تستخدم الغلايات في العديد من الصناعات لتسخين المياه. تطبيقات غلايات تشمل بشكل أساسي تسخين المياه والتدفئة المركزية والطبخ والصرف الصحي وأنظمة توليد الطاقة القائمة على الغلايات. الجزء الأساسي من عملية الغلاية هو مياه التغذية. يتم إعادة تدوير هذه المياه في جميع أنحاء النظام ولا تتعرض أبدًا للجو الخارجي. يجب معالجة هذه المياه لمنع التآكل وتقشر السطح الداخلي للغلاية. للتغلب على هذا ، ثبت أن التهوية عملية فعالة لإزالة الأكسجين والغازات المذابة الأخرى من الماء. Deaerator هو الجهاز المستخدم لمعالجة الماء المغذي قبل نقله إلى المرجل.
ما هو Deaerator؟
يعتبر الماء مذيبًا عالميًا يحتوي على العديد من الغازات المذابة والتي تكون شديدة التآكل عند تعرضها لمكونات أنظمة الغلايات والغلايات. بالإضافة إلى هذه الغازات المذابة ، يحتوي الماء أيضًا على العديد من المعادن المذابة. لذلك ، عند استخدام الماء كمياه تغذية للغلايات ، فإنه سيتلف المرجل.
عندما يحتوي الماء على أكسجين مذاب ويضاف إلى المرجل ، يتشكل التآكل والصدأ بمعدل متسارع. يبدأ الحديد في الذوبان عندما يتعلق الأمر بتلامس الماء مع هيدروكسيد الحديدوز. يتدفق ثاني أكسيد الكربون الموجود في البخار عبر جميع أنابيب البخار. عندما يتخلى هذا البخار عن طاقته الكامنة مما ينتج عنه ماء مكثف فإنه يتحد مع ثاني أكسيد الكربون الحر ويشكل حمض الكربونيك.
عملية التهوية
يؤدي حمض الكربونيك في الغلايات إلى تآكل الأنابيب ووحدات نقل الحرارة. يؤدي ثاني أكسيد الكربون عند العمل جنبًا إلى جنب مع الأكسجين إلى زيادة التآكل بنسبة 40٪ وتكوين القشور وبالتالي إتلاف المرجل. أثبتت عملية التهوية أنها مفتاح الوصول إلى أنظمة غلايات عالية الكفاءة وطويلة الأمد. هذا هو الجهاز الذي تتم فيه عملية التهوية. يتم استخدامه لإزالة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون والغازات المذابة الأخرى من الماء قبل نقله إلى نظام الغلاية. هذه ضرورية في محطات الطاقة الحرارية ، نظام توليد الطاقة البخارية ، ومصافي البترول ، وما إلى ذلك ، تتم معالجة المياه المغذية أولاً في جهاز نزع الهواء ثم يتم نقلها إلى نظام الغلاية.
وظائف Deaerator
من خواص الماء التوتر السطحي ، حيث يحتوي على درجة عالية من التوتر السطحي الذي يجمع كل الأشياء معًا. يمكن أن يقلل استخدام الفاعل بالسطح من التوتر السطحي للماء. التهوية هي العملية التي تكسر التوتر السطحي للماء.
تبدأ هذه الوظيفة بتقليل التوتر السطحي للماء من خلال الرش أو التصوير. ثم يتم تطبيق الحرارة على الماء المكثف. بعد تطبيق الحرارة ، تتم عملية التحريك. يتم تحرير الغازات المسببة للتآكل المنفصلة عن الماء مرة أخرى في الغلاف الجوي من خلال الفتحات.
التصميم والمكونات
يتطلب Deaerator إعدادات درجة حرارة عالية وضغط منخفض ليعمل بشكل صحيح. يجب أن يكون لديهم القدرة على الاحتفاظ بمكثفات ساخنة عائدة من النظام بالإضافة إلى ماء المكياج البارد. يجب تصميم جهاز نزع الهواء ميكانيكيًا لإزالة الأكسجين من الماء إلى 7 جزء في المليون وإزالة الأكسجين المتبقي كيميائيًا باستخدام كاسحات الأكسجين مثل كبريتيت الصوديوم والهيدرازين.
يحتوي التصميم على مدخل ماء للماكياج للسماح للماء الخام بالدخول إلى جهاز نزع الهواء. يوجد أيضًا صمام تنفيس الضغط وقاطع الفراغ لضبط الضغط في النظام. يسمح مدخل التكثيف بدخول البخار المكثف إلى النظام. يتم تزويد فتحة التشغيل بصفيحة فتحة لتحرير الغازات في الغلاف الجوي. يتم تمرير البخار في جهاز نزع الهواء من خلال مدخل البخار.
يتطلب جهاز نزع الهواء الذي يعمل بضغط 0.5 بار أو 7 رطل في البوصة درجة حرارة 217 درجة فهرنهايت. قد تختلف قيم درجة الحرارة والضغط حسب التصميم.
