اتلاف انرژی در سیستم های بخار

قسمت اول (روش‌های جلوگیری از آن)

یکی از بحث های مهم و اساسی که خصوصاً در سالهای اخیر در کشور مطرح شده است، بحث انرژی و صرفه جویی در آن طرق اتلاف انرژی و روش های افزایش راندمان سیستم می باشد. شرکت Spirax Sarco با بررسی های دقیق علمی و آزمایشگاهی و تجریبات فراوان در این زمینه در قسمت های مختلف سیستم تمهیداتی را اتخاذ کرده است تا با طراحی بهینه تجهیزات و ارائه سیستم های مناسب جهت کاهش تلفات بخار به این امر دست یابد. نظر به اهمیت موضوع در
این مقاله به بحث انرژی در سیستم های بخار خواهیم پرداخت.
تله های بخار از مهمترین عناصر سیستم های بخار هستند که در صورت رعایت استانداردهای طراحی نصب و بهره برداری مناسب به عنوان یکی از اجزای کلیدی سیستم و بدون مشکل عمل می نمایند و مسلماً در صورت استفاده نادرست میتوانند یکی از عوامل اتلاف انرژی در سیستم باشند و بنابراین باید مورد توجه خاص قرار گیرند.
وظیفه اصلی تله های بخار برداشت چگالید، از خط بخار بدون اجازه نشت و اتلاف بخار است تا بتوان به اهداف زیر دست یافت:

• حفظ دمای بخار و محصولات به طور ثابت و یکنواخت
• جلوگیری از ضربه چکش
• کاهش میزان خطرات جانی و امنیتی جهت افراد و دستگاه ها
• کاهش هزینه تعمیرات و نگهداری دستگاه های
• افزایش عمر سیستم در صورت باز ماندن و نشتی در تله های

بخار، مسائلی مانند اتلاف انرژی و هزینه تحت فشار قرار گرفتن خط چگالیده جلوگیری از عملکرد صحیح بقیه تله ها، خطرات جانی و…. بوجود خواهد آمد. از طرف دیگر در صورت بسته ماندن تله بخار، چگالیده از داخل خط خارج نشده و مشکلاتی مانند ضربه چکش کاهش دمای سیستم صدمه به شیرآلات و تجهیزات، کاهش عمر سیستم و کاهش راندمان به وجود خواهند آمد. نشت بخار و یا جمع شدن چگالیده در پشت تله علاوه بر احتمال خرابی قطعات داخلی تله ممکن است در اثر بزرگ و یا کوچک بودن تله انتخاب مدل نامناسب و نصب غیر اصولی ایجاد گردد.
انواع تله های ساخت شرکت Spirax Sarco به منظور استفاده با حداکثر راندمان و عمر طولانی در کاربردها و تجهیزات متفاوت طراحی شده اند که انتخاب اندازه و مدل مناسب و نصب صحیح پارامترهایی بسیار مهم در چگونگی کارکرد آنها میباشند.
اتلاف بخار در اثر استفاده از تله های بخار معیوب در سایت های بزرگ نظیر نفت و پتروشیمی که دارای تعداد زیادی تله هستند.
بسیار مشخص تر بوده و هزینه های کلانی را به این مجموعه ها تحمیل میکند. همانطور که از نمودار شکل ۱ مشخص است در صورت خراب بودن ده درصد از کل تله های بخار در چنین مجموعه هایی میزان اتلاف بخار به تنهایی حدوداً برابر ۳ درصد کل بخار تولیدی خواهد بود که این فقط قسمتی از کل خسارت ناشی از عملکرد نادرست تله های بخار است.
به طور مثال در یک مجتمع بزرگ پتروشیمی با ظرفیت تولید ۱۸۰/۰۰۰ بشکه در روز حدوداً ۲۹۵ تن در ساعت بخار مصرف می شود که ۷۰ درصد آن بخار کم فشار و ۳۰ درصد فشار بالا است. همچنین تعداد تله های بخار در چنین سایتی حدود ۷۰۰۰ عده میباشد. نشتی بخار تقریبی برای هر تله بخار معیوب میزان ۱۱ کیلوگرم در ساعت است که در صورت خراب بودن ده درصد کل تله ها، مقدار ۷۸۰۰ کیلوگرم در ساعت بخار زنده هدر خواهد رفت.
با توضیحات بالا اهمیت بررسی دائمی و اطمینان از عملکرد صحیح تله های بخار مشخص میشود. در مقالات قبل توضیحاتی در ارتباط با چگونگی بررسی و مونیتورنگ تله های بخار ارائه شده است.
یکی از بهترین روش های تست تله های بخار استفاده از سیستم Spiratec کارخانه است که به طور اتوماتیک و با Spirax Sarco عملکرد ساده و در عین حال مؤثر امکان مونیتورینگ تله های بخار را به دست می دهد. این سیستم همانطور که در شکل ۲ دیده می شود قادر به تشخیص تله های دارای نشتی بخار و نیز تله های بسته شده و یا تله های سالم است. گزارش خروجی این سیستم به صورت دائمی و در هر لحظه بوده و قابلیت اتصال به سیستم BMS و EMS را دارا می باشد و جهت استفاده در مناطق خطرناک و دور از دسترس نیز کاملاً ایده آل است. این سیستم می تواند در چیدمان های متفاوت برای انواع تله های بخار
نصب شده در روی خطوط و یا تله های جدید استفاده گردد (علاقه مندان می توانند جهت دریافت اطلاعات تکمیلی با شرکت صنایع پایدار ایده تماس حاصل نمایند. یکی از امکانات قابل ارائه از طرف شرکت Spirax Sarco به مصرف کنندگان بررسی سایت تله های بخار به طور کامل (Steam System Surveys) توسط پرسنل مجرب این شرکت می باشد.
همچنین نرم افزار جامع STMS که بانک اطلاعاتی کاملی از تله های موجود را در اختیار قرار می دهد، قابل استفاده در تمام مجموعه ها بوده و به وسیله آن می توان تعلقات بخار و انرژی را به نحو چشمگیری کاهش داد و افزایش قابل توجه در راندمان سیستم را به دست آورد.

