دیگ بخار و تاسیسات - رسوب های تشکیل شده از آب و بخار (قسمت اول)

رسوب های تشکیل شده از آب و بخار: 1 - 2

سرعت تشکیل ته نشست ها روی سطوح انتقال حرارت، می تواند توسط حلالیت، استحکام فیزیکی رسوب و میزان آب شستشوی موجود در محل تولید بخار، کنترل شود. حلالیت و آب شستشو، به عواملی مثل غلظت ذرات حل شده، گرمای موجود، مرفولوژی تراکم و آشفتگی بستگی دارد. به هرحال پیش نیاز تشکیل رسوب زیاد، معمولا تولید بخار است. در حقیقت حتی هنگامی که تولید بخار خیلی کم است باز رسوب تشکیل می شود.
مادامی که هسته های در حال جوش وجود دارند، انتقال حرارت توسط هدایت حرارتی رسوب، دیواره لوله و همجنین دمای سمت گاز نیز کنترل می شود. هدایت حرارتی تعدادی از ته نشست ها و آلیاژهای دیگ بخار در جدول زیر آمده است.

(Btu.ft)/(h.ft².⁰F)	W/m².⁰C	آلیاژها
9.4 (212^oF) -12.5 (932^oF)	16 (1000^oC) -22 (500^oC)	فولاد ضد زنگ 304
14.4 (212^oF) -16 (752^oF)	25 (1000^oC) -28 (500^oC)	فولاد ضد زنگ 410
21	36	فولاد آلیاژی 0.34C , 0.55Mn , 0.78Cr , 3.53Ni , 0.39Mo , 0.05Cu
240	420	فولاد کربنی 0.64Mn , 0.23C
136	235	آلومینیوم
		ته نشست
21	3.6	Al₂)O₃) مذاب	اکسید آلومینیوم
0.76	0.19	Na₂O.Al₂O₃4SiO₂.2H₂O	آنالیست
0.56	0.14	CaCO₃	کربنات کلسیم
2.20	0.55	Ca₃(PO₄)₂	فسفات کلسیم
0.83	0.21	CaSO₄	سولفات کلسیم
0.35	0.9	Fe₂O₃	اکسید آهن II
0.69	0.17	MgO	اکسید منیزیم
1.3	0.33	Mg₃(PO₄)₂	فسفات منیزیم
1.8	0.45	Fe₃O₄	مگنتیت
0.06	0.01		مواد با خلل و فرج
0.97	0.24	SiO₂	کوارتز
0.63	0.16	3MgO.2SiO₂.2H₂O	سرپنتین

دمای اتاق

(Btu.ft)/(h.ft².⁰F) = 1.73 W/m².⁰C
.

نمک هایی که در اثر حرارت حلالیتشان کم می شود به راحتی روی سطوح انتقال حرارت رسوب می نمایند. برای مثال، سولفات و فسفات کلسیم با افزایش دما در نواحی داغ رسوب می نمایند. در نهایت با وقوع پیوستن پوشش بخار و تبخیر در مناطق خشک، موجب تغلیظ ذرات با حلالیت، در درجه حرارت معمولی خواهد گردید. بیشتر ته نشست ها، شامل مواد نامحلول می باشند که غالبا در لوله های سرد کننده که انتقال حرارت بالا دارند و با آب، سرد می گردند -مثل شبکه لوله ها- ملاحظه می شوند. هنگامی که تبخیر تا مرحله خشک شدن پیش می رود هر دو ته نشست های محلول و نامحلول با هم ملاحظه می شوند.
حتی مقادیر بسیار کم رسوب می تواند سبب افزایش محسوس دمای دیواره لوله یا دیگ بخار شود. با افزایش دما تمایل سیستم به ایجاد پوشش بخار زیاد می شود. پوشش بخار جریان حرارت را کم و سبب پیش گرمایی و پارگی می گردد. کیفیت آب نیز روی رسوب گذاری تاثیر بسزایی دارد. کیفیت آب خوراک پیشنهادی به عنوان تابعی از فشار در جدول آمده است.