مبدأ العمل
الهدف الرئيسي هنا هو إزالة الغازات المذابة. إن استخدام الحرارة هو الطريقة الصحيحة لإزالة الغازات المذابة من الماء. يتلامس الأكسجين مع الماء إما من الغلاف الجوي الخارجي أو من التسريبات في الأنابيب. يتكون حمض الكربونيك داخل الغلاية عند تسخين الماء. بالنسبة لمستويات ثاني أكسيد الكربون الخالية من التآكل في الماء ، يجب الحفاظ على قيمة الأس الهيدروجيني أعلى من 8.5 درجة الحموضة.
إزالة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون
تقل قابلية ذوبان الغازات المذابة الموجودة في الماء مع زيادة درجة حرارة الماء. وهذا يعني أنه سيتم تحرير المزيد من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من الماء مع زيادة درجة الحرارة. لذلك ، نحتاج إلى زيادة درجة حرارة الماء إلى قيمة قريبة من درجة حرارة تشبع الماء. عن طريق تسخين الماء تحت درجة الغليان ، يتم الحفاظ على الحالة السائلة للماء.
يتم رش ماء الماكياج في غطاء الرذاذ من خلال فوهة الرش. في نفس الوقت يتم إطلاق البخار فيه. يزيد رش الماء من مساحة سطح التلامس بين الماء والبخار. هذا يؤدي إلى معدل نقل حرارة أسرع. وبالتالي ، يتم تسخين الماء بسرعة ويتم تحرير العديد من الغازات غير القابلة للتكثف بسرعة. تنتقل هذه الغازات غير المكثفة عبر الفتحة.
إزالة الغازات غير المتكثفة
يتم جمع الماء الذي تم تسخينه بواسطة البخار في قسم التسخين المسبق لجهاز نزع الهواء. بمجرد وصول مستوى الماء إلى مستوى تشغيل الخزان ، يتم تمرير البخار عبر أنبوب بخار إلى هذا القسم. يتصاعد هذا البخار عبر الماء وبالتالي يسخن الماء ويطلق الغازات غير القابلة للتكثيف. ثم يتم إطلاق هذه الغازات في الغلاف الجوي من خلال الفتحات.
أنواع جهاز نزع الهواء
يختلف تصميم Deaerator من مصنع لآخر. هناك ثلاثة أنواع شائعة من أجهزة نزع الهواء مثل النوع الحراري ونوع القرص الدوار الفراغي ونوع الموجات فوق الصوتية. يتم استخدام نوع القرص الدوار بالفراغ للمنتجات منخفضة اللزوجة عالية بينما يستخدم نوع الموجات فوق الصوتية مع المنتجات شديدة اللزوجة.
بناءً على تصميمها ، يتم تصنيف أجهزة نزع الهواء الحرارية إلى نوعين مثل جهاز نزع الهواء من نوع الرش وجهاز نزع الهواء من النوع المتتالي. يتكون جهاز نزع الهواء من نوع الرش من أسطوانة رأسية أو أفقية تعمل كقسم لنزع الهواء وقسم تخزين. في وحدة نزع الهواء من النوع التعاقبي ، يتم فصل قسم نزع الهواء عن قسم التخزين. هنا ، يتم وضع قسم نزع الهواء الأفقي أو الرأسي فوق وعاء أسطوانة تخزين أفقي. يُعرف جهاز نزع الهواء هذا أيضًا باسم جهاز نزع الهواء من نوع الرش والصينية.
جهاز نزع الهواء من نوع الرذاذ
يحتوي جهاز نزع الهواء هذا على قسم التسخين المسبق المشار إليه بالرمز E ، قسم نزع الهواء المشار إليه بالرمز F مفصولة بحاجز يُشار إليه بالرمز C. لتسهيل نزع الغازات المذابة في قسم نزع الهواء ، يتم تسخين الماء مسبقًا في القسم E بواسطة التيار. ثم يتم نزع الهواء من الماء في القسم F. ويتم إطلاق الغازات المنبعثة في الغلاف الجوي من خلال الفتحة. ثم يتم ضخ هذه المياه في غلايات توليد البخار باستخدام مضخة في قاع الوعاء.
تتالي نوع Deaerator
في جهاز نزع الهواء هذا ، يتم تركيب قسم لنزع الهواء العمودي فوق قسم تخزين مياه التغذية الأفقي. يحتوي قسم نزع الهواء على صواني مثقبة. يدخل الماء إلى هذا القسم من خلال صمامات الرش الموجودة فوق هذه الأدراج وتتحرك إلى أسفل. يمر الماء من الصواني إلى وعاء التخزين. يتم تطبيق البخار المُسخن مسبقًا على الماء من خط الأنابيب المثقوب الموجود في القسم السفلي. يسخن هذا البخار الماء وتتدفق الغازات المنفصلة لأعلى. يتم تحريرها من خلال الصمام الموجود في قسم نزع الهواء.
تتالي نوع Deaerator
المميزات والعيوب
هناك العديد من المزايا والعيوب المرتبطة بأنواع مختلفة من أجهزة نزع الهواء.
عند مقارنتها بالأنواع الأخرى بنفس السعة ، فإن جهاز نزع الهواء بالرش غير مكلف وأقل وزنًا. يتطلب جهاز نزع الهواء هذا أيضًا مساحة أقل للرأس. قدرتها تتراوح من 7000 إلى 280000 جنيه في الساعة.
