دی اریتور دیگ بخار (Deaerator)

از دستگاه دی اریتور یا هوازدا به منظور حذف اکسیژن و دی اکسید کربن نامحلول و پیش گرمایش آب برای ورود به بویلر یا دیگ بخار استفاده می شود. در دیگ های بخار صنعتی، توصیه می گردد که جهت جلوگیری از پدیده شوک حرارتی، همواره از وارد نمودن آب با دمای پایین به داخل دیگ پرهیز گردد. این کار باعث کاهش راندمان و ظرفیت بخار دهی مولد بخار و کاهش عمر لوله ها و کوره ها می شود. گروه صنعتی آب سازه مفتخر است با طراحی و ساخت دی اریتور دیگ های بخار توسط نیروهای مهندسی حرفه و مطابق با استانداردها و متناسب با شرایط و نیاز کارفرمایان محترم، در انواع پروژه های صنعتی و شهری همراه شما باشد. دی اریتور دیگ های بخار شرکت آب سازه دارای طبقه بندی و انواع مختلفی بوده که بر حسب کاربردشان در صنعت انتخاب می شوند. با ما همراه باشید تا با این محصول بیشتر آشنا شوید.

دی اریتور (هوازدا) چیست؟

وظیفه دی اریتور دیگ بخار (Deaerator)، حذف گازهای محلول مانند اکسیژن و دی اکسید کربن از آب تغذیه دیگ بخار و پیش گرمایش آب ورودی به بویلر تا دمای حدود 100 درجه سانتیگراد می باشد. این امر جهت جلوگیری از تنش در بویلر بر اثر اختلاف دمای آب تغذیه و آب موجود و جلوگیری از خوردگی و پوسیدگی دیگ بخار در دراز مدت می باشد. به علت خورنده بودن اکسیژن محلول در آب، توصیه می شود با افزایش دمای آب ورودی به داخل دیگ بخار از این اکسیژن کاسته شود. همینطور گاز کربن دی اکسید باعث کاهش ph و اسیدی شدن محیط می شود، این امر باعث تسریع در خوردگی بویلرها می شود. میزان حلالیت گازهای موجود در آب با دما رابطه عکس دارند، هرچه دما بیشتر افزایش یابد، میزان گازهای محلول کاهش میابد.

اجزای دی اریتور دیگ بخار

یک دی اریتور از اجزای مختلفی تشکیل شده است:

• ورودی برای بخار کم فشار
• آب تغذیه بویلر
• ورودی میعانات
• برج سینی دار
• خروجی آب تغذیه
• شیر ایمنی (SRV)
• ستون یا سیفون آب
• شیشه دید سطحی
• سنسور کنترل سطح
• دریچه بازدید

هر کدام از این قطعات با توجه به عملکرد دی اریتور و به منظور کنترل سیستم بر روی دستگاه قرار داده می شوند. در شکل زیر یک دی ارتور به همراه تمامی قطعات قرار داده شده است:

کاربرد دی اریتور دیگ بخار (Deaerator)

از دی اریتور یا هوازدا معمولا همراه با دیگ‌های بخار و در صنایعی که فرآیندهای شیمیایی در آن‌ها صورت می‌گیرد و یا صنایع مرتبط با تولید برق استفاده می‌شود. معمولاً در این سیستم‌ها از دی اریتور قبل از ورود آب به دیگ بخار استفاده می‌شود تا کیفیت آب تغذیه به دیگ بالاتر برود و جلوی رسوبات و خوردگی‌ها نیز گرفته شود. البته دی اریتور‌ها نقش مهمی در پیش گرم کردن آب ورودی به دیگ نیز دارند. برخی از کاربردهای مهم دی اریتور عبارتند از:

• استفاده برای دیگ‌های بخار با ظرفیت بالا
• استفاده در تاسیسات نیازمند به فشار بحرانی
• نیروگاه‌های حرارتی
• حذف گازهای محلول مختلف از محصولات غذایی، محصولات مراقبت شخصی و آرایشی‌بهداشتی
• افزایش دقت دوز در فرآیند محصولات صنایع دارویی
• بهبود فرآیند گندزدایی و پاستورازیسیون

بیشتر بخوانید: “کاربرد دی اریتور دیگ بخار در صنایع“

مزایای استفاده از دی اریتور

اصلی ترین دلایل و مزایایی که کاربرد سیستم هوازدایی دیگ بخار را تا این اندازه گسترده کرده است عبارتند از:

• جلوگیری از خوردگی دیواره های دیگ بویلر و افزایش طول عمر دیگ
• جلوگیری از رسوب روی دیواره های دیگ بویلر و عملکرد بهتر دستگاه تولید بخار
• بهبود بخاردهی بویلر
• افزایش بلودان در بویلر

مشخصات فنی دی اریتور دیگ بخار آب سازه

برای طراحی و ساخت یک دی اریتور دیگ بخار، به اطلاعات و مشخصات فنی مانند ظرفیت هوازدا، ظرفیت مخزن، حجم آب، حجم بویلر و غیره نیاز هست. در جدول زیر مشخصات فنی چند دی اریتور ساخته شده در شرکت آب سازه قرار داده شده است:

عملکرد دی اریتور دیگ بخار

به طور کلی می توان گفت هوازدا دو کاربرد بسیار مهم را شامل می شود:

• هوا زدایی از آب ورودی به دیگ بخار
• پیش گرم کردن آب ورودی به دیگ بخار

اکسیژن زدایی آب

در سیستمهای 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 وخوردگی 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.