حداکثر			سختی کل ppm	مقدار سیلیس ppm	فشار psi
مس ppm	آهن ppm	اکسیژن ppm	سختی کل ppm	مقدار سیلیس ppm	فشار psi
-	-	-	75	15	100
-	-	-	20	10 - 20	200
-	-	-	2	7.5 - 15	300
-	-	0.03	0.2	2.5 - 5	500
-	-	0.03	0.2	1.3 - 2.5	600
0.02	0.05	0.03	0.1	1.3 - 2.5	750
0.015	0.02	0.007	0.05	0.8 - 1.5	900
0.015	0.02	0.007	0.05	0.2 - 0.3	1000
0.01	0.01	0.005	0	حداکثر 3/0	1500
0.01	0.01	0.005	0	حداکثر 1/0	2000
0.002	0.003	0.003	0	حداکثر 05/0	2500
0.001	0.002	0.002	0	حداکثر 02/0	3200

این جدول نشان می دهد که تعداد کمی از آلودگی ها می تواند در فشارهای بالای دیگ بخار قابل تحمل باشد. با افزایش فشار، محدوده قابل تحمل ته نشست ها بخاطر افزایش احتمال بیش گرمایی کمتر می شود. حداکثر غلظت های قابل قبول نمک ها در آب در جدول آمده است.

هنگامی که فشار از 100Psi یا 0.69Mpa به 2000Psi یا 13.8Mpa افزایش می یابد، غلظت جامدات محلول پیشنهادی با فاکتور 100 کاهش می یابد. مقادیر مجاز سیلیس با فاکتور 250 و جامدات معلق با فاکتور 500 کاهش می یابد. با یک حساب سرانگشتی روش عملی را که می توان در مورد تمیزی لوله به کار برد، به شرح زیر است.
در دیگ بخار با فشار بالا (بیش از 1800Psiیا 12.4Mpa) اگر میزان ته نشست های موجود در لوله های سرد شونده با آب کمتر از 15mg/cm2 (~14gr/ft2) باشد آن دیگ بخار نسبتا تمیز است. این میزان ته نشست نشان دهنده تمیزی انواع دیگ های بخار، بدون توجه به شیمی آب، نوع دیگ بخار یا سوخت است. در بعضی دیگ های بخار، وجود لایه های مگنتیت متخلخل تا 11mg/cm2 یا 10gr/ft2 تاثیر زیادی روی انتقال حرارت نمی گذارد. لوله های دیگ بخار شامل 15-40mg/cm2 یا 14-37gr/ft2 رسوبات نسبتا کثیف و لوله های دیگ بخار با بیش از 40mg/cm2 (37gr/ft2) خیلی کثیف هستند.

نوع دیگ بخار ته نشست Mg/Cm²

تمیز کمی کثیف خیلی کثیف

واحدهای فوق بحرانی
< 15
15-25 > 25

واحدهای زیر بحرانی
1800Psi و بالاتر
< 15 15-40 > 40

SOURCE: G.L. Hale, K.L Atwood

وقتی میزان ته نشست ها زیاد باشد انتقال حرارت به شدت کاهش می یابد.
یکی از سازندگان دیگ های بخار بزرگ، برای تمیز کردن دیگ بخاری که در فشارهای پایین کار می کند مقدار رسوب را در حد 32mg/cm2 یا (30gr/ft2) پیشنهاد می دهد. کار زیاد دیگ بخار، در بالاتر از حداکثر مقدار رسوب، سبب خوردگی شدید و بروز بیش گرمایی شده و مرفولوژی رسوب نیز روی انتقال حرارت تاثیر دارد.

منابع: اقتباس از شرکت Chemacal Publishing و بهسازی شیمیایی آب دیگ های بخار، James W.McCoy ، نیویورک 1981
G.L. Hale, K.L Atwood روشی جهت تشخیص ضرورت انجام شستشوی شیمیایی دیگ های بخار فشار بالا، ارائه شده به کنفرانس برق آمریکا، شیکاگو، ایلی نیوز،20-22 آپریل سال 1971 <-- صفحه قبل - صفحه بعد -->

!!منتظر ادامه مقاله باشید.

اولين سايت تخصصي آموزش و نگهداري و تعميرات ديگ بخار، ديگ آبگرم، ديگ روغن داغ و آموزش نگهداري و طراحي تاسيسات در ايران به صورت کاملا فارسي، و با استناد به آخرين دستاوردهي تکنولوژي ديگ هاي بخار و تاسيسات مربوطه، در جهان.



:::\| صفحه اصلي \| درج آگهي \| فروشگاه \| نقشه سایت \| درباره ما \| تماس با ما \|:::