دی اریتور دیگ بخار

دی اریتور دیگ بخار نیاز به حذف گازها از فید واتر دیگ بخار و عملکرد دستگاه دی اریتور دیگ بخار، به علاوه محاسبات را نیز در خودش دارد.

چرا گازها باید از فید واتر بویلر خارج شوند.

اکسیژن عامل اصلی خوردگی در مخازن گرم، خطوط تغذیه، پمپ های ورودی و دیگهای بخار است. اگر دی اکسید کربن نیز وجود داشته باشد، PH پایین خواهد بود، آب تمایل به اسیدی بودن دارد و سرعت خوردگی افزایش می یابد. به طور معمول، خوردگی از نوع حفره ای است که رخ می دهد، اگرچه ممکن است خوردگی فلز زیاد نباشد، نفوذ عمیق و سوراخ شدن آن در یک دوره کوتاه اتفاق می افتد.

از بین بردن اکسیژن محلول ممکن است با روش های شیمیایی یا فیزیکی حاصل شود، اما معمولاً با ترکیبی از هر دو همراه است.

الزامات اساسی برای کاهش خوردگی، نگهداری آب تغذیه در PH کمتر از 8.5 تا 9، کمترین میزان عدم وجود دی اکسید کربن و حذف کلیه آثار اکسیژن است. بازگشت میعانات از سیستم، تأثیر قابل توجهی در تصفیه فید واتر دیگ بخار خواهد داشت – میعانات گرم است و قبلاً از نظر شیمیایی تصفیه شده است، در نتیجه با بازگشت مقدار میعانات بیشتر، به تصفیه فید واتر کمتری نیاز است.

آب در معرض هوا می تواند از اکسیژن اشباع شود و غلظت آن با دما متفاوت خواهد بود : هرچه دما بیشتر باشد، مقدار اکسیژن پایین تر خواهد بود.

اولین قدم در تصفیه فید واتر، گرم کردن آب برای از بین بردن اکسیژن است. به طور معمول یک منبع تغذیه دیگ بخار باید در دمای 85 تا 90 درجه سانتیگراد کار کند. این مقدار اکسیژن در حدود 2 میلی گرم در لیتر (ppm) را بر جای می گذارد. عملکرد در دمای بالاتر از این در فشار اتمسفر به دلیل نزدیک بودن درجه حرارت اشباع و احتمال ایجاد حفره در پمپ تغذیه ممکن است دشوار باشد، مگر اینکه مخزن تغذیه در سطح بسیار بالایی از منبع تغذیه دیگ بخار نصب شود.

افزودن یک ماده شیمیایی مهار کننده اکسیژن (سولفیت سدیم، هیدرازین یا تانن) اکسیژن باقیمانده را از بین می برد و از خوردگی جلوگیری می کند.

این روش طبیعی برای کارخانه تولید دیگ بخار صنعتی در انگلستان است. با این وجود سیستم هایی وجود دارند که به دلیل اندازه، کاربرد خاص یا استانداردهای محلی، نیاز به کاهش یا افزایش مقدار مواد شیمیایی مورد استفاده دارند. برای سیستم هایی که نیاز به کاهش میزان تصفیه شیمیایی دارند، معمولاً استفاده از اهرم دستگاه مایع زدایی تحت فشار مورد نیاز است.

شکل 3.21.1  تنظیمات اهرم فشار

اصول عملکرد دی اریتور دیگ بخار

اگر مایعی در دمای اشباع خود باشد، حلالیت یک گاز در آن صفر است، اگرچه مایع باید به شدت هم زده یا جوشانده شود تا از تخلیه کامل آن اطمینان حاصل شود.

این امر با شکستن آب به بیشترین قطره های کوچک و محاصره کردن این قطره ها با جو بخار، در قسمت سر یک  دستگاه  حاصل می شود. این نسبت سطح به جرم زیاد می دهد و انتقال سریع گرما از بخار به آب را امکان پذیر می کند، که به سرعت به درجه حرارت اشباع بخار می رسد. این گازهای محلول را آزاد می کند، سپس با بخار اضافی منتقل می شود تا به جو منتقل شود. (این مخلوط گازها و بخار در دمای اشباع کمتری قرار دارد و هوا از طریق دما  فعال است). سپس آب گازدار به قسمت ذخیره سازی ظرف می افتد.

