بررسی رسوب زدایی دیگ بخار (بویلر)
رسوب زدایی دیگ بخار
دیگ‌های بخار یا بویلرها قلب تپنده بسیاری از صنایع و تاسیسات هستند. این تجهیزات حیاتی با تبدیل آب به بخار، انرژی لازم برای فرآیندهای مختلف را فراهم می‌کنند. اما یک چالش پنهان و جدی، کارایی و طول عمر بویلرها را تهدید می‌کند: رسوب. در این مقاله به بررسی جامع رسوب دیگ بخار، علل، پیامدها، روش‌های پیشگیری و راهکارهای رفع آن می‌پردازیم.
رسوب دیگ بخار چیست؟
رسوب دیگ بخار، تجمع مواد معدنی و ناخالصی‌های موجود در آب بر روی سطوح داخلی بویلر است. این مواد معدنی عمدتاً شامل کربنات کلسیم، سولفات کلسیم، سیلیکا و منیزیم هستند. با تبخیر آب در بویلر، این مواد معدنی به صورت جامد بر روی سطوح حرارتی بویلر رسوب می‌کنند.
علل تشکیل رسوب در دیگ بخار
- سختی آب: آب سخت حاوی مقادیر بالایی از یون‌های کلسیم و منیزیم است که در اثر حرارت به رسوبات نامحلول تبدیل می‌شوند.
- قلیائیت آب: آب با قلیائیت بالا می‌تواند باعث تشکیل رسوبات کربناتی شود.
- اکسیژن محلول: اکسیژن محلول در آب می‌تواند باعث خوردگی سطوح بویلر و تشکیل رسوبات اکسیدی شود.
- سیلیس: سیلیس موجود در آب در دماهای بالا به صورت رسوبات سخت و چسبنده بر روی سطوح بویلر تشکیل می‌شود.
پیامدهای رسوب در دیگ بخار
رسوب دیگ بخار می‌تواند عواقب جدی و پرهزینه‌ای برای صنایع و تاسیسات به همراه داشته باشد:
- کاهش کارایی بویلر: رسوب مانند یک عایق حرارتی عمل کرده و انتقال حرارت از شعله به آب را کاهش می‌دهد. این امر منجر به افزایش مصرف سوخت و کاهش تولید بخار می‌شود.
- افزایش هزینه‌های انرژی: کاهش کارایی بویلر به معنای مصرف بیشتر سوخت و افزایش هزینه‌های انرژی است.
- کاهش طول عمر بویلر: رسوب می‌تواند باعث خوردگی زیر رسوبی، تنش‌های حرارتی و آسیب به سطوح بویلر شود که در نهایت منجر به کاهش طول عمر بویلر و نیاز به تعمیرات پرهزینه می‌شود.
- کاهش ایمنی: در موارد شدید، رسوب می‌تواند باعث انسداد لوله‌ها و کاهش جریان آب شود که می‌تواند منجر به افزایش فشار و خطر انفجار بویلر شود.
- توقف تولید: نیاز به تعمیرات و تمیزکاری بویلر می‌تواند منجر به توقف تولید و خسارات مالی برای صنایع شود.
روش‌های پیشگیری از رسوب دیگ بخار
پیشگیری از رسوب بسیار مهم‌تر و اقتصادی‌تر از رفع آن است. برخی از روش‌های پیشگیری عبارتند از:
- نرم کردن آب: استفاده از روش‌های نرم کردن آب مانند رزین‌های تبادل یونی یا اسمز معکوس می‌تواند سختی آب را کاهش داده و از تشکیل رسوبات جلوگیری کند.
- کنترل pH آب: تنظیم pH آب در محدوده مناسب می‌تواند از تشکیل رسوبات کربناتی و خوردگی جلوگیری کند.
- حذف اکسیژن محلول: استفاده از دی‌ایراتورها یا مواد شیمیایی حذف اکسیژن می‌تواند از تشکیل رسوبات اکسیدی و خوردگی جلوگیری کند.
- استفاده از مواد ضد رسوب: افزودن مواد شیمیایی ضد رسوب به آب بویلر می‌تواند از تشکیل رسوبات جلوگیری کرده یا آنها را در حالت معلق نگه دارد تا به راحتی از بویلر خارج شوند.
- تمیزکاری منظم بویلر: شستشوی منظم بویلر با روش‌های شیمیایی یا مکانیکی می‌تواند رسوبات تجمع یافته را حذف کرده و از تشکیل رسوبات جدید جلوگیری کند.
راهکارهای رفع رسوب دیگ بخار
در صورتی که رسوب در بویلر تشکیل شده باشد، می‌توان از روش‌های زیر برای رفع آن استفاده کرد:
- رسوب‌زدایی شیمیایی: استفاده از مواد شیمیایی اسیدی یا قلیایی برای حل کردن و حذف رسوبات.
