إن جهاز رش البخار عبارة عن قطعة رخيصة من الأنابيب حتى اللحظة التي تبدأ فيها بالطرق على دعاماتها، وبحلول ذلك الوقت يكون الخزان الموجود فيه عادةً ما يغذي خط الإنتاج.
خذ خزانًا مساحته 20 مترًا مكعبًا يجب أن ينتقل من 15 درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية في 45 دقيقة. الواجب هو حوالي 2000 كيلوواط. عند 6 بار جم، مع خروج المكثفات بالقرب من درجة حرارة الخزان، يتخلى كيلوغرام واحد من البخار عن 2400 كيلوجول تقريبًا بمجرد إضافة الحرارة المعقولة، لذلك يجب أن يمرر القاذف حوالي 3.0 طن / ساعة. يحدد هذا الرقم التجويف وعدد الثقوب والسرعة التي يجب أن يتحملها الأنبوب.
حجمها صغير جدًا ولا تصل الدفعة إلى درجة الحرارة أبدًا. إذا كان حجمها كبيرًا جدًا، فإن الأنبوب يصدر صفيرًا ويهتز ويتشقق بين صفوف الفتحات خلال موسمين.
ماذا يفعل Steam Sparger
جهاز رش البخار عبارة عن سخان متصل مباشرة: أنبوب محفور يتم إدخاله في وعاء مملوء بالسائل، حيث يتم من خلاله حقن البخار وتكثيفه في السائل نفسه.
التعريف: أنبوب الرش البخاري، والذي يُطلق عليه أيضًا أنبوب الرش، عبارة عن أنبوب حقن بخار مثقوب يتم تفريغه تحت السطح السائل للخزان أو الوعاء. تنتقل الحرارة عن طريق التكثيف المباشر عند واجهة الفقاعة وليس من خلال جدار معدني.
كيف يعمل نقل الحرارة
يترك البخار كل ثقب على شكل نفث عالي السرعة، وينقسم إلى فقاعات وينهار مع مرور الحرارة الكامنة إلى السائل المحيط. لا يوجد جدار يفصل البخار عن المنتج، لذا فإن الكفاءة عند نقطة الحقن تقترب من 100 بالمائة. وتكمن القيود في مكان آخر: فالمكثف يخفف الدفعة، ولا يستطيع السائل تجاوز درجة حرارة تشبع البخار عند ضغط العرض، ويجب أن تأتي طاقة الخلط من النفاثات نفسها.
حيث يتم استخدام المتفجرات
- غسل وشطف وتنظيف الخزانات في مصانع الأغذية والمشروبات
- غسيل الأجزاء وحمامات الفوسفات بتشطيب معدني
- أجهزة نزع الهواء من مياه تغذية الغلايات وخزانات المكثفات
- أحواض معالجة وتحييد المياه
3.0 طن/ساعة قم بالبخار لخزان سعة 20 م3 في 45 دقيقة عند 6 بار جم
4-8 ملم قطر الثقب النموذجي
300 ملم الحد الأدنى من الغمر تحت خط المياه
تعمل معظم النجارات بالبخار بين 2 و8 بار جم وتمر في أي مكان من 500 كجم/ساعة إلى 15 طن/ساعة، وبالتالي فإن نافذة التصميم واسعة ولكن أوضاع الفشل متسقة.
تحجيم Sparger: حمل البخار، منطقة التجويف والفتحة
يتم تقليل حجم Sparger إلى ثلاثة أرقام، وكل شيء آخر، بما في ذلك الضوضاء والاهتزاز، يتبع منها: تدفق كتلة البخار، وتجويف أنبوب الإمداد، ومساحة الثقب الإجمالية.
تدفق البخار يأتي من توازن الطاقة. اضرب الكتلة السائلة بالإضافة إلى المكافئ المائي لجدار الخزان في الحرارة النوعية وارتفاع درجة الحرارة، ثم اقسمها على وقت التسخين للحصول على كيلوواط، ثم اقسمها على الحرارة التي يطلقها كل كيلوغرام من البخار: الحرارة الكامنة عند ضغط الإمداد بالإضافة إلى الحرارة المعقولة التي تتخلى عنها المكثفات في الطريق إلى درجة حرارة السائل.