یک پتو بخار بالای آب ذخیره شده نگهداری می شود تا اطمینان حاصل شود که گازها دوباره جذب نمی شوند.

توزیع آب

آب ورودی باید به قطره های کوچک تقسیم شود تا نسبت سطح آب به جرم به حداکثر برسد. این امر برای بالا بردن دمای آب و آزاد سازی گازها در مدت زمان  ماندن کوتاه در گنبد (یا سر) گیرنده ضروری است.

با استفاده از یکی از روش های استفاده شده در محیط بخار گنبد می توان آب را به قطره های کوچک تبدیل کرد.

البته مزایا و معایبی در ارتباط با هر نوع توزیع آب وجود دارد ، به علاوه پیامدهای هزینه نیز در این امر دخیل است . جدول 3.21.1 برخی از مهمترین عوامل را مقایسه و خلاصه می کند:

جدول3.21.1 مقایسه اهرم های اسپری و تری

سیستم های کنترل

کنترل آب

برای حفظ سطح آب در قسمت ذخیره سازی ظرف، از یک شیر کنترل تعدیل استفاده می شود. برای ایجاد شرایط عملیاتی پایدار، کنترل تعدیل لازم است، زیرا هجوم ناگهانی آب نسبتاً خنک با سیستم کنترل آب کنترل روشن / خاموش می تواند تأثیر عمیقی بر کنترل فشار داشته باشد، همچنین توانایی اهرم برای پاسخ سریع به تغییرات نیز اهمیت دارد.

از آنجا که کنترل تعدیل مورد نیاز است، یک کاوشگر سطح می تواند ظرفیت سیگنال آنالوگ مورد نیاز سطح آب را فراهم کند.

کنترل بخار

یک شیر کنترل تعدیل کننده منبع بخار را تنظیم می کند. این شیر از طریق کنترل کننده فشار تنظیم می شود تا فشار درون ظرف را حفظ کند. کنترل دقیق فشار بسیار مهم است زیرا مبنای کنترل دما در گیرنده هوا است، بنابراین از یک شیر کنترل با عملکرد سریع و با عملکرد پنوماتیک استفاده می شود.

توجه: از شیر کنترل فشار خلبان ممکن است در کاربردهای کوچکتر استفاده شود و در صورت تضمین ثابت بودن بار، ممکن است از شیر کنترل خودکار دیافراگم استفاده شود.

تزریق بخار ممکن است در پایه سر دستگاه انجام شود و در خلاف جهت آب (جریان شمارنده) یا از طرفین عبور کند و از جریان آب عبور کند (جریان متقاطع). بخار از هر جهتی که باشد، هدف ایجاد حداکثر همزنی و تماس بین بخار و جریان آب برای بالا بردن آب به دمای مورد نیاز است.

بخار از طریق یک  سیستم پخش کننده تزریق می شود تا توزیع خوبی از بخار را در داخل گنبد اهرم فراهم کند.

بخار ورودی همچنین  مواردی را به وجود می آورد که عبارتند از:

• وسیله ای برای انتقال گازها به دریچه هوا
• پتوی بخار(سیستم گرمایی) مورد نیاز بالای گنبد اهرم ذخیره شده

ظرفیت تخلیه هوا از گیرنده(اهرم)

