اتلاف انرژی در سیستم های بخار و روش های جلوگیری از آن(قسمت دوم)

از: مهندس عادل قهرمانی

در این مقاله به روش های اتلاف انرژی از تله های بخار می پردازیم. این موضوع اخیرا در مجموعه های بزرگ نظیر سایت های پالایشگاهی و پتروشیمی که مصرف کنندگان تعداد زیادی از تله های بخار با انواع مختلف میباشند مورد توجه قرار گرفته است و متخصصین به دنبال استفاده از تله هایی با حداقل تلفات هستند.

به طور کلی اتلاف بخار از تله ها به دو طریق انجام میگیرد:

الف) نشی بخار از داخل تله که در اثر یکی از عوامل زیر است:

• قطعات داخلی تله دچار صدمه باشند که بالطبع در این صورت باید نسبت به بازدید و تعویض قطعات اقدام نمود.
• ایجاد شرایط کامل no-land که در عمل و حتی در بخار سوپرهیت نیز هیچگاه پیش نخواهد آمد.

در شرایط عادی کار سیستم و حالت نرمال که همواره مقدار کمی چگالیده داخل خط بخار و پشت تله موجود است اتلاف بخار از داخل تله های بخار باید صفر باشد که این مورد با توجه به آزمایش های انجام گرفته در مورد با توجه به آزمایش های انجام گرفته در خصوص تله های بخار کارخانه spirax sarco کاملا صادق است.

ب) اتلاف بخار از طریق تبادل حرارت و تشعشع از بدنه تله بخار.

این اتلاف ربطی به میزان بار نداشته و تابع اندازه بدنه تله درجه حرارت محیط و دمای بخار ورودی به تله است و به طور طبیعی درمورد تمامی تله ها صادق می باشد. به عنوان مثال تله های بخار با سطح جانبی کمتر دارای میزان اتلاف کمتری خواهند بود و یا در صورت نصب تله در محیط های سرد تر اتلاف بخار بیشتر خواهد شد.

مقدار اتلاف بخار زنده با فشار 5 بار در تله های شرکت spirax sarco برای حالت عادی کار سیستم که تنها از طریق تشعشع و تبادل حرارت ایجاد میشود. مجددا یادآور میگردد که در صورت استفاده صحیح انتخاب مدل مناسب و سالم بودن قطعات داخلی نشتی بخار از داخل تله صفر خواهد بود. تست میزان تلفات تله های بخار باید طبق استاندارد های iso7841:1982،en2784:1991 صورت گیرد و خریداران تله های بخار میتوانند جهت اطمینان از کیفیت تله ها از سازندگان میزان تلفات انرژی انواع تله های بخار را طبق استانداردهای مذکور درخواست کنند و تصمیم گیری نهایی را جهت خرید انجام دهند. تله های بخاری که دارای برگه مشخصات تست طبق این استاندارد ها نباشند مطمئن نبوده و در صورت انتخاب جهت خرید باید با توجه و دقت بسیار بررسی گردند تا از لحاظ نشتی ایمنی و کارکرد صحیح مسئله ای نداشته باشند. مورد دیگری که توسط برخی از سازندگان ادعا میگردد استفاده از یک یا چند مدل از تله های بخار جهت تمام کاربرد های مختلف موجود در صنایع و دیگر سایت ها است که امری کاملا نادرست است. باید به خاطر داشت که هر نوع تله بخار خصوصیات ذاتی و به دنبال آن محل استفاده مربوط به خود را دارد و به همین علت شرکت spirax sarco طیف کاملی از انواع تله های بخار را تولید میکند. مهم ترین پارامتر ها جهت تخلیه مطمئن و با راندمان بالای تله های بخار انتخاب صحیح نوع تله قطر و محل کاربرد آن میباشند.

در ادامه برخی خصوصیات ذاتی انواع تله های بخار متداول که در انتخاب نوع تله نقش مهمی را ایفا میکنند ارائه میشود.

تله های بخار ترمودینامیک

خصوصیات:

• دارای انواع اتصالات دنده ای جوشی و یا فلنجی
• قابلیت کارکرد در فشار تا 250 بار
• قابلیت کارکرد تا دمای 550 درجه
• سایز: یک دوم اینچ تا 1 اینچ
• دارای جنس بدنه steel stainless steel

مزایا:

• بسیار مستحکم قابل استفاده در مدار سوپرهیت
• دارای صافی داخلی مقاوم در برابر انجماد و ضربه چکش
• قابلیت استفاده از یک تله جهت محدوده وسیعی از فشار های کاری
• صدای باز و بسته شدن تله هنگام کارکرد که میتواند جهت تست تله استفاده شود
• کوچک و سبک مقاوم در برابر خوردگی قابلیت نصب در وضعیت های مختلف
• عملکرد دیسک داخل تله به عنوان شیر یک طرفه قابلیت نصب شیر تخلیه

تله های بخار ترموستاتیک نوع Balanced Pressure:

خصوصیات:

• دارای انواع اتصالات دنده ای جوشی و یا فلنجی
• قابلیت کارکرد در فشار تا 30 بار
• قابلیت کارکرد تا دمای 250 درجه
• سایز: یک دوم اینچ یا 1
• دارای جنس های مختلف بدنه