تدفق البخار (كجم/ساعة) = 3600 × الواجب (كيلوواط) / (الحرارة الكامنة المعقولة)
عند 6 بار g، يكون المقام حوالي 2400 كيلوجول/كجم. عند 3 بار جم، ينخفض إلى حوالي 2250 كيلوجول/كجم، ويحتاج القاذف إلى بخار إضافي بنسبة 7 بالمائة تقريبًا لنفس المهمة. أضف 5 إلى 10 بالمائة لفقد الحرارة من سطح الخزان.
| المعلمة | قيمة نموذجية | لماذا يهم |
| سرعة البخار في الأنبوب | 20-25 م/ث | الأعلى يسبب الضوضاء والتآكل، والأسفل يعني وجود أنبوب كبير الحجم |
| سرعة خروج الثقب | 25-30 م/ث | يحافظ على استقرار الطائرات ويحد من الاهتزاز |
| قطر الثقب | 4-8 ملم | يتم سد الثقوب الصغيرة بمقياس، والثقوب الكبيرة تسخن بشكل غير متساو |
| الغمر | 300 ملم minimum | تتناثر الثقوب الضحلة وتجف |
| الخلوص فوق أرضية الخزان | 100-200 ملم | يتجنب التقاط الحمأة والتباطؤ |
| ترتيب الأسرة | 3:1 إلى 5:1 | وتحت هذا، يصبح التوزيع على طول الأنبوب غير متساوٍ |
نمط الثقب وقواعد التخطيط
يحدد نمط الثقب ما إذا كان الخزان يسخن بالتساوي أو يتطور بتدرج من 10 إلى 15 درجة مئوية من طرف إلى آخر.
- اضبط التجويف من الحد الأقصى لتدفق البخار عند 20 إلى 25 م/ث، ثم تأكد من أن نفس الأنبوب لا يقل عن 10 م/ث عند الحد الأدنى من الهبوط.
- احسب إجمالي مساحة الثقب من حد سرعة الخروج، ثم أضف 50 إلى 100 بالمائة من الثقوب الإضافية للسماح بالانسداد الجزئي.
- قم بترتيب الثقوب في صفين متداخلين بزاوية 45 درجة تحت المستوى الأفقي، أو في صف واحد متجهًا لأسفل. لا تواجههم أبدًا للأعلى.
- توجد فتحات متباعدة من 8 إلى 12 قطرًا على طول المسار الكامل بحيث تقوم الطائرات بمسح الخزان بدلاً من زاوية واحدة.
- قم بإمالة الأنبوب مرة أخرى نحو المدخل وقم بتصريف الطرف المنخفض، بحيث لا يمكن للمكثفات أن تنتقل على شكل سبيكة عند فتح الصمام.
جهاز السبارجر ليس جهاز خلط. في حالة عدم وجود أي تحريك آخر، يجب على النفاثات أن تكتسح الحجم بأكمله، وهو ما يعني عادةً تشغيلًا أطول مع فتحات أكثر وأصغر بدلاً من أنبوب قصير به عدد قليل من الفتحات الكبيرة.
أوضاع الفشل وكيفية مقارنة التوفير
هناك ثلاثة حالات فشل مسؤولة عن معظم أوقات التوقف عن العمل: المطرقة المائية عند بدء التشغيل، والإجهاد الحراري المتشقق بين صفوف الفتحات، والأضرار الناجمة عن الاهتزاز في الدعامات والوصلات الفرعية.
- طرق عند فتح صمام البخار يشير إلى بقاء المكثفات في الخط. قم بتركيب جيب التصريف في الطرف المنخفض وافتح الصمام ببطء.
- الشقوق التي تشع بين الثقوب بعد 12 إلى 24 شهرًا تعني أن الجزء العلوي من الأنبوب يدور بين الرطب والجاف. زيادة الغمر أو تشديد شريط التحكم في المستوى.
- الدعامات البالية واللحامات المتشققة تأتي من الاهتزاز. اجعل سرعة خروج الثقب أقل من 30 م/ث وأضف دليلًا بالقرب من نقطة المنتصف.
- إن وجود منطقة ساخنة بالقرب من المدخل مع وجود سائل بارد على مسافة أبعد يعني وجود عدد قليل جدًا من الثقوب ذات القطر الكبير جدًا. أعد حساب إجمالي مساحة الثقب أولاً.
نفث البخار
- أقل تكلفة رأسمالية: أنبوب محفور وصمام تحكم وصرف
- لا سطح نقل الحرارة إلى كريهة
- يخفف المكثف الدفعة ويجب أن يتم تصميمه في الوصفة
- ترتيب الأسرة depends entirely on hole design
التدفئة غير المباشرة
- يبقى البخار والمنتج منفصلين، لذلك لا يوجد تخفيف
- يمكن تحقيق التحكم ضمن 1 إلى 2 درجة مئوية من نقطة التحديد
- سطح نقل الحرارة ملوث ويحتاج إلى التنظيف
- ارتفاع تكلفة رأس المال وبصمة أكبر
يعتبر الرش أرخص وسيلة لتسخين السائل وأقلها قابلية للتحكم. عندما تحتاج العملية إلى الدرجتين الأخيرتين، فإن القاذف وحده لن يسلمهما.