در ماژول های قبلی، دمای معمول آب تغذیه در حدود 85 درجه سانتی گراد ذکر شده است، که حداکثر مقدار عملی برای مخزن خوراک دیگ بخار با تهویه مطبوع است. همچنین فهمیده  شده است که آب در دمای 85 درجه سانتیگراد حاوی حدود 3.5 گرم اکسیژن در هر 1000 کیلوگرم آب است و این اکسیژن است که به دو دلیل عمده آسیب عمده ای در سیستم های بخار می زند. ابتدا خود را به داخل لوله ها و دستگاه ها متصل می کند و اکسیدها، زنگ زدگی و مقیاس را ایجاد می کند. دوم، با دی اکسید کربن ترکیب می شود و اسید کربنیک تولید می کند، که یک میل طبیعی به طور کلی باعث خوردگی فلز و حل شدن آهن می شود. به همین دلیل، حذف اکسیژن ازفید واتردیگ بخار قبل از ورود به دیگ بخار مفید است. نیروگاه کم فشار و فشار متوسط ​​که با بخار اشباع شده از دیگ بخار نوع پوسته تهیه می شود، با یک مخزن تغذیه ای با دقت طراحی شده شامل یک گیرنده هوا (که به عنوان نیمه خنک کننده شناخته می شود) کاملاً فعالانه کار می کند. باقی مانده اکسیژن با استفاده از مواد شیمیایی از بین می رود و این معمولاً برای این نوع سیستمان دارای بخار  به صرفه است. با این حال، برای دیگهای بخار لوله های فشار بالا و کارخانه بخار که بخارهای بیش از حد گرم می شوند، بسیار مهم است که سطح اکسیژن در آب دیگهای بخار بسیار پایین تر باشد (معمولاً کمتر از هفت قسمت در میلیارد – 7 ppb است)، زیرا سرعت حمله به دلیل گازهای محلول با دمای بالاتر به سرعت افزایش می یابد. برای دستیابی به چنین سطح اکسیژن پایین، می توان از اهرم های تحت فشار استفاده کرد.

اگر فید واتر در مخزن خورشیدی تا دمای اشباع 100 درجه سانتیگراد گرم شود، از نظر تئوری مقدار اکسیژن نگهداری شده در آب صفر خواهد بود. اگرچه در عمل، این احتمال وجود دارد که مقدار کمی اکسیژن باقی بماند. همچنین این مورد وجود دارد که اتلاف بخار از یک مخزن خورشیدی کاملاً زیاد بوده و از نظر اقتصادی غیرقابل قبول است و این دلیل اصلی ترجیح اهرم های تحت فشار برای نیروگاه با فشار بالاتر است که معمولاً بالای 20 بار گرم باید باشد.

اهرم تحت فشار اغلب برای کار در 0.2 بار گرم، معادل دمای اشباع 105 درجه سانتیگراد طراحی شده است، و اگرچه مقدار مشخصی از بخار هنوز از طریق دریچه گاز در اتمسفر از بین می رود، تلفات بسیار کمتر از آن خواهد بود از یک فید تانک (مخزن) نشئت گرفته است.

فقط اکسیژن نیست که باید تخلیه شود. سایر گازهای غیر قابل تغلیظ همزمان رد می شوند. از این رو اهرم نشان می دهد که سایر ترکیبات هوا، عمدتاً نیتروژن، همراه با مقدار مشخصی بخار را تخلیه می کند. بنابراین نتیجه می گیرد که میزان دفع هوا از آب باید تا حدی بیشتر از 3.5 گرم اکسیژن در هر 1000 کیلوگرم آب باشد. در واقع، میزان هوای موجود در آب در دمای 80 درجه سانتی گراد در شرایط جوی 5.9 گرم به ازای هر 1000 کیلوگرم آب است. بنابراین، برای اطمینان از آزاد شدن مقدار مورد نیاز 3.5 گرم اکسیژن، به دفع 5.9 گرم هوا در هر 1 هزار کیلوگرم آب نیاز است. از آنجایی که این هوا با بخار موجود در فضای بالای سطح آب مخلوط می شود، تنها راه رد آن از اهرم انتشار همزمان بخار است.

میزان مخلوط بخار / هوا که باید آزاد شود را می توان با در نظر گرفتن تأثیرات فشار جزئی قانون دالتون  و قانون هنری تخمین زد.

امکان نصب یک اهرم را در نظر بگیرید. قبل از نصب، کارخانه دیگ بخار از طریق آب تغذیه ای از یک مخزن منفذی که در دمای 80 درجه سانتیگراد کار می کند، تأمین می شود. این اساساً به این معنی است که هر 1000 کیلوگرم آب خوراکی حاوی 5.9 گرم هوا است. اهرم پیشنهاد شده در فشار 0.2 بار گرم است که مربوط به دمای اشباع 105 درجه سانتیگراد است.

