مرکز دانش صنعت تاسیسات

با كاركرد سيستم و بمرور زمان , مقدار TDS  انباشته شده درون آب ديگ در اثر تبخير مداوم افزايش يافته كه بمنظور افزايش عمر سيستم , بازده بيشتر , امنيت بالاتر و تعميرات و نگهداري كمتر سيستم بايستي بشيوه مناسب كاهش يابد.سختي بالاي آب در وحله اول باعث رسوب در سطوح انتقال حرارت و لوله هاي ديگ  شده كه باعث كاهش نرخ انتقال حرارت و در نتيجه كاهش راندمان سيستم مي گرددو در نتيجه لزوم سرويس و تميز كردن سريعتر بويلرها را به همراه خواهد داشت.با افزايش بيشتر TDS , احتمال تشكيل نقاط داغ روي لوله ها ي درون ديگ ووارد آمدن صدمات به آنها حتي تا مرحله شكستن وجود خواهد داشت.

از طرف ديگر , افزايش ناخالصي آب ديگ باعث كاركرد ديگ با سطح آب بالاتر و يا فشار كاركرد كمتر از فشار طراحي شده خواهد شدكه در هر دو صورت باعث ورود مقداري از آب ديگ بهمراه ناخالصي ها به داخل بخار و سيستم توزيع آن خواهد شد.اين امر ممكن است در اثر بار بيش از حد و مصرف زياد بخار نيز رخ دهد.وجود ذرات و ناخالصي ها درون سيستم توزيع بخار نيز باعث ايجاد مواردي مانند خوردگي لوله ها و تجهيزات بخار ,ضربه چكش , كاهش انتقال حرات در مبدلهاي حرارتي و كاهش راندمان سيستم و نيز امكان بلوكه شدن شيرهاي كنترل و تله هاي بخار و نيز كاهش ايمني سيستم خواهد گشت.با توجه به مطالب بالا , ضرورت كنترل TDSدرون ديگهاي بخار بخوبي احساس مي گردد. 

 از آنجائيكه آب حلال مناسبي بشمار مي آيد,معمولا آب درون ديگهاي بخار داراي مقادير زيادي از نمكها و مواد معدني هستند كه بصورت محلول يا نامحلول وجوددارند و اين امر  حتي با انجام عمليات خاص شيميائي و تعبيه دستگاههاي سختي گير نيز غير قابل اجتناب است.ميزان سختي كل آب با پارامتري بنام (Total Dissolved Solids)TDSنشان داده مي شود كه در واقع نمايشگر ميزان وجود نمكهاي معدني , كلسيم و منيزيم به اشكال مختلف بوده و واحد آن PPMمي باشد.

با كاركرد سيستم و بمرور زمان , مقدار TDS  انباشته شده درون آب ديگ در اثر تبخير مداوم افزايش يافته كه بمنظور افزايش عمر سيستم , بازده بيشتر , امنيت بالاتر و تعميرات و نگهداري كمتر سيستم بايستي بشيوه مناسب كاهش يابد.سختي بالاي آب در وحله اول باعث رسوب در سطوح انتقال حرارت و لوله هاي ديگ  شده كه باعث كاهش نرخ انتقال حرارت و در نتيجه كاهش راندمان سيستم مي گرددو در نتيجه لزوم سرويس و تميز كردن سريعتر بويلرها را به همراه خواهد داشت.با افزايش بيشتر TDS , احتمال تشكيل نقاط داغ روي لوله ها ي درون ديگ ووارد آمدن صدمات به آنها حتي تا مرحله شكستن وجود خواهد داشت.از طرف ديگر , افزايش ناخالصي آب ديگ باعث كاركرد ديگ با سطح آب بالاتر و يا فشار كاركرد كمتر از فشار طراحي شده خواهد شدكه در هر دو صورت باعث ورود مقداري از آب ديگ بهمراه ناخالصي ها به داخل بخار و سيستم توزيع آن خواهد شد.اين امر ممكن است در اثر بار بيش از حد و مصرف زياد بخار نيز رخ دهد.وجود ذرات و ناخالصي ها درون سيستم توزيع بخار نيز باعث ايجاد مواردي مانند خوردگي لوله ها و تجهيزات بخار ,ضربه چكش , كاهش انتقال حرات در مبدلهاي حرارتي و كاهش راندمان سيستم و نيز امكان بلوكه شدن شيرهاي كنترل و تله هاي بخار و نيز كاهش ايمني سيستم خواهد گشت.با توجه به مطالب بالا , ضرورت كنترل TDSدرون ديگهاي بخار بخوبي احساس مي گردد. 