- رسوب‌زدایی مکانیکی: استفاده از ابزارهای مکانیکی مانند برس‌ها، خراش‌ها یا واترجت برای حذف فیزیکی رسوبات.
- ترکیب روش‌های شیمیایی و مکانیکی: در برخی موارد، ترکیب روش‌های شیمیایی و مکانیکی می‌تواند بهترین نتیجه را در حذف رسوبات داشته باشد.
انواع روش‌های رسوب‌زدایی دیگ بخار صنعتی
- رسوب‌زدایی با دیسکلر: در این روش از مواد شیمیایی مخصوصی به نام دیسکلر استفاده می‌شود که قادر به حل کردن و از بین بردن انواع رسوبات معدنی و آلی هستند. دیسکلرها معمولاً بر پایه اسیدهای ضعیف یا ترکیبات آلی هستند و به صورت محلول در آب به داخل دیگ بخار تزریق می‌شوند.
- رسوب‌زدایی با DM: DM یا De-mineralization یک روش پیشرفته برای رسوب‌زدایی است که در آن از رزین‌های تبادل یونی برای حذف یون‌های معدنی از آب استفاده می‌شود. این روش باعث تولید آب با کیفیت بسیار بالا و بدون املاح می‌شود که می‌تواند برای شستشوی دیگ بخار و حذف رسوبات استفاده شود.
- اسیدشویی دیگ بخار صنعتی: این روش برای رسوبات سخت و ضخیم مورد استفاده قرار می‌گیرد و در آن از اسیدهای قوی مانند اسید کلریدریک یا اسید سولفوریک برای حل کردن رسوبات استفاده می‌شود. اسیدشویی باید با دقت و توسط افراد متخصص انجام شود زیرا می‌تواند باعث خوردگی سطوح فلزی دیگ بخار شود.
- رسوب زدایی دیگ بخار با مواد گیاهی
رسوب زدایی دیگ بخار با مواد گیاهی و پیشگیری از رسوب
گروه مواد ATIE 2000 گروه دیگری از مواد گیاهی و انحصاری شرکت آتیه انرژی تلاش می‌باشد که محتوی مقادیر مناسبی از چندین عصاره گیاه و ماده آلی و معدنی است که بر حسب شرایط آب مصرفی دیگ بخار هر واحد تولید بخار تهیه و فرموله می‌شود.
لذا برخی از ویژگی‌های مواد شیمیایی ضد رسوب به قرار ذیل است:
- تنظیم PH آب دیگ بخار و ایجاد محیط بافری برای پیشگیری از نوسانات PH آب دیگ.
- پیشگیری از رسوب و املاح کلسیم و منیزیم نامحلول در آب
- مواد شیمیایی ضد رسوب رسوبهای قدیمی را به تدریج می‌زداید
- مواد ضد رسوب دیگ بخار کنترل سیلیس در آب و بخار را انجام می‌دهد
- ایجاد لایه مقاوم در برابر انواع خوردگی اعم از الکترو شیمیایی و سایشی بر روی سطوح فلزی حرارتی در تماس با آب و بخار
- مواد شیمیایی ضد رسوب دیگ بخار پیشگیری می‌کند از از عوامل آلوده کننده بخار مانند پدیده غلیان، حمل قطرات، و ذرات جامد توسط بخار
- مواد شیمیایی ضد رسوب چربی و کف را حذف می‌کند
- مواد شیمیایی ضد رسوب دیگ بخار اکسیژن محلول در آب را حذف می‌کند
- کنترل خوردگی در خطوط بخار برگشت
- کاهش میزان مصرف انرژِی و بالا بردن راندمان تولید بخار
- مواد شیمیایی ضد رسوب تی دی اس را کاهش می‌دهد
- پیشگیری از شکستگی بین کریستالی موسوم به شکنندگی قلیایی در فولاد دیگ
ویژگی‌های مواد شیمیایی ضد رسوب
- حالت فیزیکی: مایع- قهوه‌ای رنگ
- جرم حجمی: حدود cm /g 4/1
- قابلیت انحلال در آب: نامحدود
- ph: ph محلول غلیظ 5/10 آل 12
- نقطه اشتعال خود به خودی: ندراد
- فشار بخار: در دمای 25 درجه سانتی گراد نزدیک به صفر
- ترکیبات فرار: ندارد، فاقد هرگونه آمین‌های فرار و هیدرازین
- پایه ترکیب: ترکیبات عصاره گیاهی با انواع پلی فسفات‌ها و فسفونات های آلی
مقدار مصرف اولیه مواد شیمیایی ضد رسوب دیگ بخار: در صورتی که برای اولین بار، یکی از مواد گروه را استفاده نمایید، به ازای هر تن ظرفیت اسمی تولید بخار توسط بویلر فشار پایین حدود 0.7 الی 1 کیلو گرم در شبانه روز و برای بویل رفشار متوسط حدود 35/0 کیلو گرم در شبانه روز، از این مواد به آب بویلر از طریق سیستم تزریق اتوماتیک و یا منبع کندانس اضافه شود سپس به تزریق مداوم آن اقدام گردد.
