گاز اغلب اتفاق می افتد:
حلقه های کنترل و فرستنده سطح را بررسی کنید.
- فشارها یا دماها اغلب متفاوت است:
حلقه کنترل و عملکرد فرستنده فشار را ببینید و ابزارهای محلی را بررسی کنید.
- نشت روی شیر اطمینان ظاهر می شود:
تنظیمات صحیح یا خوردگی داخلی احتمالی آن را بررسی کنید.
- چرا این تیم ها معمولاً بالا هستند؟
همانطور که ما در حد تبخیر کار می کنیم، ارتفاع به منظور گسترش NHPS در دسترس پمپ هایی که دیگ ها را تغذیه می کنند، داده می شود و در نتیجه از کاویتاسیون آنها جلوگیری می شود.
- آیا می توان برای آنالیز سرد نمونه برداری کرد؟
خیر، رویه خاصی وجود دارد که در قسمت زیر توضیح داده شده است.
- چرا گاهی اوقات میعانات مستقیماً به مخزن تجمع آب گاز زدایی شده ارسال می شوند؟
هنگامی که میعانات دارای دمای بالا (نزدیک به دمای عملیاتی) باشد، مستقیماً به مخزن ذخیره ارسال می شود، زیرا برای اینکه گاز زدایی به درستی تأیید شود باید یک گرادیان دمایی بین آب مورد گاززدایی و شرایط عملیاتی 17 درجه سانتیگراد وجود داشته باشد. کمترین.
- عملکرد گاز زدا در چه محدوده هایی قابل اعتماد است؟
بین 25 تا 100 درصد جریان طراحی.
نمونه برداری و تجزیه و تحلیل
کاملاً شهودی است که فکر کنیم نمونه برداری از آب گاز زدایی شده برای تعیین O 2 و CO 2 کار آسانی نیست، زیرا حلالیت گازها ارتباط تنگاتنگی با دما دارد و اگر آنها در تماس با هوا قرار گیرند، بر اساس میزان سردی اشباع می شوند. بود. آزمایشگاه های کمی در کشور ما وجود دارد که برای انجام نمونه برداری و آنالیز مورد تایید قرار گرفته باشند.
این مفاهیم توسط مقررات زیر تنظیم شده است:
نمونه برداری:
نمونه برداری: طبق ISO 5667-1 (UNE-EN 25667-1:1995).
آماده سازی و جابجایی: s/ISO 5667-3 (UNE-EN 5667-3:1996).
روش تجزیه و تحلیل:
برای O 2 : ISO 5814 (UNE-EN 25814:1994)
برای ظرفیت اسید: ISO 9963-3 (UNE-EN 9963-3).