سرعت تشکیل ته نشست ها روی سطوح انتقال حرارت، می تواند توسط حلالیت، استحکام فیزیکی رسوب و میزان آب شستشوی موجود در محل تولید بخار، کنترل شود. حلالیت و آب شستشو، به عواملی مثل غلظت ذرات حل شده، گرمای موجود، مرفولوژی تراکم و آشفتگی بستگی دارد. به هرحال پیش نیاز تشکیل رسوب زیاد، معمولا تولید بخار است. در حقیقت حتی هنگامی که تولید بخار خیلی کم است باز رسوب تشکیل می شود.
مادامی که هسته های در حال جوش وجود دارند، انتقال حرارت توسط هدایت حرارتی رسوب، دیواره لوله و همجنین دمای سمت گاز نیز کنترل می شود. هدایت حرارتی تعدادی از ته نشست ها و آلیاژهای دیگ بخار در جدول زیر آمده است.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
دمای اتاق (Btu.ft)/(h.ft2.0F) = 1.73 W/m2.0C |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
نمک هایی که در اثر حرارت حلالیتشان کم می شود به راحتی روی سطوح انتقال حرارت رسوب می نمایند. برای مثال، سولفات و فسفات کلسیم با افزایش دما در نواحی داغ رسوب می نمایند. در نهایت با وقوع پیوستن پوشش بخار و تبخیر در مناطق خشک، موجب تغلیظ ذرات با حلالیت، در درجه حرارت معمولی خواهد گردید. بیشتر ته نشست ها، شامل مواد نامحلول می باشند که غالبا در لوله های سرد کننده که انتقال حرارت بالا دارند و با آب، سرد می گردند -مثل شبکه لوله ها- ملاحظه می شوند. هنگامی که تبخیر تا مرحله خشک شدن پیش می رود هر دو ته نشست های محلول و نامحلول با هم ملاحظه می شوند.
حتی مقادیر بسیار کم رسوب می تواند سبب افزایش محسوس دمای دیواره لوله یا دیگ بخار شود. با افزایش دما تمایل سیستم به ایجاد پوشش بخار زیاد می شود. پوشش بخار جریان حرارت را کم و سبب پیش گرمایی و پارگی می گردد. کیفیت آب نیز روی رسوب گذاری تاثیر بسزایی دارد. کیفیت آب خوراک پیشنهادی به عنوان تابعی از فشار در جدول آمده است.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
این جدول نشان می دهد که تعداد کمی از آلودگی ها می تواند در فشارهای بالای دیگ بخار قابل تحمل باشد. با افزایش فشار، محدوده قابل تحمل ته نشست ها بخاطر افزایش احتمال بیش گرمایی کمتر می شود. حداکثر غلظت های قابل قبول نمک ها در آب در جدول آمده است.
هنگامی که فشار از ۱۰۰Psi یا ۰٫۶۹Mpa به ۲۰۰۰Psi یا ۱۳٫۸Mpa افزایش می یابد، غلظت جامدات محلول پیشنهادی با فاکتور ۱۰۰ کاهش می یابد. مقادیر مجاز سیلیس با فاکتور ۲۵۰ و جامدات معلق با فاکتور ۵۰۰ کاهش می یابد. با یک حساب سرانگشتی روش عملی را که می توان در مورد تمیزی لوله به کار برد، به شرح زیر است.
در دیگ بخار با فشار بالا (بیش از ۱۸۰۰Psiیا ۱۲٫۴Mpa) اگر میزان ته نشست های موجود در لوله های سرد شونده با آب کمتر از ۱۵mg/cm2 (~14gr/ft2) باشد آن دیگ بخار نسبتا تمیز است. این میزان ته نشست نشان دهنده تمیزی انواع دیگ های بخار، بدون توجه به شیمی آب، نوع دیگ بخار یا سوخت است. در بعضی دیگ های بخار، وجود لایه های مگنتیت متخلخل تا ۱۱mg/cm2 یا ۱۰gr/ft2 تاثیر زیادی روی انتقال حرارت نمی گذارد. لوله های دیگ بخار شامل ۱۵-۴۰mg/cm2 یا ۱۴-۳۷gr/ft2 رسوبات نسبتا کثیف و لوله های دیگ بخار با بیش از ۴۰mg/cm2 (37gr/ft2) خیلی کثیف هستند.
|
|||||||||||||||||||
وقتی میزان ته نشست ها زیاد باشد انتقال حرارت به شدت کاهش می یابد.
یکی از سازندگان دیگ های بخار بزرگ، برای تمیز کردن دیگ بخاری که در فشارهای پایین کار می کند مقدار رسوب را در حد ۳۲mg/cm2 یا (۳۰gr/ft2) پیشنهاد می دهد. کار زیاد دیگ بخار، در بالاتر از حداکثر مقدار رسوب، سبب خوردگی شدید و بروز بیش گرمایی شده و مرفولوژی رسوب نیز روی انتقال حرارت تاثیر دارد.
منابع: اقتباس از شرکت Chemacal Publishing و بهسازی شیمیایی آب دیگ های بخار، James W.McCoy ، نیویورک ۱۹۸۱
G.L. Hale, K.L Atwood روشی جهت تشخیص ضرورت انجام شستشوی شیمیایی دیگ های بخار فشار بالا، ارائه شده به کنفرانس برق آمریکا، شیکاگو، ایلی نیوز،۲۰-۲۲ آپریل سال ۱۹۷۱
شما باید وارد شده برای ارسال نظر.