بنابراین فرض کنید که تمام هوا از آب در گیرکننده بیرون رفته باشد. به این ترتیب که دریچه باید 5.9 گرم هوا در هر 1000 کیلوگرم ظرفیت فید واتر را رد کند.

در نظر بگیرید که هوای آزاد شده از آب با بخار بالای سطح آب مخلوط می شود. اگرچه فشار عملیاتی  0.2 بار و 1.2 بار است، اما ممکن است دمای مخلوط بخار / هوا فقط 100 درجه سانتیگراد باشد.

فشار کلی 1.2 بار

دمای اهرم 100 درجه

و 100 درجه همبستگی با مقدار 1 اتمسفر برابر 1.1325 بار را داراست.

معادله مقدار حجم برابر  : 

مقدار لیتر برابر    :     

مقدار متراکم در 100 درجه برابر 0.946 می باشد و مقدار متراکم برابر 0.6 می باشد.

بنابراین .0946 گرم نیز مقدار  :   

و 5.9 هوا مقدار را داراست   : 

و این مقدار از 1000 کیلو گرم ظرفیت بخار به دست آمده است.

بنابراین، از قانون دالتون نتیجه می شود که :

اگر فضای بخار در گیرکننده با بخار خالص پر شود، فشار بخار برابر با 1.2 بار است. از آنجا که فضای بخار دارای دمای واقعی 100 درجه سانتیگراد است، فشار جزئی ناشی از بخار فقط 1.013 25 بار در هر ثانیه است.

فشار جزئی ناشی از گازهای غیرقابل چگالش (هوا) تفاوت بین این دو شکل است

1.2 – 1.013 25 = 0.186 75 بار  می باشد.

با این حال:

• زیرا هیچ راهی آسان برای اندازه گیری دقیق دمای تخلیه وجود ندارد.
• زیرا فقط یک دیفرانسیل فشار کوچک بین فشار دهنده هوا و فشار جو وجود دارد.
• از آنجا که درصد تخلیه بسیار کم است

… مکانیسم تخلیه اتوماتیک به ندرت در لوله های تخلیه گیرکننده دیده می شود ، این کار معمولاً توسط یک سوپاپ توپی، شیر سوزنی یا صفحه سوراخ تنظیم می شود. همچنین لازم به یادآوری است که هدف اصلی دیگ بخار حذف گازهاست بنابراین بسیار حیاتی است که پس از جدا شدن، این گازها در اسرع وقت و قبل از هرگونه احتمال حبس مجدد در سیستم، تصفیه شوند.

اگرچه این تئوری حاکی از آن است که 22.4 گرم مخلوط هوا / بخار به ازای هر تن ظرفیت گیرنده هوا لازم است، اما در عمل نظارت و تنظیم موفقیت آمیز غیرممکن است.

بنابراین، بر اساس تجربیات عملی، اهرم ها تمایل دارند که میزان تخلیه بین 0/5 تا 2 کیلوگرم مخلوط هوا / بخار به ازای هر 1 هزار کیلوگرم در ساعت ظرفیت  اهرم را را برای ایمن نمایند. پیشنهاد می شود که در مورد این موضوع به مشاوره سازنده اهرم ها  توجه شود.

یک روش معمول برای کنترل میزان تخلیه، استفاده از شیر توپی بخار (DN20) با درجه فشار مناسب است که می تواند در یک حالت نیمه باز محکم بسته شود.

