کنترل کیفیت آب بویلر (دیگ بخار)

کنترل کیفیت آب بویلر یا دیگ بخار یکی از ضروری ترین گام ها برای افزایش طول عمر بویلر و لوله و اتصالات آن می باشد که به شیوه های مختلف انجام میشود. با توجه به تاثیرات نامطلوبی که وجود فلزات سنگین و مواد آلی و معدنی و بالا بودن فاکتورهای tds و PH و غیره بر میزان رسوب گذاری و خورندگی دیواره های دیگ دارد، لذا به روش های مختلف لازم است بر این مشکلات غلبه گردد. گروه صنعتی هفت؛ سازنده تجهیزات تصفیه آب و فاضلاب در ادامه به معرفی چند روش مهم در کنترل کیفیت آب دیگ بخار صنعتی خواهد پرداخت.

دیگ بخار (بویلر) چیست؟

دیگ بخار (Steam Boiler) یا بویلر یکی از مهم ترین تجهیزات به کار رفته در صنایع مختلف برای حرارت دهی و تبدیل آب به بخار می باشد. این تجهیزات از یک مخزن با بدنه و دیواره های فلزی و فولادی با مقاومت بالا تشکیل شده است که درون آن شامل دو بخش می باشد که عبارتند از: مخزن حرارت دهی و بخش سیال یا بخار. بویلرها دارای اجزای مختلفی از قبیل بدنه یا shell، پایه، مشعل، محفظه احتراق، لوله های آب، لوله های آتش، خطوط تغذیه، پمپ سیرکولاتور، دستگاه گرم کن تغذیه آب و دی اریتور می باشد. به منظور جلوگیری از رسوب گذاری و خورندگی در دیواره ها و هر یک از بخش های فوق، لازم است کیفیت آب در آنها مورد بررسی قرار گیرد. بخشی از این آب به عنوان blow down از انتهای مخزن خارج شده و به عنوان آب تغذیه مجدد وارد مخزن می گردد و برای نمونه گیری در اغلب مواقع از آن استفاده میشود.

دیگ های بخار راندمان بالایی داشته و به همین دلیل در سیستم های صنعتی بخار کاربرد بسیار زیادی دارد. از مهم ترین کاربردهای بویلر می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• دیگ بخار در صنایع غذایی
• صنایع داروسازی
• صنایع شیمیایی
• استفاده از دیگ بخار در بیمارستان
• دیگ بخار در صنایع سلولزی
• صنایع کاغذسازی
• لاستیک سازی
• استفاده از دیگه بخار در پرورش قارچ
• دیگه بخار در موتورخانه و شوفاژ خانه
• استفاده از بویلر در سیستم های تهویه مطبوع و سرمایشی و گرمایشی

دلایل اهمیت بررسی کیفیت آب بویلر

آب ورودی به دیگه بخار صنعتی حاوی حجم بالایی از فلزات سنگین، مواد آلاینده و مواد معدنی می باشد که باعث اسیدی یا قلیایی شدن محیط می گردد. اسیدی شدن محیط درون دیگ بخار تاثیر بسیار زیادی بر خورندگی دیواره ها و لوله ها دارد که به مرور می تواند در ایجاد سوراخ و ترک در دیگ شود که خطرات بسیار زیادی را به همراه خواهد داشت. علاوه براین، برخی از مواد جامد معلق در آب ورودی دیگ های بخار بر اثر گرما و حرارت دهی بالای آب و تبدیل شدن آن به بخار در دیواره های دیگ ته نشین و رسوب شود و گرفتگی لوله ها و اتصالات را به همراه داشته باشد.

علاوه بر موارد فوق، وجود برخی از مواد آلی و معدنی در آب باعث افزایش خاصیت قلیایت آب شده و کف زیادی در دیگ بخار ایجاد شده و وارد لوله ها می گردد که می تواند خطرناک بوده و کارایی و عملکرد دستگاه را با اختلال مواجه کند.

فاکتورهای مهم در کنترل کیفیت آب بویلر (دیگ بخار)

در صنعت تصفیه آب فاکتورهای متعددی مورد بررسی قرار میگیرند که هر یک به روش های مختلف قابل کنترل بوده و عدم توجه به بالا یا پایین بودن مقدار آنها می تواند تاثیر نامطلوب بر تجهیزات صنعتی داشته باشد. از مهم ترین فاکتورهایی که در کنترل کیفیت آب بویلر یا دیگ بخار لازم است مورد بررسی قرار گیرد عبارتند از:

کنترل PH در آب بویلر

PH یا میزان غلظت یون H مثبت در آب، یکی از فاکتورهای بسیار مهمی می باشد که در بازه صفر تا 14 متغییر است. قرار گرفتن PH آب ورودی به دیگ بویلر هر چه از بازه 7 به سمت صفر کاهش پیدا کند، به معنای اسیدی بودن آب خواهد بود. با توجه به قدرت خورندگی بالا آب های اسیدی بویلر، مقدار PH آن باید بررسی گردد. البته لازم به ذکر است که اگر مقدار PH بیشتر از 7 و به سمت 14 گرایش داشته باشد، نشانه قلیایی بودن آب خواهد بود. ورود آب های قلیایی به دیگ بخار باعث بوجود آمدن کف و ورود آنها به لوله ها می گردد. به همین دلیل در کنترل کیفیت آب بویلر لازم است به دقت PH با روش ها و ابزارهای مختلف بررسی و تنظیم گردد.

