خطوط اصلی توزیع بخار

v خطوط اصلی توزیع بخار

وظیفة اصلی این خطوط انتقال بخار به نقاط مختلف شامل ایستگاه های كنترل فشار و دما،

مبدل های حرارتی، منبع كویل دار، دی اریتور و ... در داخل موتورخانه و یا تجهیزات و مصرف كننده های مختلف در خارج از موتورخانه می باشد.
بدیهی است به منظور عملكرد دقیق و مناسب تجهیزات و مصرف كننده ها وجلوگیری از بروز خرابی و خوردگی در آنها، باید همواره بتوانیم این خطوط را عاری از هرگونه كندانس و ذرات معلق آب حفظ نمائیم.
كمبود تعداد تله های بخار و یا عدم جانمایی صحیح نصب آنها در مسیر باعث انباشتگی بیش از حد كندانس و بروز ضربه قوچ ( ضربة چكش) در طول خطوط اصلی توزیع بخار و ایجاد خرابی در تجهیزات و شیرآلات بكار رفته در مسیر می شود.

عموماً در انتخاب تله بخار سیستمهایی با خطوط توزیع بخار بزرگ و مسافتهای طولانی باید در ظرفیت تخلیة كندانس مناسب و جانمایی صحیح نصب، دقت لازم را به عمل آورد تا همواره بتوان بخاری خشك و با كیفیت را به نقاط مورد نیاز منتقل نمود. در زمان راه اندازی چنین سیستمهایی، بدلیل بالا بودن سایز، طول مسیر و میزان انتقال حرارت بخار با محیط، حجم زیادی از كندانس در داخل لوله ها تولید می شود كه به كندانس راه اندازی معروف است. این كندانس پس از راه اندازی به طور ناگهانی و با سرعت بالا در لوله های اصلی توزیع بخار حركت كرده و با ایجاد سر و صدای زیاد كه ناشی از برخورد و ضربه به شیرآلات و تجهیزات بكار رفته در مسیر است، به سمت مصرف كننده ها حركت می كند.
عدم تخلیة كندانس راه اندازی علاوه بر بروز خرابی و شكستگی در شیر آلات و اتصالات مسیر، كاهش راندمان و كارایی مصرف كننده ها را نیز در پی دارد.
در این گونه سیستمها روشی به نام روش راه اندازی دستی توصیه می شود. در این روش اپراتور هنگام استارت مجدد بویلر بلافاصله كلیة شیرهای تخلیة سیستم را باز می كند تا حجم بالای كندانس راه اندازی موجود در طول مسیر با سرعت به اتمسفر تخلیه گردد. این شیرها تا زمان رسیدن بخار به آنها و خروج بخار باز می مانند.
پس از خروج بخار و تخلیة كامل كندانس راه اندازی از سیستم، اپراتور باید بلافاصله تمامی این شیرها را كاملاٌ ببندد و از آن پس تله های بخار وارد مدار شده و وظیفه تخلیة كندانس تشكیل شده در هنگام عملكرد سیستم را بر عهده می گیرند.

• روش انتخاب ظرفیت و جانمایی تله های بخار در خطوط اصلی توزیع بخار :

صرف نظر از نحوة راه اندازی سیستم (دستی – اتوماتیك ) و یا اینكه خطوط عایق كاری شده باشند یا خیر، ظرفیت مورد نیاز برای تله های بخار جهت تخلیة كامل كندانس شكل گرفته شده در طول مسیر توزیع از رابطة زیر محاسبه می شود :

Qc = (Wp *T1)*C*(t1-t3)*60/r*h

= Q_C میزان كندانس تولیدی (kg/hr)
= W_Pمقدار وزن لوله كه از جدول 1 بدست می آید (kg/m)
= T₁مجموع طول لوله های بخار (m)
= Cگرمای ویژه لوله ها كه بر حسب جنس لوله متغیر است c)(kj/kg /
= t₁دمای اولیه لوله c))
= t₂دمای ثانویه لوله پس از عبور بخار c))
= rگرمای نهان تبخیر بخار كه از جدول بخار اشباع بدست می آید
= h مقدار زمان لازم جهت راه اندازی سیستم min))