پارامترهای عملیاتی معمول برای یک گیرکننده (اهرم)تحت فشار

اطلاعات زیر معمول است و نصب واقعی آن ممکن است از چندین روش مختلف با توجه به نیازهای فردی آن سیستم متفاوت باشد:

• فشار عملیاتی معمولاً  0.2 بار (3 psi) خواهد بود که دمای اشباع 105 درجه سانتیگراد (221 درجه فارنهایت) را ایجاد می کند.
• ظرف بین 10 تا 20 دقیقه ذخیره آب برای دیگ بخار با بار کامل خواهد داشت.
• فشار تامین آب به هواگیر باید حداقل 2 بار باشد تا توزیع خوب در نازل تضمین شود.
• این به معنای فشار معکوس بر روی تله های بخار در کارخانه یا نیاز به بازگشت میعانات پمپ شده است.
• فشار تغذیه بخار به شیر کنترل فشار در محدوده 5 تا 10 بار خواهد بود.
• حداکثر کاهش فشار در اهرم تقریباً 5: 1 خواهد بود.
• در درجه های پایین تر فرآیند، ممکن است فشار کافی برای ایجاد محیط اتمی مناسب با توزیع کنندگان آب از نوع نازل یا اسپری وجود نداشته باشد.
• با داشتن بیش از یک گنبد بر روی واحد می توان بر این مشکل غلبه کرد. ظرفیت کل گنجایش ها برابر با درجه حرارت دیگ بخار است، اما ممکن است یک یا چند گنبد در زمان کم تقاضا خاموش شوند.
• برای شرایط راه اندازی ممکن است در منطقه ذخیره سازی کشتی گرم شود. این ممکن است توسط سیم پیچ یا تزریق مستقیم باشد.
• با این وجود، نوع دستگاهی که به احتمال زیاد مجهز به یک گیرکننده تحت فشار خواهد بود، به طور مداوم کار می کند و ممکن است اپراتور عملکرد پایین هنگام شروع سرد گاه به گاه را قابل قبول بداند.

طراحی کشتی، مواد، ساخت، ساخت و گواهینامه مطابق با یک استاندارد شناخته شده است، به عنوان مثال : در انگلستان استاندارد PD 5500 است.

تعادل گرما بر روی گیرکننده معمولاً (اما نه همیشه) با افزایش 20 درجه سانتیگراد در دمای آب ورودی محاسبه خواهد شد.

تامین آب در دمای 85 درجه سانتیگراد امری طبیعی است. اگر دمای آب ورودی به طور قابل توجهی بالاتر از این باشد، در این صورت مقدار بخار مورد نیاز برای رسیدن به فشار تنظیم شده کمتر خواهد بود. این به نوبه خود به این معنی است که دریچه بخار گاز می کند و ممکن است جریان بخار برای اطمینان از پراکندگی مناسب در نازل بخار بسیار کم باشد.

این ممکن است حاکی از آن باشد که، با درصد بسیار بالایی از میعانات برگردانده شده، ممکن است برخی اقدامات جایگزین برای تخلیه مناسب هوا لازم باشد.

در این حالت، ممکن است تراز حرارتی اهرم با استفاده از پارامترهای مختلف محاسبه شود، یا اهرم با فشار بالاتر کار کند.

هزینه و توجیه

هزینه

هیچ هزینه انرژی اضافی در ارتباط با کارکرد یک دستگاه شوفاژ وجود ندارد و حداکثر مقدار بخار صادراتی به نیروگاه با یا بدون دستگاه جداکننده یکسان است، زیرا بخار مورد استفاده برای افزایش دمای آب تغذیه از بازده بالاتر دیگ بخار حاصل می شود.

با این حال:

• مقداری از گرما از طرف هواگیر خارج می شود (این امر با عایق بندی مناسب به حداقل می رسد).
• هزینه اضافی برای راه اندازی پمپ انتقال بین فید تانک ا مخزن تذیه و اهرم وجود دارد.
• مقداری بخار با گازهای غیر قابل تغلیظ منفذ شده از بین می رود.

توجیه

دلایل اصلی انتخاب اهرم تحت فشار عبارتند از:

• برای کاهش سطح اکسیژن به حداقل (کمتر از 20 قسمت در میلیارد) بدون استفاده از مواد شیمیایی، این باعث از بین رفتن خوردگی در سیستم تغذیه دیگ بخار می شود.

