کنترل میزان TDS دیگ های بخار

کنترل میزان TDS دیگ های بخار

از آنجاییکه دیگ بخار بعنوان قلب اصلی سیستم بخار بشمار می آید، ضروری است قسمت های جانبی آن و اهمیت هر یک بررسی گردد تا از بازدهی بالای این تجهیز کلیدی اطمینان حاصل نمود. از جمله تجهیزاتی که در کارایی دیگ بخار از اهمیت زیادی برخوردار هستند، سیستم­های کنترل TDS می­باشند که در ادامه به شرح آنها پرداخته می­شود.

 بخار زنده تولید شده در بویلر به علت حصول از فرایند تبخیر تقریباً خالص و تمیز است. از طرفی، ناخالصی های وارد شده به واسطه آب تغذیه و کندانس برگشتی در طی فرایند تولید بخار، در بویلر به جای می مانند و بدین ترتیب غلظت نا خالصی ها مدام افزایش می یابد. بنابراین، مقادیری از آب بویلر جهت اندازه گیری TDS آب در زمان های مشخصی نمونه برداری و آزمایش می شوند تا بر اساس نتایج آزمایشگاهی دستورالعمل های لازم جهت کنترل TDS آب داخل بویلر تدوین و اجرایی گردند.

عموماً در واحدهای تولید بخار، تخلیه بلودان دیگ به دو روش صورت می پذیرد:

• بلودان پیوسته به معنی تخلیه آب دیگ بصورت دائم جهت تنظیم و کنترل غلظت میزان ذرات محلول در آب در محدوده مجاز می باشد. این میزان به فشار کاری بویلر بستگی داشته و بطور کلی توسط متخصصان مربوطه تعیین می گردد. در اکثر موارد میزان PH و رسانش آب دیگ بصورت دستی توسط Sample Cooler اندازه گیری می شود.
• زیر آبزنی از کف به معنی خروج آب دیگ بوسیله شیر بلودان تعبیه شده در کف آن می باشد. بدین ترتیب رسوب ها، ذرات و لجن های تجمع یافته در کف دیگ تخلیه می شوند. تعداد دفعات و مدت زمان زیر آبزنی دیگ بخار بسته به رنگ و کیفیت آّب تعیین می گردد. لازم به ذکر است لجن ها بواسطه اتصال شیمیایی سختی های به جا مانده، فسفات ها و دیگر ناخالصی های حمل شده در آب کندانس تشکیل می گردند.

در صورت عدم انجام بلودان پیوسته، ممکن است افزایش غلظت ناخالصی ها تا جایی ادامه یابد که باعث خوردگی و فرسایش لوله ها و دیواره دیگ گردد. از دیگر اثرات این موضوع افزایش احتمال نفوذ آب دیگ به سیستم بخار است، بدین معنی که آب و حباب های بخار کاملاً از هم جدا نمی شوند. این پدیده ممکن است تا جایی پیش رود که غیر از بخار، آب دیگ نیز به سمت سیستم توزیع بخار کشیده شده و هدر رود.

جهت کنترل مقدار TDS آب دیگ سه روش قابل انجام است:

بسته به نتایج حاصل از آنالیز آب، میزانی از آب دیگ بوسیله یک گونه خاص از شیرهای دستی، تخلیه بلودان می شود. قسمت داخلی برخی از این شیرها به گونه ای ساخته می شوند که می توان آب دیگ را در چندین مرحله تخلیه نمود. تخلیه بخشی از بخار فلاش آب داغ در هر مرحله باعث پایین نگه داشتن سرعت جریان و در نتیجه بالاتر رفتن طول عمر شیر خواهد شد. ساقه این شیر دارای رزوه هایی با گام های بلند است و نشانگر موجود روی اهرم امکان تشخیص میزان باز بودن شیر را ایجاد می کند. همچنین با استفاده از نمودارهای مربوطه، می توان میزان آب خروجی را تخمین زده و محاسبه کرد.

در این سیستم، شیر دستی اشاره شده در بالا با محرک مناسب تجهیز می شود. همچنین الکترودی در بویلر نصب می شود که رسانش آب دیگ را اندازه گیری می کند. مقدار سنجش شده در کنترلر با عدد تعیین گردیده مقایسه می شود (شکل 1). در صورتی کهTDS   سنجش شده از میزان تعیین گردیده فراتر باشد، شیر بلودان پیوسته به آرامی باز شده و شروع به تخلیه آب می نماید. این فرایند با جایگزینی آب تازه با TDS پایین و در نتیجه کاهش TDS آب بویلر توام خواهد بود.

در سیستم کنترل زمانی، بلودان بطور پیوسته انجام نمی پذیرد، بلکه شیر بلودان اتوماتیک با دریافت سیگنال از یک تایمر یا مدار مشابه فرمان گرفته و در محدوده زمانی مشخصی باز و بسته می شود.

بعلت اینکه زیر آبزنی دیگ بخار بصورت متناوب از کف آن به تعداد معدود و در مدت زمان محدودی انجام می پذیرد، استفاده و بازیافت حرارت اتلاف شده در آب بلودان به صرفه نخواهد بود. همچنین ضروری است جهت جلوگیری از تخلیه مستقیم آّب داغ به سیستم هرزآّب که ممکن است باعث تخریب لوله کشی های مربوطه گردد، آّب تخلیه شده توسط بلودان از کف به سمت تانک بلودان (شکل شماره 2) هدایت شود. در آنجا پس از رهایی بخار فلاش و تخلیه آن از لوله قطور فوقانی، آّب باقی مانده سرد شده و سپس به هرزآب سرریز می شود.

هشدار: در صورتی که فرایند بلودان، آب زیادی را تخلیه نموده یا در نوبت های زیادی انجام پذیرد، علاوه بر اعمال تاثیر منفی در هزینه های خرید سوخت، باعث افزایش میزان مصرف آب و مواد شیمیایی مورد استفاده جهت تسویه و فرآوری آب خواهد گردید.

در شرایطی که دیگ بخار مجهز به سیستم کنترل اتوماتیک TDS باشد، می توان حرارت موجود در آب بلودان پیوسته را در یک مبدل حرارتی بازیافت نمود. اغلب سیستم ها از این حرارت جهت افزایش دمای آب تازه تغذیه، پیش از ورود به دستگاه دی اریتور یا تانک تغذیه استفاده می کنند.

متأسفانه انتقال مستقیم حرارت از آب بلودان پیوسته در مبدل حرارتی عاری از مشکلات نیست. از آن جهت که آب بویلر پس از خروج از شیر بلودان دچار پدیده فلشینگ شده و مخلوط آب و بخار با سرعت بالا وارد مبدل حرارتی می شود، مبدل و لوله های مربوطه دچار خوردگی خواهند شد و در ادامه امکان نشت بخار نیز مهیا می گردد. به همین دلیل سیستم بازیافت از این روش غالباً در واحدهای تولید بخار بلا استفاده می ماند. از این جهت توصیه می شود آب حاصل از بلودان پیوسته را به تانک فلش هدایت کرده و از بخار فلاش کم فشار حاصله، جهت تامین بخار دی اریتور یا تجهیزات کم فشار مشابه استفاده شود. همچنین از حرارت آب داغ خروجی بجا مانده در تانک فلش می توان در مبدل حرارتی جهت گرمایش آب تازه تغذیه استفاده نمود.