برای تسریع در محاسبات می توان مقدار دمای اولیه لوله ) (t₁ را برابر با صفر درجه سانتی گراد و ضریبr را ثابت و برابر kj/kg2100در نظر گرفت.
روش تقریبی و سریع دیگر برای محاسبه میزان كندانس در خطوط اصلی توزیع بخار، استفاده از جدول 2 می باشد.
پس از براورد میزان كندانس تشكیل شد در لوله های اصلی توزیع بخار، به منظور محاسبه ظرفیت تخلیه تله بخار، باید عدد بدست آمده را در ضریب اطمینانی جهت لحاظ كردن كندانس راه اندازی سیستم ضرب نمود. این ضریب اطمینان بسته به محل نصب تله بخار متفاوت است.
بهترین گزینه تله بخار جهت نصب در طول خطوط اصلی توزیع بخار، تله بخار ترمودینامیكی TD(دیسكی) می باشد كه البته لازم به ذكر است كه در فشارهای كاری كمتر از یك بار، استفاده از تله های بخار فلوتری و یا سطلی ارجح می باشد.
بطور كلی تله های بخار می توانند در سه قسمت اصلی سیستم توزیع بخار نصب گردند :
1. نصب تله بخار در طول مسیر توزیع بخار : برای این كار با ایجاد انشعابات آبگیر (پاكتها) می توان محل مناسبی را برای جمع آوری و ذخیره كندانس تولیدی در خطوط تا زمانی كه اختلاف فشار موجود آن را از میان تله بخار به خارج تخلیه كند، فراهم آورد.
فواصل لازم میان هر تله بخار (انشعاب آبگیر) با یكدیگر جهت نصب و تخلیه كندانس با توجه به مسیر لوله توزیع بخار برابر است با :
· 50-30 متر در صورتی كه مسیر پیموده شده توسط لوله مستقیم باشد
· 30-15 متر در صورت داشتن شیب رو به بالا
· 75-50 متر در صورت داشتن شیب رو به پایین
از طرفی طول انشعاب آبگیر بایر 5/1 برابر قطر نامی لوله اصلی و حداقل mm250 در نظر گرفته شود. سایر استانداردهای یك انشعاب آبگیر با توجه به قطر نامی لوله اصلی محاسبه می شود.
به منظور محاسبه ظرفیت مناسب تله های بخار نصب شده در طول مسیر توزیع بخار با توجه به استاندارهای ذكر شده، باید مقدار محاسبه شده از رابطه Q_Cرا در ضریب اطمینان 2 ضرب نمود.
لازم به ذكر است برای محاسبه ظرفیت تله های بخاری كه در انتهای خطوط اصلی توزیع بخار نصب می شوند، از ضریب اطمینان 3 استفاده می شود.
2. نصب تله بخار در انتهای رایزرهای بخار : در مواقعی كه لوله اصلی توزیع بخار به طور عمودی و به سمت بالا حركت كرده است، ضروری ست كه با ایجاد یك انشعاب آبگیر در محل، كندانس تولیدی در لوله را از آن خارج نمود.
در اینجا نیز سایز انشعاب آبگیر مشخص است برای یك لوله اصلی بخار تا سایز "4 هم اندازه خودش و برای لوله هایی با سایز بالاتر برابر با نصف سایز لوله و حداقل برابر با "4 می باشد.
اندازه ارتفاع H نیز برابر با هد استاتیكی مورد نیاز جهت تخلیه ثقلی كندانس ذخیره شده بر حسب اختلاف فشار دو سر تله بخار است.
برای محاسبه ظرفیت مناسب تله های بخار نصب شده در زیر رایزرهای بخار و با توجه به استانداردهای ذكر شده باید مقدار Q_Cرا از رابطه مذكور بدست آورده و آن را در ضریب اطمینان 2 ضرب نمود.
3. نصب تله بخار قبل از شیرهای كنترل دما و فشار شكن : نصب تله بخار برای جلوگیری از بروز هرگونه ضربه چكش، شكستگی و خوردگی در ورودی شیرهای كنترل دما و فشار شكن از نكات مهم می باشد. زیرا اینگونه شیزآلات در مواقعی از كاركرد سیستم تقریباً بسته بوده كه این امر باعث جمع شدن كندانس در پشت شیر می گردد. مكان مناسب جهت نصب تله بخار در خروجی صافی روی خط می باشد.
برای این كار باید از یك صافی هم سایز خط اصلی توزیع بخار استفاده كرده و یك انشعاب آبگیر از شیر بلودان صافی گرفته و تله بخار مورد نیاز را نصب كرد.
لازم به ذكر است در صورتی كهفاصله این شیرآلات تا آخرین تله بخار نصب شده در مسیر لوله اصلی توزیع بخار 3متر و یا كمتر باشد دیگر نیازی به نصب تله بخار ماقبل آنها نمی باشد. ضریب اطمینان 3 در انتخاب تله بخار مناسب جهت این شیرآلات در نظر گرفته شده است.
بدیهی است در صورتی كه محل نصب شیر كنترل در زیر لوله اصلی باشد، نصب تله بخار به صورت حالت قبل (رایزر) امری ضروری ست.