تاثیر سختی آب بر کیفیت آب بویلر

سختی آب یکی از بزرگترین مشکلات در صنعت تصفیه آب می باشد که کنترل مقدار آن در آب های ورودی به بویلر کاملا ضروری می باشد. این فاکتور در واقع مقدار مواد معدنی و یون های کلسیم، منزیم، آلومینیوم و روی و سایر فلزات سنگین را در آب اندازه گیری می کند. این فاکتور با واحد ppm اندازه گیری شده و بالا بودن مقدار آن می تواند مشکلاتی از قبیل رسوب گذاری در دیواره های دیگ و لوله ها را به همراه داشته باشد.

کنترل TDS در آب بویلر

TDS یا مجموعه مواد آلی و غیر آلی و جامدات معلق در آب از جمله فاکتورهای بسیار مهم در کنترل کیفیت آب دیگ بخار می باشد که منجر به رسوب گذاری در دیواره ها و لوله های بویلر میشود.

روش های کنترل کیفیت آب دیگ بخار

به منظور کنترل کیفیت آب ورودی به دیگ های بخار و بررسی فاکتورهای فوق، روش های مختلفی انجام میشود که شامل موارد زیر می باشند:

تصفیه خارجی آب ورودی بولیر

ناخالصی های مختلف از قبیل املاحی که منجر به افزایش سختی آب میشوند از قبیل سیلیکا و همچنین برخی گازها قبل از ورود به بویلر حذف میشوند. انجام این فرآیندها باعث میشود تا از آسیب وارد شدن به دیواره های دیگ و لوله ها به دلیل ورود املاح و رسوب گذاری و همچنین خورندگی جلوگیری شود. برای انجام این کار از روش های مختلف از قبیل تصفیه به کمک رزین های تعویض یونی و همچنین اسمز معکوس استفاده می گردد. با توجه به ویژگی های موجود در هر یک از این دو روش، بهترین خروجی از نظر اقتصادی و کیفیت آب در صورتی بدست خواهد آمد که اسمز معکوس و رزین های تعویض یونی با هم استفاده شوند.

تصفیه داخلی آب بویلر

علیرغم تصفیه هایی که قبل از ورود آب به دیگ انجام میشود، ممکن است مقدار سختی و ph و سایر فاکتورها در سطح استاندارد نباشند. به همین دلیل به درون بویلر برخی مواد شیمیایی مخصوص تزریق می گردد که فاکتورهای مهم در کیفیت آب بویلر را تا حد مطلوبی تنظیم می کنند.

تصفیه بلودان (Blow Down)

در این گام بخشی از آب موجود در بویلر که تغلیظ شده است از آن خارج می گردد و به جای آن آب های ترمیمی و تصفیه شده وارد دیگ می گردد. با انجام این عمل حجم بالایی از ناخالصی های موجود در دیگ بخار خارج میشود و کیفیت آب درون آن بهبود پیدا می کند.

نکات مهم در بررسی کیفیت آب بویلر

همان طور که اشاره شد، فاکتورهای مختلفی در آب مورد نیاز برای بویلرها باید بررسی شوند تا در نهایت راهکار مناسب برای کنترل و بهبود آنها ارائه گردد. به عبارت دیگر، لازم است از آب موجود در بویلر نمونه گیری شود تا فاکتورهای مختلفی از قبیل ph، tds و غیره بررسی شوند. برای انجام نمونه گیری به چند نکته مهم باید توجه شود که برخی از آنها عبارتند از:

• در صورتی که نمونه آب بویلر از قسمت بلودان گرفته میشود، باید به توجه داشته باشید که فشار آن با فشار بویلر یکسان باشد. چون نمونه گیری بعد از افت فشار دقیق نخواهد بود.
• بهتر است نمونه ها را از لوله بلودان مداوم قبل از گذر آب از شیر خفه کننده انجام شود.
• برای تست مقدار اسیدی بودن آب می توان از صابون تست سختی استفاده نمود.
• نمونه گیری برای کنترل کیفیت آب بویلر یا دیگ بخار باید به صورت مرتب و دوره ای انجام شود. در غیر این صورت رسوب گذاری یا خورندگی مواد آلی و غیر آلی و معدنی موجود در آب های ورودی به آن می تواند خرابی های بزرگ و خطرناکی را بوجود آورد.