برج آب در دیگ بخار چیست و چگونه کار میکند
همانطور که گفتیم در لیست تریم بویلرهای صنعتی، درجه آب و برج آب در دیگ بخار با اولویتی پس از شیر اطمینان در درجه دوم اهمیت قرار دارد. برج آب در دیگ بخار مخزن تعادلی است که یک سطح آب پایداری را مستقل از پاشیدن و حباب کردن در درون بویلر ایجاد می کند بنابراین سطح درجه آب نسبتا دقیق است. معمولا برج آب در دیگ بخار مجهز به سایر عناصر تریم مثل شیر اصلی قطع سطح آب پایین یا ترکیبی از شیر اصلی قطع و کنترلر پمپ است. معمولا سوییچهای کنترل و فشار بالای بخار روی خط لوله رابط بین مخزن اصلی بویلر و برج آب در دیگ بخار نصب میشوند.
زمانی بود که کدهای استاندارد، استفاده از شیرهای کوچک تخلیه فاضلاب را در برج الزامی کرده بود تا راهی برای کنترل سطح در صورت خراب بودن درجه آب وجود داشته باشد. بسیاری از سازنده ها همچنان آنها را نصب می کنند و همیشه این کار ایده خوبی برای دلیل ذکر شده بود. مشکل شیرهای استفاده شده این بود که برخی اپراتورها درجه آب را بسته و سطح آب را با این روش کنترل می کردند. امیدوارم شما این قدر سطحی نگر نباشید که این کار را انجام دهید.
باورهای غلط در بین اپراتورهای دیگ بخار
برخی اپراتورهای بویلرهای صنعتی میگویند شما نمی توانید بگویید در آنجا آب یا بخار هست، پس این شیرهای تخلیه بی مصرف هستند. این درست نیست، اگر بخار در سطح شیر قرار دارد یک ثانیه بعد از باز کردن آن قادر به دیدن چیزی در انتهای خروجی شیر نخواهید بود و ابر کندانسیت تشکیل شده از بخار دیده نمی شود. برج آب در دیگ بخار همیشه مجهز به شیر تخلیه است که امکان تخلیه برج را برای اطمینان از باز بودن اتصال های بین بویلر و برج فراهم کند.
برج آب در دیگ بخار میتواند توسط شیرهای مخصوص از بویلر جدا شود. توجه کنید که این شیرها هرگز بسته نباشند و همیشه این مساله را کنترل نمایید و بدانید که ممکن است دیسک از ساقه شیر خارج شود. تنها زمانی این شیرها باید بسته باشند که زمان خاموشی بویلر است، آن هم فقط وقتی نیاز به تغییر درجه آب یا قطعات برج وجود دارد؛ چون اگر فراموش کنید قبل از استارت بویلر آن را باز کنید مسلما بویلر خشک خواهد بود.
لوله های رابط بین بویلر و برج آب در دیگ بخار
حتما دقت داشته باشید که لوله های رابط بین بویلر صنعتی و برج آب در دیگ بخار باید نصب شوند تا بتوان عملیات کنترل و تمیزکاری را انجام داد. معمولا حاصل این کار نصب کراس در لوله ها است. ما همیشه به بسته بودن انتهای سر مخالف کراسها اصرار داریم. وجود آنها دسترسی اپراتور را به منظور بازرسی لوله ها، فراهم می کند. بویلری در اثر راه اندازی خشک آسیب دیده بود، متوجه شدم سالها کنترل نشده است؛ آن هم به دلیل عدم امکان بازرسی لوله ها. مهم نیست چه قدر در مورد تصفیه آبتان مطمئن هستید چون امکان مسدود شدن لوله ها همیشه وجود دارد و باید هر ساله آنها را کنترل کنید. فرضیه دیگر در مورد لوله ها اتصال هاست. نباید چیزی بیش از سوییچهای فشار کاری به لوله کشی برج آب در دیگ بخار متصل شده باشد.
نکته های عملی در خصوص برج آب در دیگ بخار
در یک واحد، فردی تصمیم داشت خط بخار اتمیزاسیون را به لوله های برج آب در دیگ بخار متصل کند که نتیجه اینکار منجر به افت فشار جریان بخار از داخل درام تا کراس 12 اینچ برج آب در هنگام انجام اتمیزاسیون شده بود. خوشبختانه بویلر یک خط لوله مجزای قطع سطح پایین آب داشت چون سطح در درجه آب و برج آب اشتباها مقدار را 12 اینچ بالاتر از مقدار واقعی در بویلر نشان میداد.
