عندما يطلق البخار حرارته أثناء العملية، فإنه يتحول إلى مكثف. يحمل هذا الماء الساخن، في معظم الحالات، جزءًا كبيرًا من مياه التغذية المعالجة والطاقة المستهلكة في الإنتاج. إرسال مكثفات ذات جودة مناسبة إلى القناة أو إطلاق البخار الوميضي المتكون عندما يمر مكثف الضغط العالي إلى الضغط المنخفض في الغلاف الجوي؛ ويمكن أن يؤدي ذلك إلى زيادة تكلفة الوقود والمياه والمواد الكيميائية ومياه الصرف الصحي معًا.
إن الغرض من مشروع الاسترداد ليس إعادة كل المكثفات إلى المرجل دون مبالاة. أولاً، يتم قياس معدل التدفق والضغط ودرجة الحرارة ومخاطر التلوث؛ ومن ثم يتم تحديد نقطة الاستخدام الآمن.
لماذا تعتبر المكثفات ذات قيمة؟
تتمتع المكثفات بقيمة اقتصادية لثلاثة أسباب:
- أكثر سخونة من ماء المكياج؛ يقلل من الطاقة اللازمة لتسخين مياه التغذية.
- نظرًا لأنه يأتي من دورة التبخر والتكثيف، فإن حمولته المعدنية الذائبة تكون أقل من معظم المياه الخام.
- عند إعادة تدويرها، يمكن أن تقلل من الحاجة إلى تحضير المياه، وجرعات المواد الكيميائية وتصريفها.
ومع ذلك، إذا كان هناك احتمال للتلوث بالمنتج أو الزيت أو المواد الكيميائية المعالجة، فيجب مراقبة الموصلية ودرجة الحموضة والزيت أو المعلمات الخاصة بالتطبيق؛ ويجب منع المكثفات القذرة من الاختلاط تلقائيًا بالنظام النظيف.
كيف يحدث بخار الفلاش؟
عندما ينتقل المتكثف الساخن عند الضغط العالي إلى بيئة ذات ضغط منخفض، فإن بعض الطاقة التي لا يستطيع حملها كسائل عند الضغط الجديد تتبخر المتكثف مرة أخرى. وهذا ما يسمى بخار فلاش. وتحدث نفس الظاهرة عندما ينخفض ضغط تفريغ الغلاية ذات درجة الحرارة المرتفعة.
إن الإطلاق المستمر للبخار من فتحة خزان المكثفات في الغلاف الجوي لا يعد دائمًا تسربًا للبخار المباشر؛ جزء كبير قد يكون بخار فلاش. ومع ذلك، يجب التحقق من خلال القياس أن مصائد البخار المعيبة لا تسمح بمرور البخار الحي.
الفرق بين نظام المكثفات المفتوح والمغلق
في النظام الجوي، تعود المكثفات إلى خزان مفتوح. إنه سهل التصميم والتشغيل نسبيًا؛ ومع ذلك، قد يحدث بخار فلاش بسبب انخفاض الضغط. إذا لم يتم استغلال الطاقة الموجودة في هواء الخزان، يحدث فقدان.
في نظام المكثفات المضغوطة المغلقة، يتم الاحتفاظ بخط الإرجاع تحت الضغط ويمكن الحفاظ على طاقة المكثفات عند درجة حرارة أعلى. لا يمكن تطبيق هذا النظام مباشرة على كل منشأة. ويجب إعادة حساب الضغط الخلفي للمصائد، وعملية الصرف، واختيار المضخة، وفئة ضغط الأنابيب، ومعدات السلامة.
طرق الاسترداد
إعادة المكثفات إلى نظام مياه التغذية
يتم إرسال المكثفات النظيفة إلى جهاز نزع الهواء أو خزان مياه التغذية مع نظام التجميع والضخ المناسب. قد تؤثر العودة الساخنة أيضًا على طلب البخار لجهاز إزالة الهواء.
استخدام خزان فلاش
يتم أخذ مكثفات الضغط العالي إلى خزان الفلاش بطريقة محكمة. يمكن استخدام البخار المنفصل منخفض الضغط في عملية مناسبة، أو استخدام جهاز إزالة الهواء أو الماء الساخن؛ ويتم إرسال ما تبقى من المكثفات الساخنة إلى نظام الإرجاع.
استرداد الحرارة من التفريغ
يمكن تقييم الطاقة المنطلقة من النفخ السطحي المستمر على أنها بخار فلاش وماء ساخن. يمكن تسخين السوائل المبردة، مثل ماء المكياج، باستخدام مبادل حراري. ويجب عدم خلط مادة النفخ مباشرة مع جهة الاستخدام بسبب محتواها الكيميائي.