با توجه به مواد شیمیایی می توان به صرفه جویی در هزینه پرداخت – این استدلال در دیگهای بخار بزرگ نوع لوله که دبی زیاد است و سطح TDS پایین (ppm 1000) باید در آب خوراک دیگ بخار حفظ شود، تا معتبرتر شود.

• مواد شیمیایی اضافه شده برای کنترل میزان اکسیژن آب دیگ بخار خود نیاز به کاهش دارند. بنابراین با کاهش / از بین بردن مواد افزودنی شیمیایی، میزان سوخت با صرفه جویی در هزینه های مربوطه کاهش می یابد.
• برای جلوگیری از آلودگی در جایی که بخار در تماس مستقیم با محصول است، به عنوان مثال: مواد غذایی یا به منظور سترون سازی.

تعادل گرمای اهرم

برای فعال کردن طراحی صحیح سیستم و اندازه گیری سوپاپ تأمین بخار، مهم است که بدانیم چه مقدار بخار برای گرم کردن گیرنده هوا لازم است. این بخار برای گرم کردن آب تغذیه از دمای معمول تجربه شده قبل از نصب هواگیر تا دمای مورد نیاز برای کاهش اکسیژن محلول در حد مورد نیاز استفاده می شود.

جریان بخار مورد نیاز با استفاده از تعادل جرم / گرما محاسبه می شود. تعادل جرم / گرما بر این اصل عمل می کند که مقدار اولیه گرما در آب تغذیه، به علاوه گرمای اضافه شده توسط جرم بخار تزریق شده باید برابر با مقدار نهایی گرما در فید واتر به علاوه جرم بخار متراکم شده در طی فرآیند باشد.

یک کارخانه دیگ بخار موجود با آب تغذیه در دمای 85 درجه سانتیگراد تغذیه می شود. با توجه به افزایش هزینه های تصفیه شیمیایی، پیشنهاد می شود که یک گیرنده تحت فشار نصب شود ، که در 0.2 بار گرم کار می کند تا دمای آب تغذیه را به 105 درجه سانتیگراد برساند، و حلالیت اکسیژن را به مقادیر معمول در قطعات در میلیارد کاهش می دهد. بخار تولید شده در دیگ بخار با فشار 10 بار گرم به عنوان عامل گرمایش استفاده می شود. اگر درجه حرارت  در” کارخانه دیگ بخار 10 تن در ساعت است، جریان بخار مورد نیاز برای گرم کردن  اهرم و یا دیگ بخار را تامین می کند.

معادله 2.113   

مقدار ورودی بویلر ودمای فید واتر که از سیستم تبخیر نشأت گرفته است

مقدار ورودی بر حسب کیلو گرم

مقدار گرما

مقدار گرما

مقدار آنتالپی کنترل شیر

توجه: مقدار گرمای، کل گرمای بخار سیستم را تشکیل می دهد

مقدار بویلر 10000 کیلو گرم در ساعت

مقدار دمای فیدواتر 85 درجه

مقدار آنالپی فید واتر 85 درجه برابر 365 کیلوژول بر کیلوگرم می باشد

فشار بویلر 1

آنتالپی بخار اشباع 2781

قبل از اینکه محاسباتی برای تخمین اندازه اهرم هوا انجام شود، مهم است که حداکثر نیاز به فید واتر  احتمالی را بدانید. این با محاسبه حداکثر سرعت بخار دهی دیگ (s) تعیین می شود که به نوبه خود به دمای اولیه  فید واتر بستگی دارد. بیشترین میزان بخار دهی با تعیین فاکتور تبخیر دیگ بخار یافت می شود.

معادله 3.5.1 تبخیر 

الف مقدار دقیق آنتالپی بر اساس فشار اتمسفر

ب مقدار آنتالپی بخار

س مقدار دقیق آنتالپی دمای فید واتر 

معادله تبخیر برابر است با

و مقدار حداکثری بویلر نیز در مقدار تبخیر برابر است با   

در معادله 3.21.1 این مقدارد ر گرمای اهرم مشاهده می شود

که دمای آنتالپی در هردو برابر است با

از بالا مقدار آنتالپی 85 درجه 365 کیلو ژ<ل و مقدار ان در اهرم 9311 کیلو گرم می باشد

معادله 3.21.1 عبارتند از   

نتیجه می شود که: 

بنابراین ، شیر کنترل باید بتواند 334 کیلوگرم در ساعت بخار را با فشار تغذیه 10 بار گرم و فشار پایین دست 0.2 بار گرم تأمین کند.