هیچ نشتی آبی به دلایل مذکور از لوله های برج آب در دیگ بخار قابل قبول نیست، چون هر جریان کوچک بخار از پکینگ شیر یا اتصالات لوله ها می تواند باعث اشتباه در نشان دادن سطح آب شود.
فاکتور مهم دیگر در مورد لوله های برج این است که آنها حتما باید نصب و نگهداری شوند تا در محل خود نسبت به بویلر، در حالت ثابت باقی بمانند. عملیات نگه داری که شامل خارج کردن برج آب یا بخشی از لوله های آن میشود باید با سنجش ارتفاع برج نسبت به درام بخار یا کف روی بویلر خانه باشد تا نصب مناسب آن قابل تایید باشد. اکثر برجها دارای نشانی هستند که خط نرمال آب است. می توانید از آن به عنوان مرجع استفاده کنید.
اهمیت درجه آب مربوط به برج آب در دیگ بخار
درجه آب معمولا روی برج آب در دیگ بخار نصب میشود و امکان ایزوله کردن آن توسط شیرهای اصلی خاصی وجود دارد. شیرها طوری طراحی شده اند تا بتواند در ۷۴ دور بسته شوند و مجهز به دسته T شکل هستند که با کشیدن زنجیر آویزان از آن بسته میشوند. هدف این نوع چینش آنست که امکان بستن آنها توسط اپراتور وقتی درجه آب شکسته باشد، ایجاد شده باشد.
بویلرهای لوکوموتیو و برخی دیگر دارای درجه آبی مستقلاز برج آب هستند. آنها معمولا خط آبی دارند که با چند سوراخ موجود در آن وارد میشود تا جریان نوسانی را محدود کند تا سطح شیشه پایدار بماند.
درجه آب مدلهای گوناگون و اشکال مختلفی دارد اما عملکرد همگی یکسان است. آب درون شیشه معمولا بسیار شفاف است چون کلا آب مقطر است. بخار دایما در برج، لوله ها و درجه آب تقطیر شده و سپس به ته برج تخلیه شده و از طریق لوله های رابط به بویلر برمی گردد. گاهی وقتی سطح آب در نوسان است آب بویلر در برج وارد و خارج شده و با کندانسیت مخلوط میشود که هر رنگی در آب بویلر در کف شیشه ظاهر میشود.
در روی کشتی کل بویلر حرکت می کند پس سطح آب همیشه در درجه آب در نوسان است. در حالت طوفان تعیین سطح آب بسیار جالب است. بعضا مشاهده میشد که کشتی های تجاری یک درام بخار داشتند و مسئول برج آب در دیگ بخار برای تعیین سطح آن در هنگام طوفان، زمان بالا رفتن سطح به بالای شیشه را با پایین رفتن آن مقایسه میکرد.
اندازه گیری سطح آب برج آب در دیگ بخار با استفاده از گیج و اندازه گیر مخصوص
از آنجایی که آب و بخار هر دو شفاف هستند تعیین دقیق سطح واقعی آب در برخی از درجات آبها دشوار است. رایج ترین نوع، لوله شیشه ای ساده مثل نوع معمول موجود در بازار است که 12 الی 20 اینچ ارتفاع دارد و در یک طرف آن مقداری رنگ ریخته شده است. رنگ، خط قرمزی در کناره لوله به وجود می آورد و آن حداقل مقداری است که باید باشد. من در واحدهایی بوده ام که به خاطر مقداری صرفه جویی به جای گیج دارای خط قرمز، گیج معمولی خریده بودند و این عامل باعث شده بود در واحدهای دیگر به خاطر تصمیم اشتباه اپراتورها در مورد سطح آب موجود برج آب در دیگ بخار و قرائت درست آن، یک بویلر تعویض شده شود.. در گیج بدون خط، کاملا پر یا کاملا خالی بودن آن را نمی توان تشخیص داد. خط قرمز در بخار و آب، انکسار نور ایجاد می کند که خواندن آن راحت تر می شود. وقتی سطح در بین محدوده ها قرار دارد و شما در خلاف سمت خط قرمز می ایستید، خط باریک قرمز را روی سطح آب می بینید. این امر به خاطر خم شدن نور در تقاطع شیشه و آب است اما در تقاطع شیشه و بخار وجود ندارد. یک فرض مهم، نصب شیشه با خطوط رنگ شده دورتر از موقعیت عادی شما در هنگام نگاه کردن است.
