رسوب زدایی بویلرها یا دیگ های بخار چگونه انجام می شود؟

ایجاد رسوبات آهکی در داخل دیگ‌های بخار یکی از چالش‌های متداول در سیستم‌های حرارتی است. این رسوبات عمدتاً ناشی از تجمع کربنات کلسیم موجود در آب‌های سخت هستند که با افزایش دما، سریع‌تر ته‌نشین می‌شوند. به همین دلیل، تجهیزاتی که با آب گرم یا بخار کار می‌کنند، بیشتر در معرض تشکیل رسوب قرار دارند. دیگ‌های بخار به‌طور ویژه نسبت به این پدیده حساس هستند و در صورت عدم رسیدگی، کارایی آن‌ها به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد .به‌طور کلی، رسوب‌زدایی دیگ‌های بخار از طریق دو روش اصلی مکانیکی و شیمیایی انجام می‌شود. انتخاب روش مناسب به میزان رسوب، نوع سیستم و شرایط بهره‌برداری بستگی دارد. در این مقاله، به بررسی اصول و روش‌های مؤثر رسوب‌زدایی بویلرها پرداخته می‌شود.

همچنین بخوانید:

♣ رسوب زدایی از تجهیزات صنعتی

♣ رسوب زدایی از مبدل های حرارتی

لزوم رسوب زدایی دیگ بخار چیست؟

حذف رسوبات آهکی از دیگ‌های بخار نقش کلیدی در حفظ عملکرد بهینه، افزایش طول عمر و تضمین ایمنی این تجهیزات دارد. در طول زمان، املاح موجود در آب سخت ه‌ویژه کلسیم و منیزیم در داخل بویلر تجمع پیدا کرده و لایه‌ای سخت و فشرده از رسوب آهک ایجاد می‌کنند. این لایه می‌تواند عملکرد سیستم را مختل کرده و در صورت بی‌توجهی، منجر به بروز مشکلات جدی عملیاتی و هزینه‌های سنگین تعمیرات شود.

رسوبات انباشته‌شده در لوله‌ها، علاوه بر کاهش انتقال حرارت، خطراتی مانند نشتی یا حتی ترکیدگی لوله‌ها را افزایش می‌دهند. با انجام اصولی فرآیند رسوب‌زدایی، این موانع از بین رفته و جریان آب در سیستم به‌صورت یکنواخت و بدون اختلال برقرار می‌شود. در واقع، رسوب‌زدایی مؤثر تنها راهکار برای بازیابی کامل راندمان حرارتی دیگ بخار و حذف کامل رسوبات داخلی به شمار می‌رود.

انواع بویلر (دیگ بخار) صنعتی

هر نوع دیگ دارای مزایا و معایب منحصر به فردی است که انتخاب دیگ مناسب بر اساس نیازهای صنعتی خاص، در دسترس بودن سوخت و نیازهای عملیاتی را ضروری می کند. جدول زیر، انواع دیگ بخار را نشان می دهد:

چگونه از تشکیل رسوب در بویلر جلوگیری کنیم؟

پیشگیری از تشکیل رسوب در دیگ‌های بخار، اقدامی حیاتی برای حفظ راندمان و کاهش هزینه‌های نگهداری است. در اغلب موارد، ایجاد رسوب ناشی از نبود سیستم تصفیه آب مناسب یا کنترل ناکارآمد کیفیت آب ورودی به بویلر است. با اجرای صحیح برنامه‌های تصفیه و پایش مداوم، می‌توان تا حد زیادی از بروز این مشکل جلوگیری کرد.

در سیستم‌های تولید بخار، برج‌های خنک‌کننده و کندانسورهای تبخیری، معمولاً از تجهیزات تصفیه آب خارجی استفاده می‌شود. تجهیزاتی مانند نرم‌کننده‌های آب، سیستم‌های دیونیزاسیون و اسمز معکوس، نقش مهمی در حذف املاح سختی‌زا مانند کلسیم و منیزیم پیش از ورود آب به دیگ بخار دارند. این فرآیندها با کاهش سختی آب، از تشکیل رسوبات آهکی در سطوح داخلی تجهیزات جلوگیری کرده و عملکرد پایدار سیستم را تضمین می‌کنند.