بدين منظور دو روش عمده وجود دارد:
روش اول استفاده از چگالي يا دانسيته نسبي آب مي باشد. با توجه به ميزان مواد ناخالص در آب ميزان دانسيته آب متفاوت مي باشد و با استفاده از  هيدرومتر مي توان چگالي آب را اندازه گيري نمود.اين وسيله بايد بسيار دقيق باشد تا بتواند اختلاف چگالي آب در اثر وجود ناخالصي ها  را احساس نمايد.افزايش چگالي نسبي آب ديگ تا ميزان 0.0001  در دماي 15   درجه سانتيگراد نشان دهنده سختي آب بميزان 110PPMمي باشد.هيدرومترها بسيار حساس بوده و براحتي صدمه پذير مي باشند و بايستي مرتبا با آب خالص بمنظور جلوگيري از ايجاد خطا چك شوند.
روش دومي كه مناسبتر و رايجتر مي باشد استفاده از خاصيت رسانش جريان الكتريسيته توسط آب مي باشد كه بسيار راحت تر و دقيق تر است.با تغيير سختي آب , ميزان رسانش آب تغيير پيدا مي نمايد كه مي توان آن را توسط دستگاهي بنام Conductivity meter  اندازه گيري نمود و سپس با استفاده از جداول و فرمولهاي موجود ميزان سختي آب را تعيين نمود. يك فرمول ساده براي محاسبه تقريبي TDS   بشرح زير مي باشد:   
For water temp.=25 c                  TDS (PPM)= 0.7 * Conductivity (μs/cm)

با توجه به بررسي هاي صورت گرفته حد مجاز TDS   براي بويلرها با توجه به اندازه و فشار كاري آنها متغير بوده كه جدول زير نشان دهنده آن مي باشد:

بمنظور كاهش ميزان TDS درون ديگ ها ,بايستي آب داخل ديگ بميزان لازم تخليه و آب تغذيه با سختي كمتر جايگزين گردد.مقدار آبي كه بايستي تخليه شود از فرمول زير محاسبه مي شود:
Blowdown Rate (kg/hr) = F x S /(B-F)
TDS)   آب تغذيه بر حسب   PPM=(F    ,DS)   لازم آب درون ديگ برحسب   PPM=,(B(آهنگ توليد بخار بر حسب   kg/hr=S)
تخليه آب ديگ مي تواند بصورت دستي توسط اوپراتور , بصورت اتوماتيك با فاصله هاي زماني برابر و يا بصورت كاملا اتوماتيك انجام شود.در روشهاي اول و دوم , كنترل سطح TDSضعيف بوده و همواره ميزان زيادي از آب ديگ اتلاف خواهد شد كه هزينه زيادي را بهمراه دارد,  سيستم كنترل اتوماتيك TDSساخت Spirax sarco    ميزان ناخالصي ها را در هر لحظه سنجيده و بميزان لازم عمل تخليه و جايگزيني آب را صورت مي دهد.عمل كنترل در اين سيستم بسيار دقيق بوده و همانگونه كه در اشكال زير ديده مي شود فاصله بين مقدار ماكزيمم مجاز TDSو مقدار متوسط آن بسيار كم مي باشد كه نشاندهنده دقت بالاي سيستم است.مزيت ديگر اين امر جلوگيري از ورود ناگهاني آب  سرد به داخل ديگ و عدم ايجاد شوك حرارتي مي باشد.