المواد والأكواد وفحوصات المشتريات
بالنسبة للمياه ومعظم سوائل المعالجة، يعتبر الفولاذ المقاوم للصدأ 316L مع الحد الأدنى لسماكة الجدار بالجدول 40 هو الخيار العملي الافتراضي لأنبوب الرش. الفولاذ الكربوني مقبول فقط في الأنظمة المغلقة والمعالجة حيث يتم التحكم في كيمياء المياه.
| الخدمة | المواد الموصى بها | ملاحظات عملية |
| خزانات المياه المعالجة والمكثفات | الفولاذ الكربوني SA-106 Gr B | بأقل تكلفة، يسمح ببدل تآكل بمقدار 1.5 ملم |
| معالجة المياه، حمضية أو قلوية أقل ما يقال | 316L غير القابل للصدأ | الاختيار القياسي للواجبات الغذائية والصيدلانية |
| محلول ملحي، مياه البحر، المياه الحاملة للكلوريد | دوبلكس 2205 أو 6Mo | تتعرض درجات الأوستنيتي لخطر التآكل الناتج عن إجهاد الكلوريد عند درجة حرارة أعلى من 60 درجة مئوية |
| رؤوس بخار ذات درجة حرارة عالية | سبائك الصلب مثل P11 أو P22 | مطابقة مواصفات الخط الأصلي وإجراءات اللحام |
- تأكد من رمز الأنابيب الذي يحكم الخط: ASME B31.1 لأنابيب الطاقة، وB31.3 لأنابيب المعالجة.
- اطلب رسم نمط الثقب بالقطر والتباعد وعدد الصفوف والتسامح الموضعي.
- يتطلب إجراء اختبار هيدروستاتيكي بمعدل 1.5 مرة من ضغط التصميم وفحص نفاذية الصبغة لصفوف الفتحات على الخطوط الحرجة.
- اطلب شهادات المواد وفقًا للمعيار EN 10204 3.1 وخريطة اللحام مع سجلات تأهيل اللحام.
- الشراء من مصنع يمكنه ذلك تأكيد الإدخال الحراري وتحويل نماذج التخطيط ثلاثية الأبعاد قبل بدء اللحام، حيث أن هذا هو المكان الذي تبدأ فيه معظم أعمال إعادة العمل الميدانية.
أنبوب التوفير هو جزء الضغط. وينبغي شراؤه بنفس الوثائق مثل أي مكون ضغط آخر في نظام البخار، حتى عندما يبدو مثل طول الأنبوب المحفور.
نظام استعادة الحرارة خلف Sparger
في معظم النباتات، لا يتم توليد البخار الذي يحقنه المدفع لهذا الغرض. يتم استخلاصه من غاز العادم أو الحرارة المهدرة أثناء المعالجة، وهذا ما يجعل الاقتصاد ناجحًا.
عادة ما تصل مواصفات القاذف مع مصدر البخار المثبت بالفعل: مولد البخار لاستعادة الحرارة على عادم توربين الغاز، أو غلاية الحرارة المهدرة أسفل الفرن أو الفرن، أو مصدر بخار المصنع. يؤدي استرداد 10 بالمائة أخرى من الحرارة في غاز المداخن إلى تغيير العائد على تركيب القاذف من سنوات إلى أشهر، وغالبًا ما يؤدي ذلك إلى رفع الضغط المتوفر في القاذف، مما يوسع نطاق درجة الحرارة الذي يمكن أن يصل إليه الخزان.
غلايات حرارة النفايات الصناعية لاستعادة غاز المداخن HRSG يتكيف مع الفولاذ والمواد الكيميائية والأسمنت وغاز المداخن الصهر، ويستعيد الحرارة المهدرة بقدرة بخار مرنة وتصميمات مقاومة للتآكل. عرض المنتج → إن سلسلة الاسترداد مهمة بقدر أهمية المسبار نفسه. الأنابيب ذات الزعانف هي عنصر نقل الحرارة الأساسي في كل من المقتصدات ومولدات البخار لاسترداد الحرارة، والاختيار بين تصميمات الأنابيب من النوع H واللولبة والأنابيب الحرارية هو الذي يحدد مقدار الأوساخ التي تتحملها الوحدة ومدى سهولة تنظيفها. في غاز المداخن المغبر، يحافظ الأنبوب ذو الزعانف من النوع H على استقامة ممرات الغاز ويسهل نفخها بالسخام، في حين أن الأنبوب ذو الزعانف الحلزونية يحزم سطحًا أكبر في نفس الحجم ويناسب الغاز النظيف.