مزایا:

• خاصیت هواگیری بسیار خوب کوچک و کم وزن
• محدوده گسترده از فشار های کاری دارای صافی داخلی
• قابلیت استفاده جهت چگالیده دما پایین به منظور استفاده از حداکثر دمای چگالیده
• قابلیت نصب کپسول های مختلف جهت تخلیه چگالیده با دمای های مورد نظر
• کاهش میزان Flash Steam قابل استفاده در مدار های سوپرهیت و مقاوم در برابر ضربه چکش

تله های بخار Bimetallic

خصوصیات:

• دارای انواع اتصالات دنده ای جوشی و یا فلنجی
• قابلیت کارکرد در فشار تا 210 بار
• قابلیت کارکرد تا دمای 570 درجه
• سایز: یک دوم اینچ تا 4 اینچ
• دارای جنس های مختلف بدنه

خصوصیات:

• بسیا مستحکم
• هواگیری خوب
• قابل استفاده جهت چگالیده با دمای تا 25 درجه
• قابلیت تنظیم درجه حرارت تخلیه چگالیده
• شیر یک طرفه داخلی

تله های بخار Ball Float

خصوصیات:

• دارای انواع اتصالات دنده ای جوشی و یا فلنجی
• قابلیت کارکرد با فشار تا 32 بار
• قابلیت کارکرد تا دمای 300 بار
• سایز: یک دوم اینچ تا 4 اینچ
• دارای جنس های مختلف بدنه

مزایا:

• برداشت سریع چگالیده به محض تشکیل
• تخلیه چگالیده مستقل از تغییرات فشار
• دارای بیشترین ظرفیت تخلیه چگالیده در میان تله های موجود
• خاصیت هواگیری عالی
• قابل استفاده در اکثر کاربرد های متداول

تله های بخار Inverted Bucket

خصوصیات:

• دارای انواع اتصالات دنده ای جوشی و یا فلنجی
• قابلیت کارکرد با فشار تا 60 بار
• قابلیت کارکرد تا دمای 450 بار
• سایز: یک دوم اینچ تا 2 اینچ
• دارای جنس های مختلف بدنه

مزایا:

• برداشت چگالیده به محض تشکیل
• مستحکم
• قابل استفاده در مدار سوپرهیت
• دارای صافی داخلی
• ظرفیت تخلیه بالا

ایستگاه های پیش ساخته تله های بخار

مجموعه های تله بخار دارای اتصالات زیادی بین شیرآلات و تله میباشند که عموما پتانسیل خوبی جهت نشت بخار و اتلاف انرژی دارند. از طرف دیگر در صورت خراب شدن یک تله بخار معمولا زمان زیادی صرف تعویض و یا تعمیر تله میگردد که مدت این زمان به سهولت یا سختی جداکردن تله از خط نیز وابسته است. در بسیاری از موارد جهت تعمیر تله ها باید قسمتی از سیستم بخار قطع شود و در سایت های بزرگ و مهمی نظیر صنایع پالایشگاهی و پتروشیمی از کار افتادن یک تله بخار و قطع کردن قسمتی از سیستم جهت تعمیر تله باعث صدمه به خط تولید شده و مخارج سنگینی را به دنبال خواهد داشت تا حدی که ترجیح داده میشود تله بخار معیوب همراه با نشتی بخار کار نماید و تعویض و یا نگردد.

شرکت spirax sarco با ارائه نسل جدیدی از تله های بخار و اتصالات همراه امکان تعویض و جایگزینی تله های بخار را تنها با باز کردن دو عدد پیچ ظرف کمتر از چهار دقیقه فراهم کرده است. این زمان درمورد تله های بخار جوشی یا دنده ای حدود دو ساعت است.

تله های بخار مذکور بر روی قطعات خاصی اصطلاحا تحت عنوان اتصالات universal که در روی لوله اصلی نصب میشوند قرار میگیرند. علاوه بر خود تله قطعات مجاور نظیر صافی شیر های قطع و وصل ورودی و خروجی و شیر یک طرفه نیز میتوانند به صورت از پیش آماده و پکیج ارائه شوند که طراحی منحصر به فرد آنها فضای نصب بسیار کمتری را نسبت به خطوط تله بخار معمولی اشغال خواهد کرد.

شیر های قطع و وصل به کار رفته در سیستم مذکور از نوع پیستونی و مخصوص خطور بخار و چگالیده هستند. این شیر ها برخلاف بسیاری از شیر های قطع و مورد استفاده عمومی در خطوط تله بخار بدون کوچک ترین نشتی بوده و به راحتی قابل نگهداری و یا تعمیرات احتمالی هستند.

استفاده از این سیستم باعث کاهش زمان و هزینه تعمیرات و نگهداری به حداقل رساندن نشتی بخار و کسب حداکثر راندمان سیستم خواهد شد.

جنس اکثر قسمت های این تجهیزات stainless steel بوده که حداکثر عمر سیستم را به همراه خواهد داشت. از لحاظ جایگیری نیز همانطور که اشاره شد فضای نصب تا میزان یک پنجم فضای خطوط نرمال تله ها کاهش خواهد یافت.

 

منبع: مجله صنعت تاسیسات شماره 58