   كنترل دستي TDS

بمنظور كنترل ميزان  TDSآب داخل ديگ  , شركت Spirax sarcoسيستم كاملا اتوماتيكي را تهيه كرده است .اساس كار بدين صورت است كه ميزان رسانش آب درون ديگ توسط يك الكترود (Probe)احساس شده و سپس الكترود مذكور سيگنال متفاوتي را به نسبت ميزان رسانائي آب , به كنترلر مخصوص ارسال مي نمايد.اين كنترلر سيگنال ورودي را به ميزان مجاز از قبل تعريف شده مقايسه كرده و بنوبه خود سيگنال مناسب براي باز يا بسته كردن شير كنترل اتوماتيك از نوع الكتريكي يا نئوماتيكي (Blowdown valve)را ارسال مي نمايد.شير مذكور پس از دريافت سيگنال , بميزان لازم باز و يا بسته شده و مقداري از آب ديگ را تخليه خواهد نمود.آب تخليه شده را مي توان به سمت ظرف جمع آوري آب ديگ(Blowdown vessele)و يا بطرف سيستم بازيافت حرارت (Heat recovery system)هدايت نمود.
سيستم كنترل اتوماتيك TDS   شركت Spirax sarco, براي فشارها و دماهاي مختلف و نيز انواع بويلرها پيش بيني شده است و در نوع خود منحصر بفرد مي باشد. انواع مختلفي از كنترلرها بصورت ديواري , نصب روي تابلو و يا بمنظور استفاده در اتاق كنترل نيز تدارك ديده شده است كه امكان هرگونه استفاده از سيستم مذكور را بدست مي دهد.در شكل زير سيستم كنترل اتوماتيك TDS   بطور شماتيك نشان داده شده است.

Automatic TDS Control System

بمنظور مقايسه بين سيستم كنترل اتوماتيك و تخليه دستي در زير مثالي آورده شده است.
سختي آب ورودي به ديگ   =     300 PPM
سطح متوسط TDS  آب درون ديگ  در سيستم تخليه دستي       =             2000 PPM
سطح متوسط TDS آب درون ديگ  در سيستم كنترل اتوماتيك   =         2900 PPM
با استفاده از فرمول شرح داده شده مي توان ديد كه در سيستم دستي ميزان تخليه آب ديگ 17.6درصد و در سيستم اتوماتيك برابر 11.5  درصد مي باشد كه صرفه جوئي در تخليه آب بميزان 6.1   درصد ديده مي شود.فقط با محاسبه ميزان سوخت تلف شده در نتيجه اتلاف بيمورد آب ديگ , ارزش سيستم اتوماتيك مشخص خواهد شد.در جدول زير مقايسه اي براي ميزان صرفه جوئي در سوخت در اثر كاهش تخليه آب ديگ صورت گرفته است :

سيستم مذكور امكان كنترل دقيق و اتوماتيك TDS  و جلوگيري از مشكلات ناشي از ازدياد TDS   بهمراه امكانات كنترل از راه دور شرايط كاري ديگ و اخطارهاي لازم در اثر ازدياد ناگهاني سطح TDS   را بدست مي دهد.

بمظور اطمينان از ميزان مناسب سختي آب ديگ , بايستي از آب داخل ديگ  نمونه برداري شده و سپس در آزمايشگاه ,  تستها و عمليات شيميائي لازم بر روي نمونه صورت گيرد حتي اگر بهترين سيستم كنترل اتوماتيك TDS بر روي ديگ بخار نصب شده باشد. اين امر در بويلرهاي با فشار و دماي بالا خطرناك بوده و در صورت خروج آب مستقيم از ديگ بمنظور نمونه گيري , در اثر تقليل فشار ناگهاني مقداري از آب بصورت بخار در خواهد آمد(فلاش بخار).اگر بخار ايجاد شده به اتمسفر فرار نمايد , TDS   موجود در آب كندانس باقي مانده بيشتر از ميزان موجود در ديگ خواهد بود .بنابراين بمنظور نمونه گيري دقيق و با امنيت بالا از آب ديگ , نياز بوسيله اي است تا بتوان بكمك آن آب لازم براي نمونه گيري را خنك نمود. دستگاه   Sample cooler  ساخت كارخانه Spirax sarco   براحتي امكان نمونه گيري آب با دماي خروجي 25   درجه سانتيگراد آماده براي آناليز در آزمايشگاه را فراهم مي نمايد. همانطور كه در شكل زير نشان داده شده است دستگاه مذكور در واقع يك مبدل حرارتي بسيار كوچك مي باشد كه در يك مدار آن آب خنك (با دماي آب شهر) ترجيحا سختي گيري شده ,جريان دارد و در مدار ثانويه آب لازم براي نمونه گيري و خنك شدن موجود مي باشد.وسيله مذكور بسيار كوچك و فشرده بوده , كاملا ضد زنگ و با عمر و ايمني بالا مي باشد.اتصالات لوله هاي ورودي و خروجي ½”   و ¼”مي باشند . از اين دستگاه مي توان بمنظور نمونه گيري از تجهيزات مختلف با فشار و دماي بالاي ديگر بجز ديگهاي بخار نيز استفاده نمود.

Sample cooler

تهیه مطالب: پایدار ایده سازه