محافظت شیشه های لوله ای در برابر خطرات احتمالی
شیشه های لوله ای باید درون محفظه شیشه ای دیگری قرار گیرند تا در صورت شکسته شدن آسیبی به وجود نیاورند. من فکر نمیکنم وقتی شیشه 10ft روی هوا است و شما نمیتوایند به آن نزدیک شوید خطر چندانی وجود داشته باشد. من وقتی یک گیج اپراتور را میخواستم تخلیه کنم در اثر شوک حرارتی شیشه آن ترک خورد و می بایستی خم میشدم تا به شیر تخلیه برسم و چشم های من فقط 3 اینچ از آن فاصله داشت. در آن شکستگی شیشه، سر، بینی و گونه راست من سوخت و شانس با من بود که چشمم را از دست ندادم.
شیشه های لوله ای تحمل فشار بیش از 150psig را ندارند بنابراین بویلرهای با فشار بالاتر باید از انواع دیگری استفاده کنند. درجه آبهای شب نما دارای چهارچوب فولادی سنگین با خط شیار برای ایجاد جدایی بین ارتباط آب و بخار است و شیشه خاصی به یک طرف پیج شده است. شیشه، ضخیم و باریک است تا تنش ناشی از اختلاف فشار بین آب و هوا را حذف کند.
ویژگی لوله شیشه ای آبنمای برج آب در دیگ بخار
یک شیشه لوله ای، بیشتر اوقات از داخل منبسط می شود چون داغ است و سطح بیرونی سردتر شیشه از این انبساط جلوگیری می کند که حاصل آن تنشی است که نهایتا باعث ترک خوردگی در شیشه آب برج آب در دیگ بخار خواهد شد. چون شیشه آب نما باریک است تنش حداقل میشود. قاب فولادی توسط واشر آب بندی میشود و شیشه توسط گیره به واشر فشرده می شود. شکافهای ایجاد شده در شیشه که ظاهر دندانه ارهای ایجاد می کند از قانون انکسار (تجزیه نور) برای نشان دادن تفاوت بین آب و بخار استفاده می کند. بخشی از نصب شیشه شبنما مستلزم درخشیدن نور روی آن از یک طرف است تا شیار را روشن کند. انکسار در آب، نور را زیر خط آب جابه جا می کند. بنابراین بخشی از شیشه که آب دارد تاریک تر به نظر می رسد. اگر فشار بیش از 250psig شود، شیشه نمی تواند گرمای بخار را تحمل کند پس یک شیشه مسطح با صفحه میکا باید بین واشر و شیشه نصب گردد.
با افزایش فشار، مشکلات اختلاف انبساط، از استفاده تمام طول شیشه جلوگیری می کند بنابراین درجه آب به چندین شیشه گرد مسطح کوچک تبدیل میشود که روی همدیگر روی یک قاب فولادی قرار می گیرند.
آنها سطوحی بین هر شیشه دارند که میزان سطح در آن نامریی است، برای دادن امکان بروز تمایز آب و بخار، درجه آب با یک شیشه گرد مسطح دیگر جفت میشود. نور در لنزهای سبز و قرمز و درجه آب میدرخشد. انکسار در این مورد تعیین می کند کدام رنگ را ببیند. بدین تریتیب رنگ قرمز نشانگر این است که شیشه حاوی بخار و رنگ سبز، نشانگر اینست که (شیشه) حاوی آب است.
مشکلی که درجه آبها دارند نشتی مکرر پکینگ است. بخش پمپ را بخوانید تا مقداری راهنمایی در مورد نصب پکینگ بگیرید تا درست پس از انجام نصب پکینگ نشتی نداشته باشید. پیشرفت دیگر فن آوری نوارهای گرافیتی است که می تواند در حول شیشه به عنوان واشر پکینگ قرار گیرد و کارایی بسیار بالایی دارد.