معادله 3.21.2 

جریان بخار

مقدار درون شیر

فشار ها بر سحب بار در شیر

و معادله می شود که :

اندازه و انتخاب یک سیستم کنترل برای یک گیرنده تحت فشار

انتخاب در این مثال تنها راه حل نیست و طراح باید خواسته های یک سایت را با توجه به در دسترس بودن خدمات برقی و پنوماتیک در نظر بگیرد.

هدف این بخش انتخاب دریچه ها و سیستم های کنترل است. لوازم جانبی خطوط لوله از قبیل صافی ها و شیرهای توقف به دلیل شفافیت حذف شده اند، با این وجود از اهمیت حیاتی برای کارکرد روان و کارکرد یک دیگ بخار تحت فشار برخوردار هستند.

داده ها

همانطور که در شکل 3.21.4 نشان داده شده است به علاوه خروجی واقعی که در زیر نشان داده شده است:

دیگ بخار:

-فشار فشار (P1) = 10 بار گرم

-از “و در” درجه = 10000 کیلوگرم در ساعت

-خروجی واقعی = 9311 کیلوگرم در ساعت با دمای آب تغذیه 85 درجه سانتیگراد

اهرم بخار:

-فشار فشار (P2) = 0.2 بار گرم (دمای اشباع 105 درجه سانتیگراد)

شیر کنترل بخار

اندازه گیری شیر کنترل برای سرویس بخار اشباع شده را می توان با استفاده از معادله 3.21.2 تعیین کرد:

معادله 6.4.3 

می شود که : 

با این حال، از آنجا که P2 (1.2 bar a) کمتر از 58٪ P1 (11 bar a) است، جریان بخار دچار افت فشار بحرانی می شود، بنابراین می توان Kv را از معادله ساده تر (معادله 6.4.3) برای جریان بحرانی استفاده کرد.

شیر کنترل انتخاب شده باید Kvs بزرگتر از 2.53 داشته باشد و به طور معمول توسط یک شیر DN15 با Kvs استاندارد 4 و تمیز با درصد مساوی تهیه می شود.

انتخاب تجهیزات کنترل بخار

این کنترل باید سریعاً به تغییرات فشار در گیرکننده واکنش نشان دهد و فشار را به طور دقیق حفظ کند. دریچه ای با محرک پنوماتیک به روش مورد نیاز کار می کند. توابع سنجش و کنترل فشار ممکن است توسط تجهیزات پنوماتیک یا الکترونیکی تأمین شود و خروجی سیگنال کنترل (0.2 تا 1 بار یا 4 تا 20 میلی آمپر) باید به یک موقعیت دهنده مناسب برود.

تجهیزات مورد نیاز

• یک دریچه دو پورت DN15 با تراز استاندارد برابر برابر (Kvs = 4).
• یک محرک پنوماتیک قادر به بستن دریچه DN15 در برابر فشار 10 بار است.
• یک موقعیت یاب پنوماتیک-پنوماتیک با کیت نصب (در عوض یک موقعیت دهنده الکتروپنوماتیک با کیت نصب).
• یک کنترل کننده پنوماتیک با دامنه 0 – 7 bar (در عوض یک کنترل کننده الکترونیکی و سنسور با دامنه مناسب).

همانطور که قبلاً ذکر شد، کنترل فشار خودکار خلبان با عملکرد قابل قبول ممکن است باشد. اگر فشار بارگیر به طور قابل ملاحظه ای تغییر کند، باید از یک دیافراگم با عملکرد مستقیم خودکار کنترل شود، زیرا ممکن است باند P گسترده ای که با این نوع دریچه ها مرتبط است، کنترل فشار دقیق کافی روی دامنه بار را ایجاد نکند.