تتمثل عيوب جهاز نزع الهواء بالرش في الكمية الكبيرة من المكونات الميكانيكية المتحركة التي قد تتطلب المزيد من الصيانة الميكانيكية. هذا يزيد من تكلفة التشغيل الروتينية وموثوقية جهاز نزع الهواء. في جهاز نزع الهواء هذا ، تتم التهوية على مرحلتين. هنا في منطقة رأس الرش ، يتم إجراء حوالي 90 بالمائة من التهوية بينما تتم نسبة 10 بالمائة المتبقية في منطقة الفرك أو الفوهة المحملة بنابض. ستؤثر محاذاة الخطأ الفادح في فوهة البخار على موثوقية هذا النوع من أجهزة نزع الهواء. هذا أيضًا له عوائد محدودة للضغط العالي مقارنة بالأنواع الأخرى.
تتمثل مزايا النوع المتتالي من جهاز نزع الهواء في الموثوقية العالية ، وعوائد HP العالية ، واتساق DA العالي ، والقدرة العالية. تتمثل عيوب جهاز نزع الهواء هذا في انخفاض مساحة الرأس والوزن المرتفع والسعر المرتفع مقارنةً بجهاز نزع الهواء من نوع الرش.
التطبيقات
بعض تطبيقات نزع الهواء هي كما يلي:
- تستخدم هذه لمصانع الغلايات التي تعمل بقدرة 75 رطلاً أو أعلى.
- نباتات ليس لديها قدرة احتياطية.
- مصانع الغلايات ذات الأحمال الحرجة.
- نباتات تعمل بمكياج بنسبة 25 بالمائة أو أكثر.
- محطات توليد الطاقة الحرارية.
- يمكنها أيضًا إزالة العديد من الغازات الذائبة من المنتجات مثل الطعام ومنتجات العناية الشخصية ومستحضرات التجميل والمواد الكيميائية وما إلى ذلك ...
- تُستخدم أداة نزع الهواء في المستحضرات الصيدلانية لزيادة دقة الجرعات في عملية التعبئة.
- تستخدم هذه أيضًا مع المنتجات لزيادة ثبات الرف ، لمنع إزالة لون المنتجات ، إلخ.
عادة ما يستخدم Deaerator مع الغلايات في صناعة العمليات الكيميائية أو صناعة توليد الطاقة. يزيد استخدام جهاز نزع الهواء قبل إدخال الماء في الغلاية من كفاءة وموثوقية الغلايات. يمكن تقليل التآكل الناتج عن الغلاية بدرجة كبيرة. يجب أيضًا التحكم في درجة حرارة البخار المسخن مسبقًا المستخدم في جهاز نزع الهواء. لكل 10 درجات ارتفاع في درجة حرارة الماء المغذي يمكن ملاحظة ارتفاع بنسبة 1 في المائة في الكسب. تعتمد كمية حمض الكربونيك المتكونة في جهاز نزع الهواء أيضًا على عدد البيكربونات الموجودة في الماء. ما هي قيم درجة حرارة العمل والضغط لجهاز نزع الهواء؟
أسئلة وأجوبة
1). لماذا يتم وضع Deaerator على ارتفاعات؟
يتم وضع جهاز نزع الهواء على ارتفاع معين للحفاظ على الضغط الأمثل قبل الشفط.
2). لماذا تستخدم أجهزة نزع الهواء في الغلايات؟
يحتوي الماء على العديد من الغازات المذابة المسببة للتآكل. عندما يتم توفير هذه المياه مباشرة إلى الغلايات ، فإنها تسبب تآكلًا عاليًا وصدأًا للمكونات المعدنية للغلاية. هذا يضر الغلايات وبالتالي يقلل من موثوقيتها. لمنع استخدام جهاز نزع الهواء هذا في الغلايات ، لإزالة هذه الغازات غير الموصلة الموجودة في الماء.
3). هل Deaerator وعاء ضغط؟
نعم ، إنها وعاء ضغط. هذه متوفرة في السوق في تصنيفات ضغط مختلفة.
4). ما هو ربط Deaerator؟
خلال العديد من أحداث الطبقية ، ينخفض ضغط مزيل الهواء. لتحقيق الاستقرار في تقلبات الضغط أثناء بدء التشغيل / المنحدر لأعلى / لأسفل ، يتم الحفاظ على نظام الربط كنسخة احتياطية. هذا يحافظ على ضغط جهاز نزع الهواء أعلى من 3PSIG.
5). كيف يتم استخدامه لإزالة الأكسجين؟
يذوب الأكسجين في الماء إما أثناء ملامسته للبيئة الخارجية أو من خلال التسربات في نظام الأنابيب. تقل قابلية ذوبان الأكسجين مع زيادة درجة الحرارة. لذلك ، لإزالة الأكسجين من الماء ، تزداد درجة حرارة الماء في قسم نزع الهواء. يتم بعد ذلك تنفيس هذا الأكسجين المفصول من خلال الفتحات الموجودة في الأعلى.