پس از بازرسی سایت و جمع آوری اطلاعات موجود و با پیشنهادات داده شده در بسیاری از سایت ها و مجموعه های بزرگ داخل و خارج کشور افزایش راندمان تا حد ۳۰ درصد به دست آمده است. شرکت Spirax Sarco کاهش قابل توجه اتلاف انرژی و افزایش راندمان را در مورد شرکت های متقاضی این پروسه تضمین میکند

به طور مثال در کمپانی BP که بزرگ ترین کمپانی پتروشیمی در اروپا و انگلستان است دستاوردهای زیر پس از بازدید و توصیه های تیم Spirax Sarco حاصل شده اند :

• صرفه جویی بیش از ۲۴/۰۰۰ دلار پس از گذشت 8 ماه از شروع بازدید
• صرفه جویی حدود ۱۸۰/۰۰۰ دلار در سال
• کاهش هزینه های انبار و نگهداری انواع تله ها با استاندارد کردن نوع تله ها و کاهش بیش از ۴۰ مدل مختلف تله استفاده شده به ۴ مدل مناسب
• افزایش راندمان سیستم در قسمت های مختلف ( مبدل های حرارتی، فرایند و….) و برداشت چگالیده به بهترین نحو
• برطرف شدن ضربه چکش
• کاهش صدمه به شیرآلات و خوردگی
• کاهش خطرات جانی و…….

بازرسی فنی سیستم بخار و تله ها در سایت ها دارای مراحل زیر است :

1. تعیین مناطق لازم جهت بررسی
2. مشخص نمودن مشکلات موجود و پتانسیل های ایجاد مشکل
3. بازرسی خطوط بخار و چگالیده به صورت کامل
4. گزارش و پیشنهادات اصلاحی بررسی هزینه های مالی و مزایای سیستم های پیشنهادی جهت نائل شدن به اهداف زیر:

• کاهش هزینه های مستقیم نظیر نشت بخار و اتلاف سوخت
• کاهش هزینه های جانبی نظیر اتلاف آب نرم و مواد شیمیایی و…
• افزایش کیفیت و کمیت تولید
• کاهش خطرات جانی و افزایش ایمنی
• افزایش عمر سیستم

با ارائه راهکارهای عملی و اجرایی جهت تعویض و یا جایگزینی قطعات با استفاده از نرم افزار STMS در سایتهای بخار می توان بانک اطلاعاتی کاملی از تک تک تله های بخار نصب شده نظیر قطر، نوع نوع اتصال، نحوه کارکرد فشار کاری دمای کاری و….)

جمع آوری نمود و جدول زمان بندی جهت بازرسی و چک کردن و یا تعمیرات احتمالی ارائه داد. این نرم افزار قابل نصب در کامپیوترهای شخصی با محیط Windows است و به طور کامل قابلیت جمع آوری اطلاعات صدور جداول کاری و تعمیرات و نگهداری سیستم و همچنین ضبط و گزارش کامل تست تله ها را دارا میباشد. (شکل۳)

در مقالات بعدی به بررسی دقیق تر تله های بخار با توجه به بحث اتلاف انرژی خواهیم پرداخت و همچنین سیستم های جدید کاهش تلفات نظیر اتصالات یونیورسال، شیرهای قطع و وصل مخصوص با نشتی صفر پمپ های چگالیده، کلکتورهای مخصوص جهت خطوط Tracer و … ارائه خواهند شد.

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 57

اگر شما هم مشتاق یادگیری تخصصی و حرفه ای دوره های تاسیسات مکانیکی با اساتیدی مجرب هستید میتوانید فیلم آموزشی طراحی سیستم های بخار را از آکادمی کاشانه تهیه کنید.

هچنین میتوانید از کتاب های تاسیسات بوک ما در این زمینه استفاده کنید:

کتاب دیگ های بخار

کتاب تعمیر و نگهداری بویلر‌های بخار

راهنمای کار با دیگ های بخار