اگر از تجهیزات تصفیه آب خارجی استفاده نشود، می توان انتظار تشکیل رسوب را داشت، اما مقدار آن به مقدار آب مصرفی و دمایی که آب در آن گرم می شود بستگی دارد. برخی از نمونه‌هایی از تجهیزاتی که باعث ایجاد مشکل رسوب می‌شوند ممکن است سیلندرهای آب گرم، مبدل‌های حرارتی، مخازن فرآیند، دستگاه‌های ثابت آب، ماشین‌های قالب‌گیری پلاستیک، اکسترودرها، ماشین‌های ظرفشویی، مرطوب‌کننده‌ها و ماشین‌های آب خنک شونده باشند.

رسوب زدایی بویلرها یا دیگ های بخار با چه روش هایی انجام می شود؟

رسوب‌گیری در دیگ‌های بخار یکی از مشکلات رایج در سیستم‌های حرارتی محسوب می‌شود که عمدتاً به دلیل تجمع کربنات کلسیم موجود در آب‌های سخت به‌وجود می‌آید. این رسوبات به‌ویژه در تجهیزاتی که با آب گرم یا بخار کار می‌کنند، بیشتر شکل می‌گیرند؛ زیرا تبخیر سریع‌تر آب در دماهای بالا، شرایط را برای ته‌نشینی املاح فراهم می‌کند.

دیگ‌های بخار به دلیل ماهیت عملکردی خود، نسبت به تشکیل رسوب بسیار حساس هستند و در صورت عدم رسیدگی، کارایی آن‌ها به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد. تجمع رسوبات در بخش‌هایی مانند بویلر، مبدل‌های حرارتی، برج‌های خنک‌کننده و خطوط لوله، باعث افت انتقال حرارت و افزایش مصرف انرژی می‌شود. در شرایط حاد، این مسئله حتی می‌تواند ایمنی سیستم را به خطر بیندازد.

برای مقابله با این مشکل، اجرای منظم فرآیند رسوب‌زدایی ضروری است. این عملیات معمولاً از طریق دو روش اصلی مکانیکی و شیمیایی انجام می‌شود که انتخاب هر یک به شرایط سیستم و میزان رسوب بستگی دارد. در این راستا، بررسی دقیق روش‌های مؤثر رسوب‌زدایی بویلرها، نقش مهمی در بهبود عملکرد و افزایش طول عمر این تجهیزات ایفا می‌کند.

الف) رسوب زدایی بویلرها به روش مکانیکی:

در هنگام رسوب زدایی مکانیکی عمدتا از واشر برقی، بیل مسطح، برس سیمی فولادی و ابزار چکشی استفاده می شود. این روش نسبتا ساده، کم هزینه، اما شدت کار بالا، اثر تمیز کردن کم، آسیب رساندن به سطح فلز آسان است، رسوب زدایی به این روش فقط برای دیگ های بخار کوچک قابل اجرا است. زیرا این دیگ های بخار دارای مساحت کوچک، ساختار ساده و مناسب برای ابزارهای مکانیکی هستند.

در سال های اخیر، به دلیل استفاده از مشعل آب فشار بالا برای رسوب زدایی بویلرها به شکل مکانیکی، شستشوی آب به سرعت توسعه یافته است. این اثر رسوب زدایی هیدرولیک با فشار بالا، استفاده از ماشین ابزار اصلی تا حد زیادی بهبود یافته است، و ایمن و راحت است. اما در حال حاضر، رسوب زدایی مشعل آب همچنان به ساختار نسبتا ساده دیگ های صنعتی محدود می شود.

ب) رسوب زدایی دیگ بخار به روش شیمیایی:

رسوب‌زدایی شیمیایی دیگ بخار فرآیندی تخصصی برای حذف رسوبات معدنی و لایه‌های آهکی از سطوح داخلی بویلر با استفاده از مواد شیمیایی است. به دو روش اسیدی و قلیایی صورت میگیرد:

 ۱)روش رسوبزدایی اسیدی دیگ بخار

در این روش، از محلول‌های اسیدی یا ترکیبات شیمیایی خاص استفاده می‌شود تا رسوبات ناشی از املاحی مانند کربنات کلسیم و منیزیم به‌صورت کنترل‌شده حل و از سیستم خارج شوند.