دی اریتور سینی دار (آبشاری)

دی اریتورهای 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.

دی اریتور برجک دار (TRAY TYPE)

در دی اریتور نوع برجک دار (تحت فشار) از یك برجک حاوی پکینگ یا سینی برای حذف گازها استفاده می‌شود. در این نوع دی اریتور ، ارتفاع برجک دستگاه بستگی به ظرفیت و میزان عبور آب دارد.در دی اریتور برجک دار، ابتدا آب از بالای برجک توسط نازلهای مخصوص اسپری شده و بعد از تبادل حرارت بخار و آب، بخش اعظم بخار به آب تبدیل می‌شود.

هنگامی که آب از لابلای سینی ها یا پکینگ ها عبور می کند گازهای موجود در آن جداشده و به طرف بالا حرکت می کند .سپس از سقف برجک توسط یک ایرونت از مخزن خارج می شود. آب نیز به طرف پایین حرکت کرده و به مخزن ذخیره‌ای كه در زیر برجک نصب شده وارد می شود و در آنجا برای مصرف دیگ دپو می شود. در حقیقت این مخزن نقش مخزن كندانس، ذخیره و مخزن تعادلی حرارت (جهت جلوگیری از شوك حرارتی) را انجام می‌دهد.

نکات مهم در طراحی و استفاده از سیستم هوازدا (Dearator)

در استفاده از سیستم هوازدایی دیگ بخار لازم است چند نکته مهم در نظر گرفته شود که عبارتند از:

شیر تخلیه گاز باید به اندازه کافی باز باشد تا از انتقال مجدد اکسیژن به آب جلوگیری گردد. با توجه به نوع طراحی در نظر گرفته شده برای دی اریتور ممکن است از کندانس کننده در این بخش استفاده شود تا کلر موجود را از بین ببرد تا شیر بتواند به اندازه کافی باز شود.

انتقال آب بعد از هوازدایی به منبع پایین دستگاه با فشر پایین انجام میشود و امکان پدیده کاویتاسیون (جوشش آب بخاطر افت فشار) وجود خواهد داشت. در نتیجه لازم است منبع در ارتفاع پایین تر از دی اریتور قرار گیرد تا از بروز این مشکلات جلوگیری گردد.

به منظور افزایش طول عمر دیگ بخار و جلوگیری از پدیده شوک حرارتی، علاوه بر استفاده از پیش گرمایش در دی اریتور، لازم است دیواره های مخزن آب خروجی از این دستگاه کاملا عایق شود.

هدف استفاده از دی اریتور در دستگاه های دیگ بخار

فرآیند حذف گازهای محلول در آب ، به طور کلی برای کنترل خوردگی در سیستم های خاص استفاده می شود. وجود گازهای محلول به ویژه اکسیژن و دی اکسید کربن باعث تسریع در خوردگی و از بین رفتن بدنه فلزی تجهیزات می شود. دی اکسید کربن محلول در آب یک اسید کربنیک ضعیف تشکیل می دهد که به بدنه فلزی سیستم های تهیه آب ، دیگ بخار و تجهیزات حمله می کند.

جلوگیری از خوردگی دیگ بخار

در واقع دی اریتور و عملکرد آن جهت جلوگیری از خوردگی با حذف گازهای خورنده محلول از همه منابع آب ورودی به سیستم پایین دست مانند دیگهای بخار و خطوط جمع آوری می باشد. از دی اریتورها معمولاً برای محافظت دیگهای بخار در برابر خوردگی در سیستمهای تولید بخار استفاده می شود. آبی که در دیگهای بخار فشار بالا استفاده می شود باید بسیار خالص باشد. در غیر این صورت خوردگی شدید در لوله های دیگ بخار می تواند دیگهای بخار را به سرعت از بین ببرد و به سیستم آسیب برساند.

حذف اکسیژن محلول در آب

با استفاده از دی اریتورها یا همان روش مکانیکی می توان غلظت اکسیژن محلول در آب تغذیه را به 0.005 سی سی در لیتر معادل 5 ppm  و دی اکسید کربن آزاد را به صفر کاهش داد. به طور معمول ، سطح اکسیژن آب موجود در دی اریتور از 3 تا 5 ppm متفاوت است. پس از آن می توان اکسیژن محلول باقی مانده در آب تغذیه را با مواد شیمیایی حذف کرد.

