تشریح واحد تولید بخار - بخش دوم

۱۳۹۸/۰۹/۲۰
تشریح واحد تولید بخار - بخش دوم

در مقاله قبل (تشریح واحد بخار - بخش اول) دلایل استفاده از بخار، عملکرد سیستم بخار و بویلرها را توضیح دادیم. در این مقاله قصد داریم به تشریح عملکرد مصرف کننده ها از جمله کندانسورها، مبدل های حرارتی و سایر تجهیزات از این قبیل بپردازیم. با پایپ کالا همراه باشید:

کاربرها ( مصرف کننده ها )
بعضی از کاربرها و مصرف کنندگان بخار در سیکل سیستم بخار در ادامه آورده شده است .

کندانسورها

در سیستم بخار ، کندانسورها به توربین بخار و Ejector چند مرحله ای متصل هستند . در توربین های بخار ، کندانسورها تحت یک محیط خلا عمل میکنند . در این حالت کندانسورها موجب افت انرژی از گاز خروجی و تبدیل آن به مایع می شود . کندانسورهای نیروگاه های حرارتی از جمله مبدل های حرارتی هستند که در آن ها بخار در خارج از لوله جریان دارند ، در حالی که در کندانسورهای فرئون بخار در داخل لوله جریان دارند .

برج های تقطیر

صنایع نفت و شیمیایی از مقادیر بزرگ بخار به منظور تسهیل در جداسازی نفت خام و یا مواد شیمیایی استفاده می کنند . این فرآیند جداسازی بر اساس اختلاف نقاط جوش اجزای هیدروکربنی انجام می شود .در برج های جداسازی از یک کوره استفاده می شود که توسط آن دمای نفت خام به بالای 700 درجه فارنهایت می رسد .به محض اینکه یک جزء به نقطه جوش خود می رسد و بخار می شود به سمت بالای برج رفته و اجزای سرد و مایع در همان قسمت پایین می مانند .در این برج ها بخار به قسمت کف برج تزریق می شود تا فشار جزیی هیدروکربن های موجود را کاهش داده و جداسازی آنها را تسهیل کند .

تبخیر کننده ها
از این تجهیرات برای کاهش میزان آب موجود در محصولات در صنایع کاغذسازی ، مواد شیمیایی ، مواد غذایی و ... استفاده می شود.

مبدل های حرارتی

مبدل ها اقلامی هستند که در صنعت برای انتقال حرارت بین دو سیال به کار می روند . البته همواره سعی می شود تا آنجا که ممکن است برای گرم و سرد کردن جریان ها از خود سیال های موجود در فرآیند استفاده شود . بعد از حداکثر کردن میزان بازیافت حرارت در شبکه مبدل حرارتی بارهای گرمایشی و سرمایشی که از طریق بازیافت حرارت تامین نشده اند باید توسط سرویس های جانبی تهیه شوند . مکانیزم انتقال حرارت به صورت جابه جایی و هدایت می باشد.

Re boiler
این گروه از تجهیزات هموما در فرآیند تقطیر ئر کنار برج ها و جهت افزایش میزان جداسازی مورد استفاده قرار می گیرند . در این تجهیزات با کمک بخار وارد شده به آنها اجزای جدا شونده که از برج های جداسازی دریافت شده است ، بخار می شود . این اجزا در فرآیندهای دیگری مورد استفاده قرار می گیرند . اجزای باقی مانده دوباره به برج های جداسازی و یا فرآیندهای تقطیر تحت خلا ارسال می شوند .

Steam Ejector
این تجهیزات از جریان بخار جهت تولید خلا استفاده می کنند ( شبیه به عملکرد در کمپرسورهای حرارتی ) انواع کم فشار آنها باعث تبخیر مایعات در دماهای پایین می شود . بنابراین در بسیاری از فرآیندهای ساخت مواد شیمیایی از این تجهیزات برای افزایش غلظت محصول استفاده می شود . در پالایشگاه های نفتی ، این تجهیزات در تقطیر تحت خلا محصولات هیدروکربنی سنگین استفاده می شود .همچنین Steam Ejector برای راه اندازی و نگهداری شرایط خلا در کندانسورها و توربین های کندانس استفاده می شوند.

