نقش بخار در صنعت

کیفیت بخار

با وجود اینکه کیفیت بخار از اهمیت بالایی برخوردار است بسیاری اوقات به عنوان یک عامل زیان آور در یک سیستم بخار به حساب آورده نمی شود. تولید بخار ۱۰۰% خشک و حفظ آن در لوله کشی های خط بخار امکان پذیر نمی باشد. قطرات آب، رسوبات، زنگ زدگی ها و مواد شیمیایی مرتبط با عملیات بهبود کیفیت آب تغذیه که در قطرات آب موجود هستند بر کیفیت بخار تاثیر می گذارند. این مقاله اهمیت کیفیت بخار و ملاحظات طراحی و عملکردی موثر بر آن را مورد بررسی قرار می دهد.

اهمیت کیفیت بخار

زمانیکه حباب های بخار در یک دیگ بخار تشکیل می شوند، بر سطح آب شناور شده، فروپاشیده و بخار را آزاد می سازند. با فروپاشی هزاران عدد از این حباب ها، افشانه های میکروسکوپیک قطرات به داخل فضای باز بالای آب پرتاب می شوند. اثر مشابه را می توان با قرار دادن دست بر سطح بالای یک لیوان نوشیدنی گاز دار مشاهده نمود. در دیگ بخار، افشانه های متمرکز لایه ای از کف را در سطح آب ایجاد می نمایند. این لایه کف می تواند اندازه های متفاوتی داشته باشد و تاثیر شدیدی نیز بر کیفیت بخار خواهد گذاشت. یک لایه ضخیم کف احتمال معلق شدن آب در بخار را افزایش داده و کیفیت بخار پایینی را به دنبال خواهد داشت.

عواقب کیفیت پایین بخار

بسیاری از تکنیک های ساخت، از بخار برای افزودن انرژی به یک فرایند استفاده می کند.  این تکنیک ها از ابزارهایی سود می برند که برای بخار با کیفیت ۱۰۰% و یا نزدیک به آن طراحی شده اند. کیفیت پایین بخار می تواند چهار پیامد اصلی را به همراه داشته باشد:

  1. وجود آلودگی یا ناخالصی در محصول نهایی: سیستم تزریق مستقیم بخار برای اتوکلاوها، دستگاه های استریلیزه و فرایندهای ساخت می تواند منجر به آلودگی محصول با رسوبات، زنگ زدگی ها و ذرات جامد محلول گردد.
  2. انتقال حرارت ضعیف: طراحی تجهیزات انتقال حرارت بر اساس کیفیت بخار ۱۰۰% صورت می پذیرد آب موجود در بخار، آنتالپی در دسترس بخار را کاهش داده و تاثیری منفی بر عملکرد مبدل های حرارتی ، بویلرها، آبگرم کن ها و تجهیزات این چنینی خواهد گذاشت.
  3. آسیب رسانی به تجهیزات سیستم: آب معلق در بخار حین عبور از یک شیر کاهنده فشار یا شیر کنترل
  4. دچار پاشش آنی خواهد شد. این پاشش می تواند منجر به فرسایش داخلی و خرابی های پیش از موعد گردد. افت کیفیت بخار خطر وقوع ضربه قوچ را نیز افزایش می دهد
  5. اعمال بار اضافه بر تجهیزات آب تغذیه بویلر: بویلرهای بخار بر اساس بخار تولیدی. ارزیابی و نام گذاری می گردند و وجود هرگونه آب معلق در بخار، مصرف آب بویلر را به طور موثری افزایش می دهد. این اتفاق منجر به اعمال بار اضافه بر پمپ های تغذیه، تله های بخار و سیستم های بهبود کیفیت آب ورودی می شود. به ویژه سیستم های با فشار بخار پایین در معرض این رویداد می باشند.
مقاله :  دیگ روغن داغ

دسته بندی بخار:

جداول بخار ویژگی های بخار خشک اشباع را نشان می دهند. یعنی بخاری که به طور کامل تبخیر شده و حاوی قطرات آب نمی باشد. در عمل بویلرها بخاری تولید می کنند که حاوی قطرات ریز آب  هستند. و نمی توان آن را بخار اشباع خشک در نظر گرفت. بویلرهای فشار بالا با طراحی خوب و شرایط بهره برداری مناسب.، بخاری را تولید می کند که نزدیک به بخار اشباع خشک می باشد. بسیار مهم است که بخار مورد استفاده در فرایندها تا حد امکان خشک باشد. کیفیت بخار با ضریب خشکی و بصورت نسبت بخار خشک حاضر در کل بخار تعریف می شود. چنانچه قطرات آب در بخار وجود داشته باشد بخار مرطوب خواهیم داشت. بخارهایی با ضریب خشکی کمتر از  %۹۷ را بخار مرطوب می نامند. معادله مورد استفاده در محاسبه ضریب خشکی به صورت زیر است:

بخار

بخار تمیز:

عبارتهای بخار تمیز و یا بخار خالص عمدتا برای توصیف سطح کیفیت بخار مورد استفاده قرار می گیرند. دو روش برای دستیابی به بخار تمیز و یا خالص وجود دارد. روش اول از آب فوق العاده خالص در یک بویلر ساخته شده. از فولاد ضد زنگ همراه با یک سپراتور یا فیلتر استفاده می کند. این روش به بویلرهای مولد بخار بازیاب و بویلرهای الکتریکی محدود می شود. این فناوری سطوح خلوص فوق العاده بالای بخار را فراهم می سازد.، اما در مقایسه با دیگر روش تولید بخار تمیز یا خالص گرانتر می باشد. روش دیگر برای تولید بخار تمیز شامل استفاده از یک بویلر استاندارد. کربن استیل همراه با در نظر گرفتن ملاحظات خاص می باشد که سطوح خلوص پایین تری را ارائه می دهد.

مقاله :  دیگ بخار 5 تن

جهت خرید دیگ بخار با همکاران ما در بخار شعله خراسان تماس بگیرید.

منبع:

Merrittc. ,Process steam system:A practical Guide for operators, Maintainers and Designers,John Wiley and sonc Inc. New Jersey.2016

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.