בחירת מלכודת קיטור טובה יותר/ Armstrong International, Inc. //
מגזין מלכודת, 1993. – כרך. 61, מס' 1.- עמ' 14-16.
המאמר "בחירת מלכודת הקיטור המתאימה ביותר" פורסם במגזין הארגוני "ICI Engineer", בבעלות אחת מחברות קבוצת הכימיקלים הגדולות בעולם, ICI PLC לונדון, אנגליה. הקבוצה מגלגלת מחזור של 22.5 מיליארד דולר בשנה ומעסיקה יותר מ-128,000 עובדים, מתוכם כ-25% עובדים במפעלים אמריקאים, כאשר יתר הפעילות ב-35 מדינות ויותר מ-600 ערים.
המאמר הודפס מחדש על ידי Armstrong Intl באישור עורכי המגזין.
השיא של שבע שנים של ניטור ובדיקה של מלכודות הקיטור של שני יצרני מלכודות קיטור במפעלים שלהם בהאדרספילד וגרנג'מות', בשילוב עם מבחני ביצועים ואובדן קיטור בזרימה במעבדות, הביאו למדריך העיצוב המתוקן של ICI "בחירת קיטור מלכודות" (EDG PIP. 30.01A).
הערת עורך מגזין Trap
מהנדסים בשני מפעלי כימיקלים עדינים של ICI בבריטניה ערכו שבע שנים של תצפיות על הביצועים של סוגים שונים של מלכודות קיטור, שתוצאותיהן מתוארות במאמר זה. מאז ארמסטרונג ממליץ לבחור מלכודות קיטור על סמך ניסיון מעשי, - של ארמסטרונג עצמו, ואחרים שצברו ניסיון במתן ניקוז לציוד דומה - מאמר זה מתפרסם מחדש כך שכל בעלי העניין יוכלו ליהנות מהניסיון של ICI.
לתקנים הישנים לבחירת מלכודות קיטור היו חסרונות רבים, כשהמשמעותית ביותר היא שהם לא לקחו בחשבון לא את סוג הציוד המנקז ולא את אופן הניקוז. מלכודות קיטור שנבחרו בדרך זו שימשו לעתים קרובות בתנאים שלא תוכננו עבורם. זה חל במיוחד על מלכודות קיטור תרמודינמיות, שעליהן התבססו בעיקר רוב התקנים ואשר נחשבו ברמת המפעל ל"מלכודת קיטור לכל אירוע".
ניטור ביצועי מלכודות קיטור החל במפעל גרנג'מות' בשנת 1980 ושנתיים לאחר מכן במפעל האדרספילד בעקבות תלונות של צוות תחזוקה על אורך החיים הקצר של ניקוז חלוקת הקיטור.
כדי לקבוע את סוגי מלכודות הקיטור בשירות ולוודא כיצד נבחרו לתנאים ספציפיים, בוצעו סקרים כולל תוכניות בדיקה. כבר התוצאות הראשונות עשו רושם מדכא.
סקר של 415 מלכודות קיטור במפעל אחד מצא כי 19% היו פגומים ו-63% נמצאו כלא מתאימות לתנאים ספציפיים.
בסקר של 132 מלכודות קיטור בקווי חלוקת קיטור, 42% היו פגומים.
ניטור חיי השירות של מלכודות קיטור החל גם בשנת 1980 ונמשך גם היום.
חיי השירות הממוצעים בפועל של סוגים שונים של מלכודות קיטור מוצגים בטבלה 1.
לוּחַ 1. טווח ממוצעשירותים מסוגים שונים של מלכודות קיטור
סוג מלכודות קיטור חיי שירות במערכות עם לחץ שונהזוּג
גבוה 45 ק"ג/סמ"ר בינוני 14 ק"ג/ס"מ נמוך 2.1 ק"ג/סמ"ר
1. תרמודינמית 10-12 מ'-צב 12 מ'-צב 5-7 שנים
2. שסתומי ציפה עם תרמוסטט *) לא ישים. 1-6 תלמידים 9 תלמידים - 4 שנים
3. עם זכוכית הפוכה 18 חודשים 5 - 7 שנים 12 - 15 שנים
4. פריקת תרמוסטט לא ישים. 6 מ' - 5 - 7 שנים
5. דו מתכתי תרמוסטטי *) 3 - 12 חודשים 2 - 3 שנים 7 - 10 שנים
*) - תלוי בדגם וביצרן.
כדי לקבוע את תכונות החיסכון באנרגיה של סוגים שונים של מלכודות קיטור, בוצעו בדיקות דליפת קיטור על ספסלי בדיקה במעבדות של שני יצרנים. הבדיקות בוצעו בתנאי מעבדה: בחדר עם טמפרטורת אוויר של 20 מעלות צלזיוס. איבוד החום של גוף מלכודת הקיטור לא נמדד. עומס הקונדנסט בבדיקה היה 10 - 20 ק"ג/שעה, וזה קרוב לעומסים האופייניים של ניקוז צינורות קיטור.
רוֹב תוצאה מעניינתהיה שמלכודות קיטור תרמודינמיות (מלכודות הקיטור האוניברסליות הנפוצות ביותר) הן הגרועות ביותר מבחינת תכונות חיסכון באנרגיה, ובהשוואה למלכודות קיטור עם כוס הפוכה, יש להן חיי שירות קצרים בהרבה.
בדיקות אלו מצאו גם שסוגים מכניים של מלכודות קיטור (כלומר, כוס הפוכה ומצוף) מספקים הסרה מלאהקונדנסט מחללי קיטור בקצב זרימת עיבוי נמוך וגבוה, בעוד שמלכודות קיטור מסוג תרמוסטטי נוטות לצבור עיבוי בחללים אלה ככל שהעומס גדל. בנוסף, מלכודות קיטור thermobimetallic נוטות לפעול בצורה לא סדירה. לכן מתוקן מסמך הדרכהעל בחירת מלכודות קיטור מכיל טבלה מעודכנת לבחירת מלכודות קיטור.
מלכודות קיטור עם זכוכית הפוכההשתמש כסוג העיקרי לניקוז של כל ציוד תהליך וצינורות קיטור, כלומר בכל המקרים בהם לא אמור להיות עיבוי בחלל הקיטור.
מלכודות קיטור צפות עם תרמוסטט לשחרור אוויר
שימוש עבור ציוד תהליך, במיוחד בקרת טמפרטורה, במערכות עם לחצי קיטור מתחת ל-3.5 ק"ג/סמ"ר, או כאשר השימוש במלכודות קיטור צפות הפוכות אינו מאפשר שחרור של נפחים משמעותיים של אוויר.
מלכודות קיטור תרמוסטטיות
שימוש בלווייני קיטור ומערכות חימום לא קריטיות.
מלכודות קיטור דו-מתכתיות תרמוסטטיות
הגש בקשה ל טמפרטורות נמוכותאו להגנה מפני כפור בלווייני קיטור או מערכות חימום. יש להתאים את הדגמים המומלצים כדי למקסם את השימוש בחום הקונדנסט או כדי למנוע התחממות יתר של המוצר המחומם. חלקי גוף חייבים להיות עשויים מפלדת אל חלד.
מלכודות קיטור תרמודינמיות
שימוש מוגבל מותר לניקוז קווי קיטור ראשיים ולווייני קיטור בלחץ קיטור של עד 17 ק"ג/סמ"ר כחלופה מאולצת למלכודות קיטור עם מצוף הפוך, וכן להחלפה מיידית במהלך תיקונים בלחצים גבוהים יותר, אם ניסיון קודם של השימוש בהם בתנאים אלה הראה שהם יכולים לעבוד בצורה משביעת רצון. בשל תכונות חיסכון באנרגיה גרועות ויחסית לטווח קצרשירותים, השימוש בהם אינו מומלץ. (אסור במפעלי האדרספילד וגרנג'מות'.)
טורניר מלכודת קיטור במפעל Shell - קנדה
אפשר לקרוא לזה מרוץ חיסול בינלאומי גדול, או אולימפיאדת מלכודת הקיטור, או טורניר שימור אנרגיה. התחרות כיסתה כמעט את כל העולם ונמשכה 10 שנים. הזוכה היה מפעל Shell בקנדה באזור מונטריאול. הפרס הוא מיליון דולר בחיסכון באנרגיה בקיטור לשנה.
