منبع کندانس طراحی انتخاب و تجهیزات

منبع کندانس جزو اصلی‌ترین اجزای یک سیستم بخار است که در پایین‌ترین قسمت برای جمع‌آوری میعانات تله بخار تعبیه شده است. با اینکه ساخت منابع کندانس به خودی خود اطلاعات زیادی نیاز ندارد، ولی انتخاب و طراحی مخازن کندانس می‌تواند حساس و چالش برانگیز باشد. لذا در این مطلب سعی کرده‌ایم به برخی از سوالات در مورد طراحی و انتخاب منابع کندانس بپردازیم.

حجم منبع کندانس چگونه محاسبه می‌شود؟

مخزن کندانس یک نوع تانک یا منبع ذخیره اتمسفریک است که میعانات جمع‌آوری شده در لوله ریسیور (Receiver Header) در آن جمع می‌شوند تا برای استفاده از طریق دی اریتور ذخیره شوند. به طور کلی Condensate Tank یا Condensate Receiver Tank یک مجموعه از پمپ‌ها، مخزن، لوله کشی و شیرآلات، سیستم کنترل و ابزار دقیق است که وظیفه تامین آب جبرانی در دی اریتور را به عهده دارد.

به طور کلی منابع مطالعاتی زیادی در مورد انتخاب منابع کندانس وجود ندارد. بسیاری از مهندسین با توجه به منطق مهندسی و سیستم کنترل در نظر گرفته شده برای یک سیستم بخار اقدام به انتخاب و سایزینگ منابع کندانس می‌کنند. ولی با مطالعات برخی از منابع و صحبت با برخی از مهندسی می‌توان روش زیر را برای انتخاب و سایزینگ منبع کندانس در نظر گرفت. این روش با توجه به کنترل سطح یکپارچه دیگ و دی اریتور توضیح داده خواهد شد.

محاسبه ابعادی تانک کندانس

به طور کلی برای یک سیستم نرمال بهتر است حجمی از مخزن کندانس در نظر گرفته شود که بتواند در شرایط کارکرد مداوم دیگ ۱/۳ تا ۱/۲ جرم کل بخار تولید شده را در خود بگنجاید. در این مثال فرض کنید یک دیگ ۵ تن بخار (یعنی تولید ۵۰۰۰ کیلوگرم در ساعت) داشته باشیم. در اینصورت جرم کلی تولید شده بخار در یک ساعت برابر با ۵۰۰۰ کیلوگرم خواهد بود.

حجم مورد نیاز برای دیگ ۵۰۰۰ کیلوگرم در ساعت = ۱۵۰۰ الی ۲۵۰۰ لیتر

فرض می‌کنیم که تنها ۷۵ درصد از حجم کل مخزن قابل استفاده است. مثلا ۱۰ درصد بالایی یا ۱۵ درصد پایینی به دلیل سر ریز و بالاتر بودن سطح تخلیه قابل استفاده نیست. در اینصورت با در نظر گرفتن ضریب اضافه:

حجم مخزن کندانس با در نظر گرفتن ۱/۳ حجم بیشتر باید بین ۲۰۰۰ الی ۳۲۰۰ لیتر باید باشد.

این حجم که برای منبع کندانس در نظر گرفته شد با توجه به شرایط مختلف می‌تواند بهبود پیدا کند. یعنی کمتر یا بیشتر شود. عوامل مختلف مانند سیستم کنترل، سیستم اجرایی پمپاژ و مواردی از این قبیل می‌تواند در آن تاثیر گذار باشد. برای مثلا:

• در صورتی که سیستم دیگ بخار به کارگرفته شده برای یک منطقه بزرگ مانند انبار یک شرکت باشد، در اینصورت به دلیل مسافت ممکن است زمان زیادی طول بکشد تا محصولات کندانس در مخزن کندانس جمع‌اوری شود. لذا برای اینکه دیگ به خوبی کار کند بهتر است که مخزن کندانس را کمی بزرگتر در نظر گرفت.
• یا مثلا فرض کنید که سیستم بخار برای مجموعه‌ای از مصرف‌کننده‌ها کار می‌کند که همه‌ی آنها در یک محل کوچک متمرکز هستند. در اینصورت زمان ماند برگشت به سیستم کندانس می‌تواند کمتر باشد و شاید لازم نباشد حجم مخزن طبق فرمول محاسبه شده باشد.

شکل‌های زیر دو نمونه از سیکل کندانس در سیستم بخار را نشان می‌دهند. به طور کلی در صورتی که دو یا چند بویلر داشته باشیم، سیستم قطع و وصل کنترل سطح آب در دیگ می‌تواند مستقیما به پمپ یا به یک شیر قطع و وصل و تنظیم جریان متصل باشد. ولی در بسیاری از سیستم‌های بخار در بین دیگ و منبع کندانس دی اریتور قرار می‌گیرد. دی اریتور باعث از بین رفتن گازهای موجود در آب می‌شود.

سیستم کنترل جریان آب منبع کندانس به سمت دیگ

اگر حجم مخزن کندانس درست انتخاب شده باشد، بهتر است که در یک سوم پایین مخزن کندانس یک سوئیچ برای قطع و وصل جریان جبرانی از آب شهر قرار داده شود. یعنی وقتی که آب از یک سوم پایین‌تر آمد، شیر آب جبرانی باز شود. این کار امکان اینکه در زمان راه‌اندازی سیستم که کندانس وارد مخزن نمی‌شود، آب مورد نیاز دیگ برای کارکرد تامین شود.

بهتر است که مقدار آب جبرانی دبی برابر با مقدار ظرفیت دیگ داشته باشد. تا در صورتی که آب سیستم به صورت بخار در ابتدای راه‌اندازی در سیستم قرار گرفت، بتواند حجم دیگ را پاسخ دهد. مثلا در این مثال بهتر است که مقدار آب جبرانی برابر با ۵ متر مکعب در ساعت باشد.

کنترل حد پایین منبع کندانس

در صورتی که پمپ بیش از اندازه در زمانی که آب سیستم کم است کار کند، ممکن است که پم خشک کار کند و بعدها نیاز به هواگیری مجدد توسط اپراتور داشته باشد. لذا باید یک سیستم قطع و وصل در قسمت پایین‌تر در نظر گرفت تا در صورتی که مقدار آب موجود در سیستم خیلی زیاد شد بتواند سیستم را کاملا قطع کند و مانع از صدمه دیدن پمپ شود.

برای دیدن نمونه کارها به وبسایت آذر فراز تیلار مراجعه کنید!