جاذب های شیمیایی اکسیژن نباید مستقیما به آب دیگ بخار اضافه شوند. بدین منظور ترجیحاً باید آنها را به مخزن ذخیره آب دیگ بخار یا دی اریتور اضافه نمود. متداول ترین جاذب شیمیایی اکسیژن سولفیت سدیم است. این ماده نسبت به مواد دیگر ارزانتر و بسیار موثر است و به سرعت با اکسیژن واکنش نشان می دهد. همچنین در آب دیگ بخار به راحتی اندازه گیری می شود.

در سالهای اخیر جاذب های اکسیژن جدید معرفی شده اند. فسفات یکی دیگر از جاذب های اکسیژن است و تقریبا به اندازه سولفیت سدیم از آن استفاده می شود. با این حال ، فسفات تاثیرات مهم دیگری در تصفیه آب دیگ بخار دارد. فسفات مقادیر کم کلسیم یا منیزیم را که ممکن است توسط سختی گیر حذف نشده باشند را رسوب می دهد. همچنین این ماده pH دیگ بخار را بافر می کند تا احتمال خوردگی دیگ بخار را به حداقل برساند.

حفاظت کامل از اکونومایزر

به منظور اطمینان از حفاظت کامل اکونومایزر در برابر خوردگی ، معمول است که سطح سولفیت سدیم را به مقدار 5-10 ppm در آب تغذیه نگه دارید . در صورت لزوم ، به اندازه کافی سود سوز آور اضافه کنید تا pH  آب تغذیه را بین 8 تا 9 حفظ نمایید . مقدار اضافی سولفیت سدیم تا 200 ppm در فشار زیر 900 psi برای دیگ بخار مضر نیست. برای حفظ کیفیت آب دیگ در این شرایط ، می توان عملیات بلودان را افزایش داد. تا مواد جامد اضافی که به دلیل وجود سطح بالاتر سولفیت در آب دیگ بخار ایجاد می شوند را از آن خارج نمود . سعی کنید استفاده از سولفیت کاتالیز شده ، را به عنوان یک توصیه استاندارد در بهبود کیفیت آب تغذیه در برنامه کاری دیگ خود قرار دهید.

چگونه کارایی دی اریتور را بیافزاییم؟

علاوه بر رعایت ارتفاع استفاده از وسایل جانبی که در ادامه به شرح عملکرد آن‌ها خواهیم پرداخت نیز می‌توانند روی عملکرد دی‌ اریتور بسیار تاثیرگذار باشند و کیفیت آب ورودی به دیگ را افزایش دهند. مهم‌ترین و اثربخش‌ترین موارد عبارتند از :

استفاده از شیر هواگیر اتوماتیک

جهت تخلیه هوا و گازهای محلول جداسازی شده از آب، استفاده از یک شیر اتوماتیک هواگیر استفاده ‌شود که بهترین مکان برای نصب این شیر محلی است که در آن بالاترین میزان گازهای جداسازی شده وجود دارد. البته استفاده از یک شیر تخلیه دستی در فضای مذکور و تخلیه همزمان به مدت چند ثانیه توسط اپراتور نیز بازدهی دی اریتور را بالاتر می‌برد.

استفاده از ترکیبات شیمیایی

به کار بستن ترکیبات شیمیایی یک روش مکمل و در برخی موارد پرهزینه، در راستای کار دی اریتور است. ترکیبات شیمیایی گازها و اکسیژن را تا سطح بسیار بالایی از بین می‌برند و PH آب را نیز تنظیم می‌کنند. این ترکیبات اکسیژن باقی مانده که توسط دی اریتور جداسازی نشده را در محل ورود آب بصورت رسوب ته نشین می کنند تا به دیگ آسیبی نرسد.

استفاده از شیر کنترل اتوماتیک تدریجی در مسیر آب

اینگونه شیرآلات میزان تغییر در سطح آب مخزن را می‌سنجند و با باز وبسته شدن تدریجی میزان ورودی آب تغذیه به مخزن را کنترل می‌کنند. در نتیجه‌‌ی این کنترل عملکرد دی اریتور بهبود می‌آید و در عین حال سوخت کمتری نیز برا تولید بخار مصرف می‌شود، چرا که سیستم با افت ناگهانی دما مواجه نخواهد شد.

استفاده از شیر اطمینان

نصب یک عدد شیر اطمینان برای حفاظت از افزایش فشار ناگهانی مخزن می‌تواند منجر به افزایش طول عمر دی اریتور وجلوگیری از صدمات احتمالی ناشی از نقص عملکرد شیر بخار در آن شود.

لیست قیمت دی اریتور

پارامترهای مختلفی بر روی قیمت دی اریتور تاثیر می گذارند. ابعاد، میزان آب، درجه حرارت و میزان اکسیژن محلول در آب می تواند از مهمترین عوامل در محاسبه قیمت دی اریتور باشند. برای کسب اطلاعات بیشتر در ارتباط با قیمت و انواع دی اریتور می توانید با کارشناسان آب سازه تماس فرمایید و از مشاوره رایگان تیم ما بهره مند بشوید.