התחרות החלה באמצע שנות ה-70, זמן קצר לאחר ההכרזה על אמברגו הנפט. עלות הפקת הקיטור במפעל Shell בתחילת אותו עשור נעה בין 40 ל-50 סנט לכל 1,000 פאונד קיטור (0.9 עד 1.1 דולר לטון). לאחר שעלות הקיטור הוכפלה תוך שנה, התברר שצריך לעשות משהו.
בית הזיקוק Shell באזור מונטריאול הוא הגדול מבין חמשת בתי הזיקוק של Shell בקנדה. המפעל הפעיל יותר מתריסר דודי קיטור עם קיבולות שנעו בין 60 ל-190 אלף פאונד קיטור לשעה (27 עד 86 טון/שעה). יותר מ-4,000 מלכודות קיטור הותקנו במערכות קיטור וקונדנסט. רקע זה חשוב מכיוון שבשנת 1975 החליטה הנהלת המפעל לבחון את צריכת האנרגיה מנקודת מבט של קיצוץ בעלויות. כחלק מתכנית מקיפה, הפחתת צריכת הקיטור הייתה גם חלק מהאמצעים להשגת היעד של צמצום צריכת האנרגיה של המפעל ב-30% עד סוף 1985.
ביולי 1975 נערך סקר של כל מלכודות הקיטור שהותקנו בבית זיקוק זה. נקבע שרובן היו מלכודות קיטור דו-מתכתיות, ונתונים חשבונאיים הראו כי בין 1973 ל-1975 נרכשו בממוצע 1,500 מלכודות קיטור חדשות בשנה.
שלב ראשון במרוץ ההדחה
הוחלט לבצע בדיקות מקיפות של סוגים שונים של מלכודות קיטור בתנאים דומים. בזמן הסקר, מספר מלכודות הקיטור של ארמסטרונג במפעל היה פחות מ-2%, והיו כתריסר סוגים ודגמים בשירות.
במפעל Shell נבדקו כ-900 מלכודות קיטור, 100 מכל אחד מ-9 דגמים שיוצרו על ידי 6 חברות שונות. הסוגים שנבדקו כללו מלכודות צפה הפוכה, תרמודינמיות, דו-מתכתיות ומלכודות תרמוסטטיות אחרות מתוצרת ארה"ב, קנדה ומעבר לבריכה.
על מלכודות הקיטור הללו הותקנו חפצים שוניםמערכות קיטור בלחץ קיטור של 14 ו-7 ק"ג/ס"מ, וכן במערכות קיטור בלחץ נמוך, שלאחריהן נוטרה פעולתן בקפידה. הקריטריונים להערכת מלכודות קיטור היו אובדן קיטור חולף ושיעור כשל.
כמה מלכודות קיטור נכשלו לאחר מספר חודשים בלבד, אחרות נמשכו זמן רב יותר.
מלכודות קיטור שהוסרו עקב כשל קובצו ונבדקו מחדש כדי לקבל ערך זמן עד כשל עבור כל דגם.
בהתבסס על התוצאות של בדיקות אלו שנמשכו שנתיים, נקבע כי אחת ממלכודות הקיטור התרמודינמיות ומלכודות הקערה ההפוכות מנירוסטה דגם 1811 של ארמסטרונג הראו את הפוטנציאל הגדול ביותר.
פתרון מעטפת - לך עם המנצח
בשנות ה-60 אומצו מלכודות קיטור תרמו-מתכתיות כסטנדרט למפעל Shell, אך התברר ששיעור הכישלונות שלהן היה 20 ... 27% בשנה. לאחר השלב הראשון של הבדיקה, Shell שינתה את הסטנדרט שלה לטובת שני סוגי מלכודות קיטור שהפכו למנצחים בשלב הראשון של "מרוץ הנוקאאוט".
בשנת 1977 החליטה הנהלת מפעל Shell, יחד עם קבוצת העבודה בתחום האנרגיה, לשפר את הרמה הטכנית של כל מערכת הקיטור-קונדנסט ולהחליף 4,200 מלכודות קיטור. מחצית ממלכודות הקיטור שהותקנו לאחרונה היו מלכודות קיטור מדגם 1811 של ארמסטרונג, והחצי השני היו מלכודות קיטור תרמודינמיות של חברה אחרת. Shell שמרה רק על שני הסוגים הללו כסטנדרט והסירה את כל מלכודות הקיטור האחרות ממפרטים ומלאי מותאמים אישית. אנשי התחזוקה יכלו להחליף רק מלכודות קיטור פגומות באחד משני הסוגים הללו, שהיו זמינים במילואים.
שוב אורגנה ניטור מקיף של תפקוד כל מודל.
מספר הסירובים ירד ל-3...5%. שיעור הכשל של 2,100 מלכודות קיטור עם זכוכית הפוכה מבית ארמסטרונג ב-6 השנים האחרונות עמד על כ-1.8%. המשמעות היא ששיעור הכישלונות של הדגם המתחרה - מלכודות קיטור תרמודינמיות - היה גבוה משמעותית מהערך הממוצע של 3 - 5% (כ-6.2%).
ההחלטה הבאה שהתקבלה על ידי הממשל ב-1984 הייתה ההחלטה להשתמש רק במלכודות קיטור כוסות הפוכות כסטנדרט.
הכוח המניע מאחורי ההחלטה היה חיי השירות הארוכים של מלכודת קיטור מסוג זה, וכן תכונה חדשה בדמות מתאם חיבור אוניברסלי בדגם 2011, המאפשר התקנת מלכודת הקיטור בכל זווית ביחס ל. ציר הצינור. כאשר מלכודות הקיטור התרמודינמיות הנותרות נכשלות, Shell תחליף אותן במלכודות קיטור עם כוס הפוכה. דגמים אלה מצוידים כמעט בכל לווייני הקיטור, כמו גם ציוד אחר של מערכות קיטור הפועלות הן על קיטור בלחץ נמוך והן על קיטור של 14 ק"ג/סמ"ר.
המאמץ משתלם
רוי גאנס, ראש צוות האנרגיה בבית הזיקוק במונטריאול של Shell, מדווח שהתוצאות יותר מהצדיקו את המאמץ. לדבריו, "במהלך 7 השנים האחרונות, צריכת הקיטור ירדה מ-24 מיליון פאונד ליום ל-15 מיליון פאונד" (מ-15,900 t/d ל-6,800 t/d).
היעד שהציבה Shell לתקופה של 10 שנים (1975 - 1985) היה להפחית את צריכת האנרגיה ל-30%. הירידה בפועל בצריכת הקיטור לשנת 1984 עלתה על היעד שנקבע והסתכמה ב-35.2% בהשוואה לשנת הבסיס 1972.
באמצעות צעדים להפחתת צריכת הקיטור, חסך בית הזיקוק יותר מ-20 מיליון דולר מ-1978 עד 1984. חיסכון הושג הן באמצעות מודרניזציה ואוטומציה של הטכנולוגיה, והן באמצעות התוכנית המאומצת למלכודות קיטור. מאז תחילת העבודה על מלכודות קיטור, עלות הקיטור גדלה פי 13. במקביל גדל גם נפח הייצור במפעל.
רוי גאנס מדווח שאמצעים אלו אפשרו לבטל 8 דודי קיטור קטנים בקיבולת של 60,000 פאונד קיטור לשעה כל אחד (כ-27 ט'/שעה). הוא גם הצהיר שהכוננים הסיבוביים של חלק מהציוד הוחלפו בכוננים חשמליים כתוצאה מהעלייה בעלות הקיטור. "באשר למלכודות קיטור, רוֹבחיסכון הושג הודות לניטור המתמיד שלהם", אמר ר' גאנס.
בית זיקוק זה משתמש בנוסחת עלות דלק שולית שיכולה להביא את כל צורות האנרגיה לצורה סטנדרטית.
זה ידוע בתור הנוסחה המקבילה לדלק נוזלי.
האנרגיה שנחסכה כתוצאה מתוכנית מלכודות הקיטור שווה ערך לכמיליון דולר בשנה.