Steam Injector
از این تجهیزات جهت تزریق بخار به طور مستقیم به داخل یک مخزن و یا به داخل لوله های فرآیندی استفاده می شود.

Stripper
از این گروه از تجهیزات جهت زدودن آلودگی ها از محلول استفاده می شود .تزریق بخار به داخل فرآیند باعث افت فشار بعضی از ترکیبات فرار شده و موجب می شود که بخار آنها همراه با بخار سیستم جابه جا شود .

کمپرسورهای حرارتی
کمپرسورهای حرارتی بخار فشار بالا و فشار پایین را مخلوط می کند تا اینکه بخار با فشار متوسط تولید شود . اغلب اوقات بخار فشار پایین انرژی کافی برای انجام عملیات ندارد و از طرفی تخلیه آن به سیستم کندانس برگشت هم می تواند باعث اتلاف انرژی شود ، در این موارد با استفاده از کمپرسورهای حرارتی این مشکل حل می شود.

De Super Heater
این تجهیزات برای متعال کردن دمای بخارهای خیلی داغ (Super heat) استفاده می شود . چرا که راندمان تجهیزات در استفاده از بخار اشباع خیلی بالاتر از مواردی است که از بخارهای خیلی داغ استفاده کنند. در این تجهیزات ذرات خیلی ریز آب با خلوص بسیار بالا به داخل بخار خیلی داغ تزریق می شود که بخار با دادن گرمای نهان خود به این ذرات هم باعث تبخیر آنها شده و هم دمایش متعادل می شود .

تله های بخار

هدف از تله بخار در سیستم های بخار ، بیرون کردن آبی است که در داخل وسایل مصرف کننده حرارت یا خطوط لوله تقطیر می شود . تله بخار اجازه نمی دهد از آن بخار عبور کند ، اما آب عبور می کند . محل نصب تله بخارها بعد از هر مرحله تبادل حرارت ، مانند بعد از مبدل ، کندانسور و انتهای لوله اصلی بخار می باشد .
در مورد کار با تله های بخار ، یک نکته بسیار مهم وجود دارد و آن این است که اولین گام برای اجتناب از مشکلات ایجاد شده توسط این تجهیزات ،انتخاب مناسب و نصب صحیح آنها می باشد .
وظیفه تله بخار ، تفکیک کندانس ، هوا و دی اکسید کربن از سیستم لوله کشی به محض تجمع این گازها و با حداقل اتلاف بخار است . زمانی که بخار ، گرمای نهان ارزشمند خود را از دست می دهد و اصطلاحا چگالیده می شود ، این کندانس داغ بلافاصله از سیستم جدا شود ، تا از بروز پدیده ضربه قوچ جلوگیری گردد . وجود هوا در سیستم بخار ، بخشی از حجم سیستم را که قاعدتا باید توسط بخار اشغال شود ، به خود اختصاص می دهد . دمای مخلوط هوا و بخار ، به دمایی کمتر از دمای بخار خالص افت می کند . هوا یک عایق است ، که به سطح لوله و تجهیزات چسبیده و باعث کند و غیر یکنواخت شدن فرآیند انتقال حرارت می گردد.
در صورتی که دی اکسید کربن حضور داشته باشد ، بخار موجود در سیستم ، دی اکسید کربن را به دیواره های سطح انتقال حرارت رانده و بدین ترتیب ، انتقال حرارت کاهش می یابد . دی اکسید کربن همچنین می تواند در کندانس به صورت محلول درآمده و تولید اسید کربنیک نماید . که باعث خوردگی در لوله ها و تجهیزات می گردد .