این فرآیند معمولاً شامل مراحل آماده‌سازی سیستم، تزریق محلول شیمیایی، گردش محلول در داخل دیگ و لوله‌ها، و در نهایت شست‌وشو و خنثی‌سازی است. انتخاب نوع ماده شیمیایی به جنس دیگ، نوع و ضخامت رسوبات و شرایط بهره‌برداری بستگی دارد. اسیدهایی مانند اسید کلریدریک یا ترکیبات بازدارنده خوردگی (Inhibitor) به‌طور رایج در این روش استفاده می‌شوند تا ضمن حذف رسوب، از آسیب به فلز جلوگیری شود.

۲) روش رسوبزدایی قلیایی دیگ بخار

ماده قلیایی در داخل دیگ بخار حرارت داده می شود که این امر عمدتا منجر به تغییر شکل رسوب می شود. راندمان این روش به تنهایی بسیار کم است بنابراین اغلب نیاز به همکاری با رسوب زدایی مکانیکی است. رسوب زدایی قلیایی تأثیر خاصی بر روی رسوب سولفات و سیلیکات دارد، اما برای رسوب زدایی کربناته، رسوب زدایی اسیدی به مراتب بهتر است.

دوز شستشوی قلیایی باید بر اساس میزان رسوب دیگ بخار و برای تعیین درجه آلودگی باشد. ماده شستشوی قلیایی باید در مخزن محلول با غلظت مشخصی تهیه و سپس با پمپ به دیگ داده شده و بازیافت شود تا یکنواخت گردد.

روش رسوب زدایی قلیایی و جوشاندن دیگ اساسا یکسان است، تفاوت این است که باید پس از جوشاندن و رسوب زدایی ماشین آلات، سوراخ بازرسی دیگ به موقع (یا ماشین آلات هیدرولیک فشار بالا) باز شود تا رسوبات سست دوباره سخت نشوند.

بهترین روش رسوب زدایی دیگ بخار چیست؟

از بین روش های فوق، روش رسوب زدایی اسیدی، موثرتر از سایر روش ها بوده و در مدت زمان کمتری فرآیند رسوب زدایی بویلرها را انجام می دهد. تمیز کردن اسیدی شامل گردش اسید با غلظت کم در اطراف تجهیزاتی است که نیاز به حذف رسوب دارد. اسید مورد استفاده به نوع رسوب و مواد ساخت تجهیزات در حال رسوب زدایی بستگی دارد. اسیدهای مورد استفاده معمولا هیدروکلریک، سولفامیک، سیتریک، فرمیک، هیدروفلوریک و اسید فسفریک هستند. در صورت لزوم می‌توان از بازدارنده‌های خوردگی خاص با این اسیدها استفاده کرد تا اطمینان حاصل شود که تجهیزات اسیدی به طور یکپارچه تمیز می‌شود.

همچنین بخوانید:

♣ رسوب زدایی تجهیزات حرارتی شناورهای دریایی

♣ اواپراتور (تبخیر کننده) | انواع، کاربردها و رسوب زدایی

کلام آخر:

وجود رسوب در بخش‌هایی مانند بویلرها، مبدل‌های حرارتی، برج‌های خنک‌کننده و شبکه‌های لوله‌کشی، باعث افت راندمان انتقال حرارت و افزایش مصرف انرژی می‌شود. در موارد حاد، این مشکل می‌تواند ایمنی دیگ بخار را نیز به خطر بیندازد. به همین دلیل، انجام منظم عملیات رسوب‌زدایی برای حفظ عملکرد بهینه و افزایش طول عمر تجهیزات ضروری است. با بهره مندی از محصول دسکالین صنایع آرال شیمی، می توان به طور موثر عملیات رسوب زدایی از بویلرها را انجام داد. این محلول اسیدی قوی حاوی ترکیباتی ضدخوردنده است که برای انواع فلزات ایمن است.

⇐ بروزرسانی در فروردین 1405