לאחר שלבסוף הביאו בחשבון את עלות מלכודות קיטור חדשות ואת עלויות התקנתן כחלק מהתוכנית כולה, התברר שתקופת ההחזר על הכסף שהוצא עמדה על כמעט 6 חודשים. במילים אחרות, תוכנית העבודה להחלפת וסטנדרטיזציה של מלכודות קיטור הבטיחה תשואה על הכספים שהוצאו עליה תוך פחות משישה חודשים.
פעילות אפקטיבית של קבוצת חיסכון באנרגיה
האחריות לבדיקת כל מלכודות הקיטור לפחות פעמיים בשנה מוטלת על שני מומחים טכניים בכירים של קבוצת שימור האנרגיה.
תג מוצב על מלכודות עיבוי פגומות ודיווח עליהן נשלח לשירות השיגור. מתקנים מקבלים ממנה את המיקום הספציפי של מלכודות הקיטור הללו יחד עם הזמנת עבודה.
כל מלכודת קיטור שפורקה מתועדת עם הסיבה.
אם מלכודת הקיטור נכשלת תוך 3 מונח קיץאחריות, הוא מוחזר ליצרן לבדיקה והחזר, במידת הצורך.
אֶל מלכודות קיטור תופסות מקום במלאי
Shell מסוגלת לקבוע באופן אמפירי את מספר הכשלים הממוצע ולשמור על מלאי מלכודות הקיטור ברמה הנדרשת. בעבר, Shell רכשה מלכודות קיטור על בסיס חודשי. כעת Shell, שיודעת מניסיון את מספר התקלות, חוזה מראש את הצורך השנתי ומבצעת רכישות אחת לשנה. מעטפת גם מבטיחה שהמלאי הנדרש נשמר. מכיוון שבית הזיקוק תמיד עובד על פרויקטים חדשים, אם נדרשות מלכודות קיטור, הן נלקחות ישירות מהמחסן עבור אותם פרויקטים. ר' גאנס מדווח כי מאחר והמפעל רוכש מספר לא מבוטל של מלכודות קיטור בבת אחת ומווסת את המלאי שלו, הוא יכול ליהנות מהנחות נוחות יותר.
לאחר מכן הוא העריך כי עלות מלכודות קיטור דומה לעלות העבודה של התקנתן ותחזוקתן במערכת. תשלום עבודה הוא יקר. ייתכן שבגלל זה בחר המפעל בדגם 2011 מבית ארמסטרונג, אומר ר' גאנס. לטווח ארוךשירותים פירושם שאין צורך להחליף אותם בתדירות גבוהה כמו קודם.
מתאמן כדי לנצח
ניסיון והכשרה חיוניים לחברי קבוצת העבודה לשימור אנרגיה. טכנאים בכירים כמו אלן לפלנטה ואיבון סיר עובדים במפעל Shell כבר שנים רבות. התברר שאנשים הם המפתח להבטחת תוכנית יעילה לחיסכון באנרגיה. הטכנאים הבכירים הללו מכירים את המפעל ואת כל מי שעובד בו.
שניהם חיוניים להצלחת התוכנית. כל חברי קבוצת העבודה השתתפו בסמינרים לחיסכון באנרגיה שערך ארמסטרונג והשתמשו בכל אחד מהם הזדמנות נוספתכדי לקדם את הידע שלך על קיטור ומלכודות קיטור.
למפעל Shell יש תוכנית רוטציה כך שחברי צוות שימור האנרגיה נשארים בצוות מספיק זמן כדי להשיג השפעה, אבל לא כל כך הרבה זמן עד שמתפתחת שאננות. סיבוב זה מקדם חדירה רעיונות טרייםלתוכנית החיסכון באנרגיה. במהלך הזמן שחלף מאז נכתב מאמר זה, מונה ג'יי ביושאמפ לראש קבוצת העבודה לחיסכון באנרגיה, במקום ר' גאנס.
מוניטין מתקבל על ידי הצלחה
דו"ח גאנס קובע כי תוכנית חיסכון האנרגיה היא הדרגה הגבוהה ביותרגלוי והמוניטין של חברי קבוצת העבודה בכל רמות הארגון גבוה למדי. פעמיים בשנה הקבוצה מכינה ומגישה להנהלה דוח על תוצאות התכנית והצעות לפרויקטים חדשים.
ייעוץ מאנשי מקצוע
כשהוא נשאל איזו עצה אפשר לתת לחברות אחרות שחושבות על יישום תוכנית חיסכון באנרגיה, עונה ר' גאנס:
"קבל תמיכה מההנהלה. בלי זה, כל האמצעים המתוכננים מאבדים את אופיים המחייב. ההנהלה מצפה לתוצאות, ואם השקעות בעבודות שימור קיטור מביאות לחסכון משמעותי, אז אנשים רבים הופכים לתומכים שלך.
חשוב מאוד שייבחרו אנשים מתאימים לארגון עבודת התכנית. צריך לכבד את האנשים האלה לא רק על ידי ההנהלה, אלא גם על ידי מפעילים, מנהלי עבודה ושיפוצניקים".
גאנס מסכם כי ללא התחייבות הנהלת מפעל Shell ותמיכת עובדיה, לא היה ניתן לבצע את כל הבדיקות שהוזכרו, להחליף יותר מ-4,000 מלכודות קיטור ולחסוך יותר ממיליון דולר בשנה בייצור קיטור. כְּסָפִים.
הַפנָיָה
(על בית הזיקוק של Shell - מונטריאול מזרח).
ממוקם באזור מונטריאול, בית הזיקוק Shell נוסד ב-1932 והובא לייצור ב-1933 עם קיבולת של כ-5,000 חביות נפט גולמי ליום (כ-800 מ"ק ליום).
מספר העובדים עמד אז על 75 איש. ב-1985 העסיק המפעל כ-700 עובדים, וכושר הייצור גדל ל-120,000 חביות ליום (19,080 מ"ק ליום).
במהלך העשורים האחרונים, המפעל התרחב ללא הרף. המוצרים של מפעל מודרני זה כוללים בנזין, שמני סיכהו מגוון רחבמוצרי נפט אחרים. מפעל זה הוא הגדול מבין 5 בתי הזיקוק של Shell בקנדה, ואחד מבתי הזיקוק הגדולים במזרח קנדה.
מים לייצור קיטור נלקחים מנהר סנט לורנס. הפקת קיטור מהווה 30 עד 35% מסך עלויות האנרגיה. במהלך חודשי החורף, צריכת הקיטור היא 740,000 פאונד לשעה (335.7 ט'/שעה), וב חודשי הקיץיורד ל-560,000 lb/hr (253.7 t/hr). כמות הקיטור העיקרית מופקת על ידי ארבעה דוודים בלחץ גבוה (600 psi = 42 kg/cm2) ודוד פסולת אחד (200 psi = 14 kg/cm2). ישנם גם כמה דודי פסולת קטנים. ממוצע של 15.2 מיליון פאונד של קיטור (כ-6,900 טון ליום) מופק מדי יום, וזה פחות משמעותית מ-24 מיליון פאונד (כ-10,890 טון ליום) שהופקו ב-1977.
מפעל העיסה והנייר Weyerheuser משחזר כמעט מיליון דולר בשנה באמצעות תוכנית ניהול אנרגיית הקיטור שלה. תחרות גלובלית דורשת תכנון וניהול קפדניים של הייצור, אך אל תשכנעו את עובדי מפעל העיסה והנייר Weyerheuser בפלימות', צפון קרוליינה. על ידי בחינת כל היבט של פעילות המפעל שלהם, הם הצליחו להפחית עלויות בכמעט מיליון דולר בשנה על ידי יישום תוכנית נרחבת לניהול אנרגיית קיטור.
המפעל הענק, הפועל מתחילת שנות ה-30, נרכש על ידי חברת Weyerheuser ב-1960. למרות שהמוצר הסופי - נייר - לא עבר שינויים מהותיים במהלך השנים, טכנולוגיית הייצור שלו עודכנה משמעותית.
טחנת פלימות' מייצרת נייר משובח, כמו גם נייר במשקל בינוני, נייר מוך וקרטון. נכון להיום, 5 מכונות לייצור נייר ו-5 חנויות לייצור עיסת עץ מספקות תפוקה ממוצעת של 2,300 טון של מוצרים בכל יום עבודה.