أنبوب ذو زعانف حلزونية للغلايات واستعادة الحرارة المفقودة مكون تبادل حراري عالي الكفاءة مع هندسة زعانف قابلة للتخصيص، ومناسب لغاز المداخن النظيف حيث يلزم وجود سطح مدمج لنقل الحرارة. عرض المنتج → في أسفل حزمة الأنابيب، يقوم المقتصد بالعمل في درجات الحرارة المنخفضة، حيث يسحب آخر حرارة مفيدة من غاز المداخن قبل أن يصل إلى المداخن. في عادم معدات العملية، يجب موازنة التآكل البارد ونقطة الندى الحمضية مع الحرارة الزائدة المستردة.
المقتصد لمعدات العمليات الكيميائية والبتروكيماوية غاز المداخن يستعيد الحرارة المهدرة ذات درجات الحرارة المنخفضة من عادم عملية التكرير والميثانول من خلال بنية محكمة الغلق مقاومة للتآكل ومراقبة للتشغيل المتغير. عرض المنتج → مهما كان التكوين، فإن سطح نقل الحرارة هو المكان الذي تظهر فيه الأوساخ والتآكل والاهتزاز أولاً تخطيط فحص الأنبوب الزعانف ينتمي إلى نفس المحادثة مثل صيانة sparger.
إن القاذف رخيص مثل البخار الذي يقف خلفه. استرجع هذا البخار عند المنبع وستتغير الحسابات بأكملها.
الأسئلة المتداولة
كيف يمكنك حساب تدفق البخار لsparger؟
اضرب الكتلة السائلة بالإضافة إلى المكافئ المائي للخزان في الحرارة النوعية وارتفاع درجة الحرارة، ثم اقسمها على وقت التسخين للحصول على كيلوواط، ثم اقسمها على الحرارة المنطلقة لكل كيلوغرام من البخار. عند ضغط 6 بار جم مع خروج المكثفات عند درجة حرارة الخزان التي تبلغ حوالي 2400 كيلوجول/كجم، لذلك يحتاج العمل بقدرة 2000 كيلووات إلى 3.0 طن/ساعة تقريبًا. أضف 5 إلى 10 بالمائة لفقد الحرارة أثناء عملية الإحماء.
لماذا يطرق أنبوب الإمداد عند فتح صمام البخار؟
المكثفات. يمتلئ أنبوب الصندل الخامل بالماء، ويدفع البخار الذي يدخل بتدفق كامل تلك البزاقة على طول الخط. قم بإمالة الأنبوب مرة أخرى إلى جيب التصريف، وقم بإزالة المكثفات قبل فتح الصمام، وارفع التدفق ببطء. على الخطوط الأكبر، تكلف عملية الإحماء الالتفافية أقل بكثير من الضرر الذي يمكن أن يسببه حدث مطرقة مائية.
إلى أي مدى يجب غمر القاذف؟
ما لا يقل عن 300 ملم تحت أدنى مستوى لسائل التشغيل، مع خلوص يتراوح بين 100 إلى 200 ملم فوق أرضية الخزان. يسبب الغمر الضحل تناثر السوائل والضوضاء، ويترك الجزء العلوي من الأنبوب يجف ويدور، وهو المصدر المعتاد لشقوق الكلال بين صفوف الحفر.
هناك ثلاثة أرقام تتحكم في القاذف: تدفق البخار، ومنطقة الثقب، وعمق الغمر. احصل على الثلاثة بشكل صحيح والباقي هو التوثيق.
ليس من الضروري أن يكون المضاربون معقدين، لكن يجب حسابهم. يحدد حجم الخزان الواجب، ويحدد الواجب تدفق البخار، ويحدد تدفق البخار التجويف ومنطقة الثقب، ويقرر الغمر ما إذا كان الأنبوب سيستمر في عمره التصميمي أو يتشقق في موسمه الثاني.
القاذف هو جزء ضغط ذو وظيفة عملية. قم بقياسه من ميزان الطاقة، وحدد الفتحات لنطاق الترتيب الكامل، وقم بشرائه بنفس الأوراق مثل بقية نظام البخار.