انواع تله های بخار :

  • تله های ترموستاتیکی
  • تله های مکانیکی
  • تله ترمودینامیکی

تله های ترموستاتیکی

این نوع از تله ها از تفاوت دمای بین کندانس و بخار زنده برای تشخیص استفاده می کنند . که این تفاوت دما می تواند عاملی برای باز بودن و یا بسته شدن شیر مربوط شود . انواع متداول تله های ترموستاتیکی عبارتند از :

  • تله های فانوسی
  • تله های دوفازی

در واقع تله های ترموستاتیک با عضو دو فلزی یا فانوسه ای خود ، کندانس سرد و بخار را تشخیص داده و در صورت وجود کندانس شیر را باز می کنند و مایع را جدا می سازند .

تله های مکانیکی
تله های بخار مکانیکی از اختلاف دانسیته بین کندانس و بخار زنده برای تغییر موقعیت المان های مربوطه استفاه می کنند .که می تواند منجر به باز ماندن و یا بسته شدن شیر شود . نحوه کار تله های مکانیکی بر اساس نیروی غوطه وری و اختلاف بین چگالی بخار و کندانس می باشد . این نوع تله ها کندانس را در دمایی نزدیک به دمای اشباع بخار تخلیه می کنند .
انواع مختلفی از تله بخار مکانیکی وجود دارند که عبارتند از : توپی شناور ، شناور و اهرم ، سطل وارونه ، سطل باز .

تله های ترمودینامیکی
در تله های ترمودینامیکی از اختلاف انرژی سینتیکی ( سرعت ) بین کندانس و بخار زنده برای عملکرد شیر استفاده می شود . تله های دیسکی معمول ترین نوع این تله ها هستند ولی تله های پیستونی و نیز تله های تپشی (Impulse) هم بعضی مواقع استفاده می شوند.

ضربه قوچ

کندانسی که در بخش تحتانی خط بخار قرار دارد می تواند باعث بروز پدیده ضربه قوچ شود . زمانی که بخار با سرعت بسیار بالا حرکت کند هنگام حرکت از روی لایه کندانس باعث ایجاد موج بر روی آن می گردد . اگر این حالت افزایش یابد بخار پر سرعت می تواند کندانس را به حرکت درآورده و هنگام تغییر راستا ، یک ضربه خطرناک ایجاد کند .این پدیده را ضربه قوچ می نامند .زمانی که کندانس پر سرعت به مانعی برخورد می کند انرژی جنبشی آن به انرژی فشاری تبدیل می شود و این افزایش فشار ناگهانی می تواند باعث تخریب مکانیسم عملکردی مثلا در تله ها گردد . برای اجتناب از این پدیده باید از تله های بخار قدرتمند مانند تله های بخار ترمودینامیکی یا تله های سطل وارونه استفاده نموده و یا راستای لوله کشی را عوض نمود .

پست های پیشنهادی

در این پنجره ها از یک جریان آب سرد استفاده می شود که هوا را خنک می کند. برخلاف تصور عموم، جریان آب خنک در شیشه جریان ندارد و برای این کار از یک ورقه ل...
با توجه به اینکه اغلب زیر ساخت های تاسیساتی در ساختمان ها بین مرحله آجرچینی و نازک کاری و یا در زیر سقف های کاذب ایجاد میگردد، شرکت سوپرپایپ اقدام به ...
سیستم پوش فیت نسبت به لوله های پلیکا و پلی اتیلن دارای مزایا و معایبی می باشد ولی با بررسی های صورت گرفته مشخص گردیده که  مزایای استفاده از سیستم...
ماکسی‌ فیلتر سوپردرین، به عنوان جایگزین عصایی پشت‌ بام ها از جمله در روف‌گاردن‌ها و همچنین برروی سپتیک تانک قابل استفاده است. ماکس...
عضویت در خبرنامه
با عضویت در خبر نامه پایپ کالا مگ ، هر هفته یک ایمیل حاوی مطالب جدید دریافت خواهید کرد.
ارسال نظر
تماس با کارشناسان پایپ کالا
۰۲۱۵۵۶۹۶۸۰۸