בממוצע, המפעל מייצר 1.95 מיליון פאונד של קיטור לשעה (884.5 tph), 90% מהם משמשים בטכנולוגיה. מכיוון שהפקת הקיטור כה גדולה, אפילו תקלות קטנות יחסית כמו מלכודת קיטור המותקנת על קו קיטור בלחץ גבוה יכולות להגדיל במהירות את ההפסדים.
מערכת אספקת אנרגיה עצמאית
המפעל מייצר קיטור וחשמל הנחוצים לטכנולוגיה ולחימום באופן עצמאי. אנרגיה לא מנוצלת מהמפעל מסופקת לחברת החשמל המקומית.
המפעל מפעיל 4 דודי קיטור. קיטור נוצר על ידי שני דודי פסולת עץ (לחץ 1,275 psi = 90 kg/cm2); דוד דלק מעורב אחד (לחץ 650 psi = 45 kg/cm2) ודוד פסולת אחד (לחץ 875 psi = 62 kg/cm2). הדוודים האלה שורפים פחם, פסולת עץ ומשקאות חריפים - מוּצָר לְוָאִיייצור עיסת עץ. צריכת קיטור מקסימלית מתרחשת בחורף, כאשר מופקים 2.3 מיליון פאונד של קיטור לשעה (1,043 tph).
מפעל פלימות' מפעיל כ-1,250 מלכודות קיטור. מלכודות קיטור דגם 411G של ארמסטרונג משמשות לניקוז קווי הקיטור הראשיים (לחץ 650 psi = 45 kg/cm2), ולניקוז קווי קיטור בלחץ נמוך יותר (150 psi = 10.5 kg/cm2) אספקת קיטור למייבשי נייר ועוד. ציוד טכנולוגי, - דגמים שונים של מלכודות קיטור מסדרת ארמסטרונג 800.
במשך מספר שנים, מערכת הקיטור-קונדנסט של הארגון לא הייתה בראש סדר העדיפויות של אנשי התחזוקה. חוסר מודעות לפוטנציאל החיסכון של מערכת מנוהלת כהלכה, יחד עם כלכלה לאומית חזקה, הסבו את תשומת הלב לצרכים אחרים.
"עם זאת", מסביר בילי קספר, מפקח תפעול ציוד Weyerheuser, "כל זה השתנה בתחילת שנות ה-80 כאשר החברה שלנו החלה, בעזרת ארמסטרונג, לחפש דרכים לשפר את יעילות הניהול של מערכת הקיטור-קונדנסט.
על ידי זיהוי מקורות אובדן, ניתן למצוא הזדמנויות חדשות
"למרות שניהול אנרגיה צריך להיות חלק חשוב מהעבודה, הרעיון לעבור לחיסכון באנרגיה שעלה מהתוכנית תַחזוּקָהותיקון מלכודות עיבוי, שוחררו לפני כשש שנים", אומר ב' קספר.
במקביל בוצעה ביקורת אנרגיה פנימית. "כשהדוח הזה הוצג למנהל התפעול שלנו, הוא קבע שאפשר לשפר משמעותית את עלויות האנרגיה שלנו לטון", ממשיך קספר.
אחת ההזדמנויות לצמצום עלויות שזוהו בדוח הייתה קשורה לאובדן קיטור מעופף. ביקורת האנרגיה הראתה שכ-60% מ-1,000 מלכודות הקונדנסט התרמודינמיות שהותקנו במפעל דלפו או אפשרו זרימה חופשית של קיטור. כִּי מספר גדולכשלים של מלכודות עיבוי נצפו בצינורות קיטור בלחץ גבוה היו בולטים למדי.
כדי למנוע את הבעיות הנגרמות מדליפות ונזילות קיטור, בחרה Weyerheuser להחליף את מלכודות הקיטור התרמודינמיות המועדות לכשלים במלכודות קיטור צפות הפוכות של ארמסטרונג. מלכודות הקיטור של ארמסטרונג התאימו באופן אידיאלי לתנאי ההפעלה הקשים במפעל, שם הצטברו במהירות זיהומים ומזהמים אחרים בקווי הקיטור. "וידאנו שעיצוב מלכודת הציפה ההפוכה של ארמסטרונג מספק יכולת תחזוקה טובה אמינות גבוהה", מציין ב' קספר.
ידע הוא המפתח
בשלב מוקדם זוהה שאנשים האחראים לתחזוקת הציוד נדרשו להכשרה. בנוסף, ב' קספר ראה הגיוני למנות אדם אחד האחראי על יישום תוכנית התחזוקה והתיקון של מלכודות קיטור. הוא הסביר שהבחירה לא הייתה קשה לביצוע.
"רנדי הרדיסון, מומחה עם 23 שנות ניסיון בוויירהאוזר, היה בעל האנרגיה וההתלהבות הדרושים לעבודה מסוג זה. יתרה מכך, הוא בעצם בשל למשימה זו. ואכן, חלק ניכר מההצלחה שהושגה במהלך תוכנית מלכודת הקיטור שלנו יכולה להיות מיוחסת ליוזמה של רנדי."
בעוד מכונאי מלכודות קיטור שקודם לאחרונה, R. Hardison, השתתף בסמינר של ארמסטרונג על שימור אנרגיית קיטור, נציג ארמסטרונג מקומי קידם תוכנית הכשרה בת שבועיים עבור כרבע מ-460 עובדי מחלקת התחזוקה בפלימות'.
מחלקת התחזוקה והתיקונים, כפי שמסביר ב' קספר, נחשבת למחלקה חשובה ביותר במפעל. "בשל האופי המתמשך של הייצור במפעל שלנו, תחזוקה ותיקונים הם המפתח להבטחת פעילות רווחית. הייתה לנו תחושה של כמה חשוב זה עשוי להיות שהמספר המקסימלי של העובדים שלנו יקבלו ידע הכרחיבסמינר על מלכודות קיטור".
בינתיים, המשתתפים בסמינרים של הנציגים בנושא ניהול אנרגיית קיטור ספגו את הידע הזה באופן פעיל. "משתתפי הסמינר יודעים שכל אחד מהם עומד בפני המשימה לעזור לחסוך כסף, וכאן הבנו את פוטנציאל החיסכון במערכת הקיטור והקונדנסט שלנו", מציין ב' קספר.
חמושים בידע חדש כיצד פועלות מלכודות הקיטור של המפעל שלהם, הדבר הראשון שגילו היה שרבות ממלכודות הקיטור שהותקנו היו בגודל שגוי. צינורות החזרת הקונדנסט היו קטנים מדי בקוטר, מה שהוביל לעבודה רבה בהחלפתם. מלכודות קיטור רבות הותקנו ב למקומות שקשה להגיע אליהם. "אני חושב", מציין ר' הרדיסון, "הם צריכים להיות נגישים כך שכל אחד יוכל לבדוק ולבדוק גם את המלכודות וגם את המערכת כולה."
שיפור הנהלת חשבונות עוזר לשמור מידע.
כאשר החלה תוכנית הבדיקה והתיקון העיקרית של מלכודות קיטור במרץ 1987, המערכת הישנה לתיקון רישומי תחזוקה הוסבה ל- מערכת מחשב. את התפקיד המוביל בשינוי המערכת נטל ר' הרדיסון, שהופקד באחריות למודרניזציה שלה.
"המספר הגדול של מלכודות קיטור במפעל שלנו הוביל אותנו לרעיון שכדי לפשט את החשבונאות, עלינו להזין את המידע הזה למחשב. בנוסף, התרשמנו מהיעילות והפשטות של תוכנית התחזוקה המונעת של ארמסטרונג", מציין ר' הרדיסון.
כאשר הופיעו דוחות התקדמות על תוכנית מלכודות הקיטור ב-Weyerheuser, החלו להופיע חיסכון בעלויות. "גילינו שתוכנית מלכודות הקיטור שלנו מחזירה את עצמה", מסביר ר' הרדיסון. "תשואת הקונדנסט עלתה מ-50 ל-63%. כעת אנו פועלים על 4 דודי קיטור במקום 11, כפי שהיה לפני שלוש שנים בלבד. בנוסף, אנו מקבלים כעת 3% יותר קונדנסט מכל מערכת המפעלים מבעבר".
כדי לחסוך זמן ולהגדיל את הפרודוקטיביות, רנדי הרדיסון המיר משאית מפעל רגילה לרכב ייעודי לתחזוקה ותיקון מלכודות קיטור.