کنترل سیستم آب (کنترل سطح)

تأمین آب:

• انتقال فشار تخلیه پمپ = 2 بار گرم
• دمای خوراک = 85 درجه سانتیگراد
• جریان بخار به دستگاه گیرنده (m_dot – body text.jpgs) قبلاً 334 کیلوگرم در ساعت محاسبه شده است.

در این مثال، حداکثر جریان آب(ظرفیت واقعی دیگ بخار) به دستگاه شوفاژ 9 311 کیلوگرم در ساعت است. دریچه های آب اندازه گیری شده بر روی دبی حجمی هستند، بنابراین لازم است که جریان جرمی 9 311 کیلوگرم در ساعت به جریان حجمی در متر مکعب در ساعت تبدیل شود.

فشار تخلیه پمپ به شیر کنترل 2 بار گرم است. از جداول بخار، حجم مخصوص آب در 2 بار گرم و 85 درجه سانتیگراد 0.001 032 m3 / kg است.

تعیین فشار مورد نیاز در پشت نازل توزیع آب برای توزیع مناسب مهم است. انتخاب شیر کنترل باید این مورد را در نظر بگیرد. برای این مثال، فرض بر این است که یک فشار 1.8 بار در ورودی به نازل توزیع کننده مورد نیاز است.

پارامترهای اندازه گیری شیر کنترل آب عبارتند از:

V = 9 311 کیلوگرم در ساعت 0. 0.001 032 متر مکعب در کیلوگرم = 9.6 متر مکعب در ساعت

P1 = 2 بار گرم

P2 = 1.8 بار گرم

اندازه گیری سوپاپ(شیر) کنترل برای سرویس مایع را می توان با محاسبه Kv تعیین کرد ، به معادله 3.21.3 مراجعه کنید:

معادله 3.21.3 

که  و مقدار حجم ومقدار درون شیر و اختلاف فشار و مقدار تراکم نسبی نشان داده شده است و وقتی تراکم برابر 1 باشد

و k2s بزگتر از مقدار اصلی است.

انتخاب تجهیزات کنترل آب

به دلیل توده نسبتاً زیادی آب که در اهرم نگه داشته می شود ، سرعت پاسخ سیگنال کنترل معمولاً مسئله ای نیست و یک کنترل فعال شده برقی ممکن است یک راه حل مناسب ارائه دهد.

با این حال، یک کنترل پنوماتیک فعال می تواند به همان اندازه یک راه حل خوب باشد.

تجهیزات مورد نیاز عبارتند از:

• یک شیر دو پورت DN40 با تر و تمیز استاندارد (Kvs = 25).
• محرک الکتریکی که دریچه DN40 را در برابر حداکثر فشار پمپ انتقال می بندد.
• با محرک به پتانسیومتر سنج بازخورد نیاز است.
• یک کاوشگر سطح خازنی با طول مناسب با پیش تقویت کننده.
• یک کنترل کننده سطح برای پذیرش سیگنال از پروب خازن ، و سپس انتقال یک سیگنال تعدیل کننده به محرک سوپاپ.

توجه داشته باشید که این فقط باعث کنترل سطح آب بعلاوه هشدار زیاد یا زیاد می شود. در صورت نیاز به هشدارهای کم یا زیاد اضافی، گزینه ها عبارتند از:

1. یک کاوشگر سطوح ظرفیت با کنترل کننده سطح، که می تواند دو زنگ هشدار سطح اضافی را فراهم کند.
2. یک کاوشگر سطح هدایت چهار نوک، با یک کنترل کننده سطح، که می تواند حداکثر چهار زنگ هشدار را ارائه دهد.

یا

3. یک نوک تنها یکپارچگی بالا، کاوشگر سطح خود نظارت و کنترل کننده سطح مرتبط که زنگ هشدار سطح بالا یا پایین را ارائه می دهد.

جدول 3.21.2 مشکلات عمده ای را که ممکن است با یک گیرنده تحت فشار مواجه شود و علل احتمالی آنها را مشخص می کند.

جدول3.21.2 تشخیص  موارد اهرم