مصرف پیوسته: مقدار مصرف پیوسته یکی از مواد گروه ضد رسوب بستگی به املاح آب مصرفی و شرایط بویلر دارد که بر اساس آزمایش انجام شده پس از 1 الی 2 هفته از اولین تزریق مواد به بویلر مشخص می‌شود.
نحوه مصرف: مواد گروه ضد رسوب به صورت محلول رقیق 0.5 الی %5 که توسط آب نرم (آب سختی گیری شده) تهیه می‌شود. به کمک پمپ تزریق به نزدیک‌ترین محل ممکن آب ورودی به بویلذر اضافه می‌شود.
برای این منظور می‌توانید از سیستم تزریق اتوماتیک ارائه شدع توسط شرکت آتیه انرژی تلاس استفاده نمایید.
نکته مهم: انتخاب روش مناسب برای رسوب‌زدایی دیگ بخار صنعتی به نوع و شدت رسوبات، جنس مواد تشکیل‌دهنده دیگ بخار و شرایط عملیاتی آن بستگی دارد. بهتر است قبل از انجام هرگونه عملیات رسوب‌زدایی با کارشناسان متخصص مشورت کنید.
زمان رسوب زدایی دیگ بخار (بویلر)
زمان رسوب‌زدایی دیگ بخار به عوامل مختلفی بستگی دارد، اما مهمترین آنها عبارتند از:
- کیفیت آب مورد استفاده: هرچه آب مورد استفاده در بویلر سخت‌تر باشد و املاح بیشتری داشته باشد، رسوب سریع‌تر تشکیل می‌شود و نیاز به رسوب‌زدایی زودتر احساس می‌شود.
- شدت کارکرد بویلر: هرچه بویلر با شدت بیشتری کار کند و آب بیشتری تبخیر شود، غلظت املاح در آب باقی‌مانده افزایش یافته و رسوب‌گذاری تسریع می‌شود.
- نوع و طراحی بویلر: برخی از بویلرها به دلیل طراحی خاص خود یا جنس مواد استفاده شده در آنها، مستعد رسوب‌گذاری بیشتری هستند و نیاز به رسوب‌زدایی مکرر دارند.
- برنامه نگهداری و پیشگیری از رسوب: استفاده از روش‌های پیشگیری از رسوب مانند نرم کردن آب، کنترل pH و استفاده از مواد ضد رسوب می‌تواند زمان بین رسوب‌زدایی‌ها را افزایش دهد.
به طور کلی، توصیه می‌شود که رسوب‌زدایی دیگ بخار به صورت دوره‌ای و بر اساس یک برنامه منظم انجام شود. این برنامه می‌تواند بر اساس موارد زیر تنظیم شود:
- بازرسی‌های دوره‌ای: بازرسی منظم بویلر و بررسی میزان رسوب تشکیل شده می‌تواند زمان مناسب برای رسوب‌زدایی را مشخص کند.
- کاهش کارایی بویلر: اگر متوجه کاهش کارایی بویلر، افزایش مصرف سوخت یا کاهش تولید بخار شدید، ممکن است نشانه‌ای از تشکیل رسوب باشد و نیاز به رسوب‌زدایی داشته باشید.
- توصیه‌های سازنده: سازنده بویلر ممکن است توصیه‌هایی برای فواصل زمانی رسوب‌زدایی داشته باشد که باید رعایت شوند.
در برخی موارد، رسوب‌زدایی اضطراری نیز ممکن است لازم باشد، مثلاً در صورت:
- تشکیل رسوبات شدید: اگر رسوبات به حدی شدید باشند که کارایی بویلر را به شدت کاهش دهند یا باعث ایجاد مشکلات ایمنی شوند، باید فوراً رسوب‌زدایی انجام شود.
- خرابی تجهیزات: اگر تجهیزات بویلر به دلیل رسوب آسیب ببینند، ممکن است نیاز به رسوب‌زدایی و تعمیر تجهیزات باشد.
نتیجه‌گیری
رسوب دیگ بخار یک چالش جدی برای صنایع و تاسیسات است که می‌تواند عواقب پرهزینه‌ای به همراه داشته باشد. با اجرای برنامه‌های پیشگیری و نگهداری مناسب، می‌توان از تشکیل رسوب جلوگیری کرده و کارایی، طول عمر و ایمنی بویلرها را تضمین کرد.
جهت مشاوره و انتخاب مواد ضدرسوب دیگ بخار با کارشناس‌های ما در تماس باشید: 02188420878