"תלפי אנרגיה" הם בעלי ברית חשובים.
עובדי תחזוקה אינם היחידים המעורבים בניהול אנרגיית קיטור. עובדים אחרים התוודעו גם הם לחשיבות חיסכון באנרגיה הודות להופעתם של "מאלפי אנרגיה". "בכל פעם שמישהו מבחין בדליפת קיטור, הוא יוצר איתי קשר ואנחנו הרכבנו ועדה של מאלפי אנרגיה", מסביר ר' הרדיסון. "התנועה של "מאלפי האנרגיה" התעוררה לפני מספר שנים במפעל אחר של ויירהייזר, אבל כבר נקלטה כאן. במהלך פגישות אלו, אדבר בדרך כלל על אופן פעולת מערכת הקיטור/עיבוי וכיצד לבדוק מלכודות קיטור, וכן אעזור לוועדה לפתור בעיות הקשורות לדליפות קיטור".
בנוסף להובלת ישיבות ועדת Energy Tamer, הארדיסון ארגן סדרה של סמינרים משלו בשם "בואו נדבר על מלכודות קיטור". מדי חודשיים, כ-25 עד 35 עובדים יתאספו לסמינרי הכשרה בני שעה בהפסקת הצהריים שלו. בסמינרים אלה של צהריים וצהריים, שהם חובה לכל עובדי המפעל, הרדיסון נותן סקירה כללית על אופן פעולתם של מלכודות קיטור. כל משתתפי הסמינר מקבלים כובע משתתף מיוחד, וכן עותק של הקומדיה המקורית של ר' הרדיסון, מה שגורם להפתעה נעימה.
תשומת לב עדיפות באה לידי ביטוי בתוצאות הכספיות.
מפקח מחלקת אחזקה ותיקונים ב' קספר סבור:
"אני יכול לייעץ את הדברים הבאים לכל מי שעוסק בניהול מערכות קיטור קונדנסט:
ראשית, הקצה לאדם אחד אחריות מלאה לתחזוקה ותיקון של מלכודות קיטור וודא שאחריות זו היא בעדיפות ראשונה.
- שנית, לספק לאדם את ההכשרה, הכלים והציוד המתאימים.
במקרה שלנו, מכבדים כללים אלו ואנו מקבלים עלייה ברווח השנתי של החברה הודות ליחס מחודש לניהול אנרגיית קיטור. "כמובן", מוסיף ב' קספר מיד, "הגורם המרכזי בהגדלת הרווחים הוא ידע. הידיעה היכן מערכת הקיטור והקונדנסט שלך מפסידה כסף עוזרת לך להבין את הדרכים השונות שבהן תוכל ליישם תוכניות חיסכון בקיטור. וארמסטרונג הוכיח שהוא שותף אמין, המספק את המוצרים והידע שאנחנו צריכים".
Http://www.energycontrol.spb.ru/Appek.nsf/(sitetree)/DEEA11C767B81A7EC325708B004A90E9?OpenDocument
מלכודת עיבוי מתורגמת מ שפה אנגלית"מלכודת קיטור" פירושה מלכודת קיטור. תפקידו העיקרי הוא להסיר באופן רציף עיבוי קיטור ממערכת הצינורות ומציוד תרמי (חילופי חום) באמצעות קיטור. עיבוי יכול להיווצר כאשר קיטור מאבד חום במחלפי חום או בתהליך חימום של מערכת צנרת ומתקנים, כאשר חלק מהקיטור מופקד על הקירות הפנימיים של המערכת והופך למים. הנוכחות של עיבוי במערכות אספקת קיטור מובילה לפטיש מים, אובדן כוח תרמי וירידה באיכות הקיטור.
לא רק הפעולה הבלתי פוסקת של מערכת עיבוי הקיטור, אלא גם פעולתה הבטוחה תלויה באיכות מלכודת הקיטור. הבחירה של מלכודת קיטור מבוססת על טמפרטורת הפעלהולחץ במערכת, כמו גם כמות הקונדנסט שנוצר.
דרישות בסיסיות למלכודות קיטור המבוססות על ייעודן:
הסרת קונדנסט ללא הפרעה ואמינה ללא אובדן אדים טריים.
. הסרה בזמן של אוויר וגזים בזמן הפעלת מפעל הקיטור.
. צְפִיפוּת.
. עמידות בפני סביבות עם תכלילים שוחקים.
. עמידות בפני פטיש מים ו לטווח ארוךשירותים.
. פרודוקטיביות גבוהה עם נפילות לחץ קטנות (לדוגמה, ניקוז של צינור קיטור במהלך תנאי הפעלה).
. הסרת כמות קטנה של עיבוי ללא אובדן קיטור במפל לחץ גדול (לדוגמה, ניקוז קו קיטור בתנאי הפעלה רגילים).
כדי לעמוד בדרישות מגוונות כאלה, ישנם מספר סוגים של מלכודות קיטור, השונות בעקרונות הפעולה:
מלכודות עיבוי צפות (מכניות), הנשלטות על ידי רמת הקונדנסט;
. מלכודות קיטור תרמיות, הנשלטות על ידי טמפרטורת הקונדנסט;
. מלכודות קונדנסט תרמודינמיות שנכנסות לפעולה בהתאם למצב הסביבה.
מלכודות עיבוי מכניות (צפות).
הם משמשים להסרת עיבוי ממחליפי חום, וכן במערכות בהן נדרש ניקוז מהיר של עיבוי. עקרון הפעולה של מלכודות קיטור מכניות מבוסס על צפיפויות שונות של קיטור ועיבוי, כמו גם על כוח הסגירה מהמצוף.
מילוי קונדנסט תא פנימימלכודת קיטור, מעלה את המצוף, פותחת את שסתום היציאה. כאשר אדים חודרים למלכודת הקונדנסט, רמת הקונדנסט יורדת ושסתום היציאה נסגר. לבצע הסרה מתמשכת של עיבוי כמעט בטמפרטורת הרוויה בקיטור. סוג זה של מלכודות קיטור מתאיםמחליפי חום
עם משטח חילופי חום גדול והיווצרות אינטנסיבית של כמויות גדולות של עיבוי.
היתרונות של מלכודות קיטור צפות:
הסרה מתמשכת של קונדנסט מהמערכת בטמפרטורת הרוויה.
. הסרת כמויות גדולות של עיבוי ללא אובדן קיטור.
. הסרה אוטומטית של אוויר וגזים לא מעובים במהלך הפעלה ומצבי פעולה רגילים.
. פינוי קונדנסט בירידות לחץ קטנות וגדולות, ערכים לא יציבים של ירידת לחץ וקצב זרימה.
. ניקוז מהיר של המערכת.
. תחזוקה. החלפת הרגולטור באחר (עם חתך שונה) מבלי לפרק את ניקוז הקונדנסט.
חסרונות של מלכודות קיטור צפות: רגיש להקפאה כאשר מותקן בחוץ (עם).
טמפרטורות שליליות . גָדוֹל.
מידות כוללות
. עמידות חלשה לפטיש מים.
מלכודות קיטור תרמיות.
עקרון הבקרה של מלכודת עיבוי זו מבוסס על שינויים בטמפרטורה של הקונדנסט. אם הטמפרטורה בתוך השסתום הופכת נמוכה בכמה מעלות מטמפרטורת הקיטור הרווי, השסתום נפתח; ברגע שהטמפרטורה מתקרבת לערך של לחץ הקיטור המתאים, היא נסגרת. אופי הפעולה של מלכודת הקונדנסט התרמית הוא דיסקרטי (מחזורי). בעת בחירת העיצוב וההגדרות שלו, אתה יכול לשנות את ערכי טמפרטורות הפתיחה והסגירה של השסתום.
קבוצה זו של מלכודות קיטור כוללת מלכודות קיטור דו-מתכתיות וממברנות-קפסולות.
מלכודות קיטור דו מתכתיות.
