نحوه کار دی اریتور
دی اریتور Deaerator با ایجاد شرایطی مانند کاهش فشار و افزایش دما، باعث می شود که گازهای محلول به صورت حباب از آب جدا شده و از سیستم خارج شوند. معمولاً آب تغذیه وارد دی اریتور شده و در تماس با بخار داغ قرار می گیرد. در این فرایند، گازهای محلول از آب جدا شده و از طریق یک خروجی از سیستم خارج می شوند. به طور کلی می توان گفت هوازدا دو وظیفه بسیار مهم دارد:
- هوا زدایی از آب ورودی به دیگ بخار
- پیش گرم کردن آب ورودی به دیگ بخار
اکسیژن زدایی آب
در سیستم های تاسیساتی پر انرژی نظیر مسیرهای بخار ، اکسیژن و دی اکسید کربن بعنوان دو عامل مضر شناخته می شوند. اکسیژن در مسیرهای پرحرارت باعث اکسیده شدن و خوردگی خطوط لوله و تیوبهای دیگ ها می شود. دی اکسید کربن نیز تبدیل به ترکیبات اسیدی و کربناتی می شود که باعث خوردگی شدید مدار خواهد شد. لذا در این مدارها لازم است میزان دی اکسید کربن را به صفر برسانیم.همچنین اکسیژن محلول در آب را نیز باید به کمتر از 0.005 سی سی در لیتر برسانیم.
پیش گرمایش آب
ورود آب با دمای پایین به دیگ بخار باعث می شود تا شوک حرارتی ایجاد شود که آسیب بسیار زیادی بر دیگ وارد می کند. علاوه بر کاهش طول عمر دیگ بخار، ظرفیت بخار دهی دستگاه نیز با ورود آب با دمای پایین به آن با کاهش زیادی مواجه می گردد. برای رفع چنین مشکلاتی از دی اریتور در پیش گرمایش آب ورودی به دیگ بخار استفاده می گردد.
انواع دی اریتور Deaerator
ساختمان انواع دی اریتور بر اساس روش جداسازی گازهای محلول در آب و همچنین فشار کاری به دسته های مختلفی تقسیم میشوند، تعیین می شود. در ادامه به بررسی برخی از مهم‌ترین انواع دی اریتور خواهیم پرداخت:
- دی اریتورهای سینی دار (tray-type cascade Deaerator)
- دی اریتورهای اسپری شونده (Spray-type Deaerator)
- دی اریتور برجک دار (Tray type Deaerator)
جدول مقایسه ی انواع دی اریتور
| نوع دی اریتور | عملکرد Deaerator | کاربرد هوازدا | مزایا | معایب | |
|---|---|---|---|---|---|
| سینی دار (Tray-type) | آب از روی چندین سینی عبور می‌کند تا سطح تماس با بخار افزایش یابد | مناسب برای سیستم های بزرگ صنعتی که نیاز به حذف گاز به صورت کارآمد دارند | راندمان بالا به دلیل زمان طولانی تر تماس بین آب و بخار | طراحی پیچیده‌تر، هزینه اولیه بالاتر | |
| اسپری شونده (Spray-type) | استفاده از نازل های اسپری برای افزایش سطح تماس و بهبود تماس بین آب و بخار | معمولاً در سیستم های کوچک با نیاز به حذف گاز متوسط استفاده میشود | طراحی ساده، هزینه پایین، کارآمد در کاربردهای متوسط | کارایی کمتر در کاربردهای صنعتی بزرگ | |
| دی اریتور برجک دار | ترکیب مکانیسم اسپری و سینی برای حداکثر کارایی در حذف گازها | در محیط های صنعتی بزرگ که نیاز به حذف گاز با کارایی بالا دارند | ترکیبی از مزایای هر دو نوع اسپری و سینی برای عملکرد بهتر | هزینه بالاتر به دلیل طراحی پیچیده |
دی اریتور سینی دار (آبشاری)
دی اریتور های سینی دار، یکی از رایج ترین انواع سیستم هوازدایی دیگ بخار، می باشد. ساختار کلی این نوع هوازدا شامل یک دیگ افقی با برجستگی در وسط آن می باشد. در بالای قسمت برجستگی نوعی کلاهک به شکل گنبد قوسی شکل قرار گرفته است. آب از قسمت گنبد دستگاه وارد شده و بر روی سینی هایی با منافذ متعدد قرار میگیرد و به صورت قطرات ریز به پایین منتقل میشوند. همزمان با ورود آب به منافذ سینی، بخار هوازدا از پایین با فشار کم رو به بالا حرکت نموده و از منافذ سینی عبور می کنند. در صورت برخورد آب با بخار هوازدا، به دلیل افزایش دمای آب و رسیدن به دمای اشباع، بخش زیادی از گازهای موجود در آن جدا شده و همراه با بخار هوازدا از شیر تخلیه بالای گنبد به بیرون از دستگاه منتقل میشوند.
پس از این مرحله، آب به منبع افقی وارد شده و برای جداسازی اکسیژن باقی مانده در آن از جاذب اکسیژن از قبیل سولفیت سدیم استفاده شده و در نهایت اکسیژن باقی مانده با آن واکنش انجام داده و به سولفات سدیم تبدیل میشود. سولفات سدیم خاصیت خورندگی و رسوب نداشته و برای دیگ بخار مشکلی ایجاد نخواهد کرد. در نهایت آب از شیر تخلیه به منبع تغذیه قرار گرفته شده در بیرون دی اریتور با فشار کم منتقل خواهد شد.
نکته بسیار مهم در این نوع دی اریتور این است که شیر تخلیه گاز در بالای گنبد باید به اندازه ای باز شود که اکسیژن موجود در بخار به راحتی از مخزن خارج شود. در صورت عدم توجه به این مساله، بخشی از اکسیژن جدا شده از مرحله هوازدایی مجدد وارد آب خواهد شد.
دی اریتور اسپری شونده (نازل های فنری)
دی اریتور اسپری شونده از یک مخزن افقی که درون آن شامل چند بخش می باشد، تشکیل شده است، که هر یک وظایف خاصی را بر عهده دارند. سمت چپ ترین بخش در این دستگاه عمل پیش گرمایش صورت می گیرد تا بخش جداسازی گاز از آب راحت تر صورت گیرد.
آب از نازل های فنری شکل با منافذ کوچک عبور کرده و به صورت اسپری وارد دستگاه می گردد و با بخاری که از پایین دستگاه وارد این بخش می شود گرم خواهد شد. بعد از این مرحله آب وارد بخش دوم دستگاه شده و بخار هوازدا شده از پایین و با فشار کم به آن برخورد می کند و در نهایت گازهای نامحلول و اکسیژن از آن خارج شده و از شیر بالای دستگاه به بیرون منتقل می شود. آب حاصل بعد از اضافه شدن مواد جذب کننده اکسیژن در صورت لزوم به مخزن پایین دستگاه منتقل شده و برای استفاده در دیگ بخار مورد استفاده قرار خواهد گرفت.