استرداد الحرارة من بخار فتحة التهوية
يمكن للبخار الموجود في فتحة الخزان الجوي تسخين المياه المعالجة أو الخدمة في مبادل حراري. في التصميم، لا ينبغي خلق ضغط خلفي ولا ينبغي المساس بسلامة الخزان.
كيفية إنشاء حساب توفير؟
إن القيمة الاقتصادية لاستعادة المكثفات لا تقتصر على الفرق في درجات الحرارة فحسب. يجب حساب العناصر التالية معًا:
- معدل تدفق المكثفات المستردة
- اختلاف درجة حرارة الماء المكثف وماء المكياج
- كفاءة الغلاية وتكلفة الوقود
- رسوم المياه والصرف الصحي،
- تكلفة تحضير المياه والمواد الكيميائية
- الساعات التي يمكن فيها استخدام بخار الفلاش
- تكلفة كهرباء المضخة وصيانة النظام
- مصاريف الاستثمار والتشغيل.
يمكن حساب القيمة الحرارية التقريبية من خلال الفرق في معدل تدفق المكثفات × الحرارة النوعية × درجة الحرارة. في حساب البخار الوميضي، يتم استخدام المحتوى الحراري للماء المشبع عند الضغط العالي والمنخفض. ويجب عدم استخدام قيم النسب المئوية الثابتة على الإنترنت بدلاً من القياسات الميدانية.
الأخطاء الشائعة
إعادة المكثفات القذرة إلى النظام
يمكن لحدث تلوث واحد أن يعطل كيمياء مياه الغلايات. تتطلب العمليات الحرجة قياس الجودة المستمر والتوجيه التلقائي.
إنشاء مشروع دون التحقق من المصائد
يظهر مصيدة البخار التي تسرب البخار الحي معدل تدفق المكثفات الراجعة وحمل تهوية الخزان بشكل مختلف. ويجب فحص حالة المصائد باستخدام قياسات الموجات فوق الصوتية ودرجة الحرارة.
عدم مراعاة الضغط الخلفي
إذا زاد الضغط في خط المكثفات، فقد لا يتم تصريف معدات المعالجة. قد يحدث مطرقة مائية وفقدان نقل الحرارة.
إنتاج بخار فلاش بدون نقطة استخدام
إذا لم تكن هناك نقطة مناسبة لاستهلاك البخار منخفض الضغط المستعاد في نفس الوقت، فسيكون التوفير محدودًا. يجب أن تكون ملفات تعريف الإنتاج والاستهلاك متطابقة.
العمل الميداني للبدء بالقياس
- تم تحديد مصادر المكثفات ومخاطر التلوث.
- يتم قياس التدفق والضغط ودرجة الحرارة أثناء التشغيل.
- يتم فحص أداء مصيدة المهملات.
- يتم فحص القدرات الحالية للخزان والمضخة والأنابيب.
- يتم تحديد مستهلكات الضغط المنخفض حيث يمكن استخدام البخار الفلاشي.
- يتم حساب توفير الطاقة والمياه والمواد الكيميائية.
- يتم توقع سيناريوهات الأمان والتحكم والفشل.
يمكن تقييم مكونات المكثفات وجهاز نزع الهواء واسترداد الحرارة مع غرفة الغلاية بأكملها ضمن نطاق المعدات المساعدة الخاصة بشركة Hisarmak.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن تغذية المكثفات مباشرة إلى الغلاية؟
لا ينبغي إعطاء معدل التدفق والضغط ودرجة الحرارة وجودة المياه قبل ضبطها. تم تصميم النظام في الغالب باستخدام الخزان وجهاز إزالة الهواء والمضخات ومعدات التحكم.
هل البخار الخارج من خزان المكثف طبيعي؟
من الممكن توقع بعض البخار المتدفق؛ قد يشير الإخراج المكثف والمستمر أيضًا إلى تسرب مصائد لضغط رجوع عالي أو بخار حي.
هل نظام المكثفات المغلق هو الأفضل دائمًا؟
يمكن توفير الطاقة بشكل أفضل؛ ومع ذلك، إذا كانت عملية التصريف والضغط الخلفي وفئات ضغط المعدات غير مناسبة، فقد يتسبب ذلك في حدوث مشكلات في التشغيل.
هل يتم إرسال الماء المتدفق مرة أخرى إلى الغلاية؟
لا يمكن إعادته مباشرة لاحتوائه على مواد مذابة كثيفة. ويمكن استعادة طاقتها باستخدام نظام فلاش/مبادل حراري مناسب.
الموارد الفنية
- ت.ر. وزارة الطاقة والموارد الطبيعية، تحسين النظم الصناعية – استخلاص المكثفات البخارية.
- ت.ر. وزارة الزراعة والغابات، وثيقة دليل كفاءة استخدام المياه.