פעולתה של מלכודת קיטור תרמודינמית מבוססת על האפקט האווירודינמי והתכונות התרמודינמיות של מים. מכיוון שבזרימה בינונית סכום הלחץ הסטטי (אנרגיה פוטנציאלית) ולחץ הלחץ הדינמי (אנרגיה קינטית) הוא תמיד ערך קבוע, כאשר הלחץ הסטטי (מד) יורד, הלחץ הדינמי עולה ולהיפך. במהלך הפעלת המערכת, כאשר גוף המלכודת מלא בקונדנסט קר, דיסקית השסתום נלחצת כלפי מעלה, ומאפשרת לעיבוי לזרום בחופשיות דרך השקעים. ככל שהמערכת מתחממת, הטמפרטורה של הקונדנסט עולה והלחץ הסטטי, בהתאם, עולה. בתורו, חלק מהלחץ הסטטי מומר למהירות במרווח בין המושב לדיסק, מה שגורם לדיסק לרדת ולסגירת יציאות היציאה.
היתרונות של מלכודות קיטור תרמודינמיות:
עיצוב קומפקטי, פשוט וקל משקל.
. ניתן להשתמש במערכות עם קיטור מחומם.
. התקנה בכל עמדה.
. עמידות בפני פטיש מים, רעידות, קורוזיה והפשרה.
חסרונות מסוג זה:
. "קיטור מעופף" כאשר הוא מופעל.
. לחץ גב לא יעלה על 60% מלחץ המערכת.
. יציאת אוויר גרועה.
. נדרשת תחזוקה תקופתית: פתח את מלכודת הקיטור כדי ליצור כרית אדים חדשה מעל לוח השסתום.
. בעת שינוי תנאי מזג האוויר(רוח, גשם, שלג וכו') תדירות מחזורי הפעולה עולה, וחיי השירות פוחתים בהתאם.
אז, הם שונים באופן משמעותי בעקרונות הפעולה, ובהתאם, יש להם יישום מערכות שונותותנאי הפעלה. בְּחִירָה סוג אופטימליתלוי בפרמטרים תפעוליים של המערכת כגון: הרכב כימי, טמפרטורה ולחץ סביבת עבודה, טמפרטורה סְבִיבָה, תפוקת מערכת וכו'. כל הפרמטרים הללו מצוינים בשאלון, אותו יש למלא בעת הגשת הבקשה לבחירת מלכודת עיבוי על ידי המומחים של החברה שלנו.
בחירה נכונה של מלכודת עיבוי מבטיחה לא רק פעולה רציפה וללא בעיות של המערכת, אלא גם אופטימיזציה של העלויות כתוצאה מיעילות אנרגיה מוגברת של המערכת. בחירה שגויה מובילה לתפעול שגוי של המערכת כולה ובהתאם לעלויות נוספות של משאבי חומר.
להפעלה נכונה של המערכת ובחירה נכונה (קביעת סוג), ניתן לפנות למומחים של חברתנו שיש להם חוויה נהדרתבשימוש במלכודות קיטור במערכות עיבוי קיטור ועוברים באופן קבוע הכשרה מיצרנים מובילים של ציוד זה.
נשמח לענות על שאלותיכם בכל דרך שנוחה לכם!
א.יו. אנטומושקין, מהנדס, ספירקס-סרקו הנדסה LLC, סנט פטרסבורג
בחירת מלכודת קיטור
היעדר או בחירה לא נכונה של מלכודת קונדנסט מובילה להפסדים עצומים במערכת הקיטור-עיבוי. יחד עם זאת, מלכודת עיבוי שנבחרה, מחושבת ומותקנת נכון היא מכשיר חסכון באנרגיה שיכול לחסוך כסף משמעותי ולהחזיר את עצמו במהירות רבה.
לעתים קרובות מוזנח כי היעילות של כל ציוד חימום תלוי בסופו של דבר בארגון ניקוז הקונדנסט. רק מהנדס מנוסה יכול לזהות שגיאות המובילות לביצועים מופחתים של ציוד חימום ועלויות תפעול מוגברות.
למהנדס כוח יהיה הרבה יותר קל לשפר את מערכות ניקוז הקונדנסט בארגון שלו אם הוא יודע את המטרה, העיצוב והמאפיינים של ניקוז הקונדנסט.
בחירת מלכודת הקיטור תלויה בסוג הציוד ובתנאי ההפעלה שצוינו. תנאים אלו עשויים לכלול תנודות בלחץ ההפעלה, העומס והלחץ האחורי על מלכודת הקיטור. בנוסף, ניתן להגדיר תנאי עמידות בפני קורוזיה
יציבות, עמידות בפני פטיש מים וקפיאה, כמו גם שחרור אוויר במהלך הפעלת המערכת.
המונח "מלכודת עיבוי" אינו משקף בצורה נכונה את המטרה של מכשיר זה. התרגום הישיר מאנגלית הרבה יותר ברור: מלכודת קיטור פירושה "מלכודת קיטור". המשמעות היא שהמשימה העיקרית של מלכודת הקונדנסט היא לנעול את הקיטור במחליף החום עד לעיבוי מוחלט, ולאחר מכן להסיר את העיבוי שנוצר. יתר על כן, מלכודת הקונדנסט חייבת לעשות זאת באופן אוטומטי, עם כל תנודות בפרמטרים של עומס וקיטור.
הדבר החשוב ביותר לזכור הוא שאין מלכודת עיבוי אוניברסלית בטבע, אך יחד עם זאת, תמיד יש פתרון אופטימלי למערכת ספציפית. וכדי למצוא אותו, קודם כל, כדאי לשקול את האפשרויות הזמינות ואת התכונות שלהן.
ישנם שלושה סוגים שונים מהותית של מלכודות קיטור.
1. מלכודות קיטור תרמוסטטיות (איור 1). סוג זה של מלכודת קיטור מזהה את הפרש הטמפרטורה בין קיטור לעיבוי. אלמנט רגיש ו מַפעִילהוא התרמוסטט. לפני הסרת הקונדנסט, יש לקרר אותו לטמפרטורה מתחת לטמפרטורת הקיטור הרווי היבש.
תכונה עיקריתכל מלכודות הקיטור התרמוסטטיות דורשות קירור מקדים של העיבוי בכמה מעלות ביחס לטמפרטורת העיבוי לפני פתיחת השסתום. כלומר, כולם פחות או יותר אינרציאליים.
תכונות של מלכודות קיטור תרמוסטטיות:
ביצועים גבוהיםעם גודל ומשקל קטנים יחסית;
שחרור חופשי של אוויר במהלך ההפעלה;
מלכודת קיטור מסוג זה אינה קופאת (אם אין קו קונדנסט עולה מאחורי המלכודת, והעיבוי לא יציף אותה כאשר הקיטור יכבה);
קל לתחזוקה.
2. מלכודות קיטור מכניות (איור 2). עקרון הפעולה של מלכודות קיטור אלו מבוסס על ההבדל בצפיפות הקיטור והעיבוי. השסתום מופעל על ידי מצוף כדורי או מצוף זכוכית הפוך. מלכודות קיטור כאלה מספקות הסרה מתמשכת של קונדנסט בטמפרטורת קיטור, לכן סוג זה של מלכודת קיטור מתאים בעיקר למחלפי חום עם משטחי חילופי חום גדולים והיווצרות אינטנסיבית של כמויות גדולות של עיבוי.
יתרונות מסוג זה:
עובד היטב בעומסים קלים ואינו מושפע מתנודות פתאומיות בעומס ובלחץ;
פרודוקטיביות גבוהה (עד 100-150 טון קונדנסט לשעה);
עמיד בפני פטיש מים ואמין בפעולה.
בעת התקנת מלכודות קיטור מכניות, אתה צריך לזכור מספר תכונות שלה. ראשית, תמיד צריכים להיות מים בגוף מלכודת קיטור עם זכוכית הפוכה (אטם הידראולי). אם מלכודת הקיטור מאבדת את אטם המים הזה, הקיטור יברח ללא הפרעה שסתום פתוח. זה יכול להתרחש כאשר עלולה להיות ירידה פתאומית בלחץ הקיטור, אשר תגרום לרתיחה של עיבוי בכלי. אם משתמשים במלכודת קיטור של קערה הפוכה במתקני תהליך שבהם תנודות לחץ אפשריות, אז יש צורך להתקין שסתום סימון. זה יעזור למנוע אובדן של אטם המים.
שנית, מלכודת הציפה עלולה להינזק בהקפאה, ולכן גוף המלכודת חייב להיות מבודד היטב אם מותקן בחוץ.
3. מלכודות קיטור תרמודינמיות (איור 3). המרכיב העיקרי של סוג זה של מלכודת קיטור הוא הדיסק. עבודתם מבוססת על ההבדל במהירויות של עיבוי וקיטור הזורמים במרווח בין המושב לדיסק.
יתרונות מסוג זה:
לפעול מבלי להתאים או לשנות גדלי שסתומים;
קומפקטי, פשוט, קל משקל וביצועים גבוהים מספיק לגודלם;
ניתן להשתמש בסוג זה של מלכודת קיטור בלחצים גבוהים ובקיטור מחומם; עמיד בפני פטיש מים ורעידות; עמיד בפני קורוזיה, כי כל החלקים עשויים מפלדת אל חלד;
אין להתמוטט כשהוא קפוא ואל תקפא כשהוא מותקן במישור אנכי ומשוחרר לאטמוספירה; עם זאת, עבודה במצב זה עלולה להוביל לבלאי בקצוות של הדיסק;
תחזוקה ותיקון קל.
עם זאת, מלכודות קיטור תרמודינמיות אינן פועלות בצורה מהימנה בלחץ כניסה נמוך מאוד ולחץ אחורי גבוה.
יש לציין במיוחד כי לאף אחד מסוגי מלכודות הקיטור אין יתרונות או חסרונות מוחלטים בהשוואה לאחרים. ישנן התכונות המפורטות לעיל, אשר, יחד עם הפעולה הספציפית של ציוד חילופי החום, קובעות את הבחירה של סוג וגודל מלכודת הקונדנסט.
דרישות למלכודות קיטור
ניכר כי מלכודת הקיטור היא חלק מהותי מכל מערכת קיטור וקונדנסט ויש לה השפעה משמעותית מאוד על תפקודה. אי אפשר להתייחס לזה במנותק, במנותק מהמערכת כולה. הבחירה במלכודת קיטור מוכתבת על ידי גורמים רבים, את החשובים שבהם נשקול להלן. עם זאת, להציב לעצמנו את המשימה להצטייד (או להצטייד מחדש) מתקנים טכנולוגייםמלכודות קיטור, עלינו לענות את השאלות הבאות:
האם ניתן לשמור על הפרמטרים והתנאים התרמיים שצוינו (טמפרטורה) של המתקן וביצועיו?
האם צריכת הקיטור בפועל שונה מזו הנומינלית עבור מצב טכנולוגי נתון?
האם יש פטישי מים?
אם אתה נתקל בבעיות אלו, פירוש הדבר שמלכודות הקיטור אינן פועלות או שאינן נבחרות כהלכה.
לעתים קרובות קורה שכאשר מתקינים מלכודת עיבוי שנבחרה בצורה שגויה, לא נצפו בעיות חיצוניות. לפעמים ניתן אפילו לסגור את המלכודת לחלוטין ללא השלכות ניכרות, כמו בקווי קיטור שבהם ניקוז לא שלם בשלב מסוים גורם לכך שהעיבוי שנותר מועבר לנקודת הניקוז הבאה. עלולה להיווצר בעיה אם מלכודת הקונדנסט לא תבצע את תפקידה בנקודה הבאה.
אם נקבע שעלינו להתקין מלכודות קיטור חדשות, הבחירה שלהן נקבעת על פי הדרישות הבאות.
שחרור אוויר.בעת ההפעלה, כלומר. בתחילת התהליך, חלל הקיטור של מחליפי החום וקו הקיטור מתמלא באוויר, שאם לא מסירים אותו מחמיר את תהליך העברת החום ומגדיל את זמן החימום. זמן ההפעלה עולה ויעילות ההתקנה יורדת. רצוי לשחרר את האוויר לפני שהוא מתערבב עם האדים. אם אוויר וקיטור מתערבבים, ניתן להפריד אותם רק לאחר שהאדים מתעבים. פתחי אוורור עשויים להידרש בנפרד עבור קווי קיטור, אך ברוב המקרים האוויר משתחרר דרך מלכודות קיטור.
במקרה זה, למלכודות קיטור תרמוסטטיות יש יתרונות על פני סוגים אחרים, מכיוון הם פתוחים לחלוטין במהלך ההפעלה.
למלכודות ציפה כדורים אין יכולת זו אלא אם כן הן מצוידות בפתחי אוורור תרמוסטטיים מובנים. פתח אוורור כזה מאפשר שחרור של כמות משמעותית של אוויר ובנוסף מספק קיבולת נוספת לקונדנסט קר, שחשוב מאוד בהתחלות קרות.
מלכודות קיטור תרמודינמיות יכולות להשתחרר יחסית לֹא כמויות גדולותאוויר, אשר, עם זאת, די מספיק לניקוז של צינורות קיטור ראשיים ולווייניים, כלומר. שבו סוג זה משמש לרוב.
מלכודת קיטור של קערה הפוכה היא בעלת יכולת אוורור מוגבלת מאוד בשל עקרון הפעולה והעיצוב שלה. עם זאת, פתח אוורור תרמוסטטי המותקן במקביל לניקוז עיבוי כזה מאפשר למזער את החיסרון הזה.
ניקוז עיבוי.לאחר שחרור האוויר, מלכודת הקיטור חייבת להסיר את הקונדנסט ולא לאפשר לאדים לעבור דרכו. דליפת קיטור מובילה לחוסר יעילות ובזבוז של התהליך. אם קצב העברת החום בתהליך חשוב מאוד, אזי יש להסיר את הקונדנסט מיד לאחר היווצרותו בטמפרטורת הקיטור. אחת הסיבות העיקריות להפחתת היעילות של ציוד תרמי היא הצפה של חלל הקיטור הנגרמת על ידי בחירה שגויהסוג של ניקוז עיבוי. אותן תופעות יופיעו אם למלכודת הקונדנסט אין תפוקה מספקת, במיוחד במהלך מצבי הפעלה.
באופן כללי, קביעת התפוקה הנדרשת של מלכודת עיבוי היא די קשה. משימה פשוטה. כמו בכל שסתום מכני, הזרימה דרך המלכודת פרופורציונלית למפל הלחץ על פניה. וההבדל הזה לרוב לא ידוע לנו. כדי להעריך את זה, עליך להתייחס לחישובי מחליף חום, להשתמש בנוסחאות אמפיריות או חוש הנדסי. בכל מקרה, יש צורך בהבנה טובה מאוד של התהליכים המתרחשים במחליף החום.
בנוסף, יש להסיר כמויות גדולות במיוחד של קונדנסט בעת ההפעלה, כאשר ירידות הלחץ קטנות וכמות הקונדנסט הנוצרת גדולה פי כמה מאשר בתנאי הפעלה.
יעילות תרמית.לאחר בחינת הדרישות הבסיסיות של שחרור אוויר וניקוז עיבוי, יש לשים לב ליעילות התרמית, כלומר. על איך הסוג הזהמלכודת קיטור יכולה להשפיע על כמות החום השימושי המשמש למסה נתונה של קיטור. במבט ראשון, מלכודת קיטור תרמוסטטית צריכה להיות האפשרות הטובה ביותר במקרה זה. מלכודות קיטור אלו לא ישחררו עיבוי עד שיתקרר כמה מעלות מתחת לטמפרטורת הקיטור הרווי, ובכך יספקו העברת חום נוספת שתביא להפחתה ממשית בצריכת הקיטור. תמיד יש רצון להסיר עיבוי בטמפרטורה הנמוכה ביותר האפשרית, אך במספר תהליכים טכנולוגיים זה לא מקובל (למשל, במידת הצורך בקרת טמפרטורה), לכן יש להסיר את הקונדנסט תוך כדי היווצרותו, כלומר. בטמפרטורת קיטור רווי. במקרה זה יש להשתמש במלכודות קונדנסט מסוג אחר - מכניות או תרמודינמיות.
פרמטרי מערכת.בעת בחירת מלכודת עיבוי, קודם כל אתה צריך לקחת בחשבון את הדרישות תהליך טכנולוגי. בדרך כלל הם קובעים את הבחירה של סוג מלכודת הקונדנסט. התצורה והניתוב של קווי הקיטור והעיבוי יעזרו לקבוע סוג ספציפימלכודת עיבוי שתבצע את משימתה בתנאים הנתונים בצורה הטובה ביותר. אחרי זה אתה צריך לבחור מידה. המידות נקבעות לפי פרמטרי המערכת הבאים:
לחץ קיטור ועיבוי מקסימלי;
לחץ עבודה של קיטור ועיבוי;
צְרִיכָה;
טֶמפֶּרָטוּרָה;
זמינות בקרת טמפרטורה של התהליך;
ערך ההתנגדות ההידראולית של צינור הקונדנסט.
במילים אחרות, כדי לבחור את מלכודת הקיטור הנכונה, אתה חייב מידע מלאעל הפרמטרים הטכניים של מערכת הקיטור-עיבוי.
אֲמִינוּת. הניסיון מלמד שניקוז קונדנסט טוב קשור לאמינות, כלומר. ביצועים מיטבייםעם מינימום תשומת לב.
בנוסף לתכונות העיצוב, גורמים המשפיעים על האמינות של מלכודת קיטור הם לרוב:
בלאי קורוזיבי;
פטיש מים במערכת הקיטור-עיבוי;
מזהמים החוסמים את שסתום מלכודת הקיטור.
כדי למנוע בלאי קורוזיבי מהיר, הכל חלקים פנימייםמלכודות עיבוי מודרניות עשויות מפלדת אל חלד. לעתים קרובות מאוד, איכות ההכנה הכימית של מי הדוד והתרוקנות היא כזו שהקונדנסט שנוצר הוא אגרסיבי ביותר. במקרים אלו, גופי ניקוז עיבוי העשויים מברזל יצוק ופלדת פחמן אינם עמידים מספיק, חיי השירות של המוצר מצטמצמים ונדרשים אמצעים מיוחדים לשיפור הטיפול הכימי במים.
פטיש מים- תופעה שכיחה המעידה על פעולה לא תקינה של מערכת הקיטור-עיבוי. זה יכול להיגרם ממערכת מתוכננת לא נכונה, שימוש בסוג לא נכון של מלכודת קיטור, או מלכודת קיטור לא מתפקדת, או שילוב של גורמים אלו. פטיש מים קשור לעתים קרובות לכישלון של מלכודת עיבוי. לעתים קרובות מאוד, מלכודת קיטור לא מבצעת את תפקידיה בגלל מערכת שתוכננה בצורה לא נכונה ולהיפך. פטיש מים יכול להיגרם מהסיבות הבאות:
אין ניקוז של קווי קיטור;
לקו הקונדנסט יש התנגדות מוגברת עקב גודל לא נכון או "חסימה" על ידי קיטור משני;
התרחשות של "נקודת סטגנציה" כאשר הלחץ במחליף החום, מסיבה זו או אחרת, נמוך מהלחץ האחורי בקו הקונדנסט (מתרחש לרוב במערכות עם בקרת טמפרטורה).
עיצובים מודרנייםוטכנולוגיות ייצור של מלכודות עיבוי מאפשרות לייצר דגמים עמידים, אשר חיי השירות שלהם ארוכים בהרבה ועמידים בפני פטיש מים. עם זאת, אנו חוזרים שוב כי פטיש מים הוא עדות לפעולה חריגה של המערכת.
זיהום הוא הסיבה העיקרית לכישלון של מלכודות עיבוי (מטבע הדברים, אנחנו לא מדברים כאן על מוצרים בעלי עיצוב לא יעיל בתחילה, המוצעים מעת לעת ב- שוק רוסי). לסוגים שונים של מלכודות קיטור יש רגישות שונה למזהמים, אך התקנת מסננים מולם היא תנאי הכרחי לחלוטין לפעולה ארוכה ואמינה. לניקוז עיבוי עם מסננים מובנים יש יתרון ללא ספק.
אז הדרישות למלכודות עיבוי הן פשוטות ומובנות כלפי חוץ. לעתים קרובות אנו שומעים כי בחירת מלכודת עיבוי היא משימה פשוטה מאוד. עם זאת, כפי שראינו, הביצועים והיעילות של מוצר זה תלויים לא רק במאפיינים שלו, אלא גם במאפיינים של כל מערכת הקיטור-עיבוי, ונסיבות אלה דורשות גישה זהירה, מוסמכת ומקיפה.
יש להבחין בין שני תחומים של שימוש בקיטור וסילוק עיבוי:
א) צינורות קיטור ראשיים ו;
הבדל מהותיהוא שבאזור א) תהליכים חולפים מאופיינים בתנודות משמעותיות בצריכת הקיטור. במצב מחומם, צריכת הקיטור, במיוחד בלוויינים, קטנה ביותר. באזור b), החום הנדרש לחימום הציוד יכול להיות דומה לחום הנלקח לחימום המוצר.
לכן בתחומים:
א) מלכודות קיטור חייבות להתמודד עם עומסים במגוון רחב של וריאציות,
מלכודות קיטור מציגות דרישות ספציפיות למלכודות קיטור:
במקרה של "כשל", מלכודת הקיטור חייבת להישאר פתוחה;
מלכודת הקיטור חייבת לאפשר טיהורים תקופתייםלווייני קיטור בקירור.
הדבר העיקרי בבחירת כל מכשיר הוא היכולת להעריך באופן אמין את צריכת הקונדנסט הצפויה.
מלכודת עיבוי שייכת לסוג השסתומים כושר הזרימה שלו תלוי בקוטר המושב ובמפלת הלחץ על פני המושב, כלומר. ההפרש בין לחץ הקיטור בכניסה ללחץ הגב העבוי ביציאה.
ההערכות הבאות עשויות להיות שימושיות עבור אזורי ניקוז מעובה שונים.
| לֹא | שֵׁם | זרימת עיבוי (ק"ג/שעה) | מקדם בטיחות |
| 1 | כְּבִישׁ | W x L x 0.48 x Δ t x 60 / R x שעה | 2-3 |
| 2 | אַסְפָן | 0.1 x Qboiler מקסימום | 1.5 |
| 3 | מְחַמֵם | V x ρ x Csp x Δ t / R | 2-3 |
| 4 | מחליף חום | V x ρ x Csp x Δ t / R | 2-3 |
| 5 | תוף מייבש | p x D x L x K | 3-4 |
| 6 | לוויין Steam | < 1 кг/ч*м x М | 1 |
| 7 | חיטוי | k x F x Δ t / R | 3 |
כָּאן
W - משקל ליניארי של הצינור (ק"ג/מ"ר)
L - אורך קו קיטור (מ')
R - חום אידוי סמוי (kJ/kg)
Qboiler - ביצועים דוד קיטור(ק"ג/שעה)
Csp- חום ספציפי(kJ/kg x °C) (פלדה = 0.48)
V - קצב זרימה נפחי של המדיום המחומם (m 3 / h)
ρ - צפיפות המדיום המחומם (ק"ג/מ"ר)
D - קוטר תוף (מ')
K - עוצמת היווצרות עיבוי (40 ק"ג/שעה x m2)
M - אורך לוויין (מ')
k - מקדם העברת חום (kJ/m2 x h x °C)
F - שטח פנים של מעיל הקיטור (מ"ר)
אם הכוח של לוחית השם ידוע אובייקט תרמי(מחליף חום, חיטוי וכו'), ואז זרימת העיבוי מוערכת על ידי המרת ערכי נתוני הדרכון ישירות לזרימת עיבוי (kW בק"ג/שעה), תוך התחשבות בהפסדי חום אפשריים.
יש לזכור כי מלכודת עיבוי עם זכוכית הפוכה תיסגר אם ירידת הלחץ תעלה על ערך התכנון המותר. זֶה תכונת עיצובמכשירים משמשים לארגון ניקוז אוטומטי של מחליפי חום כאשר העומס יורד באמצעות מלכודת עיבוי נוספת, כאשר לחץ הקיטור יורד ואי אפשר להרים את הקונדנסט לתוך צינור הקונדנסט. במקרה זה, מלכודת קיטור אחת פועלת בתנאי הפעלה כאשר מלכודת הניקוז סגורה, וכאשר העומס יורד, מלכודת הניקוז נפתחת.
| שם מאפייני הביצועים | סוגי ניקוז עיבוי וסמליהם | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| אופי תגובה | תְקוּפָתִי | מתמשך (1) | תְקוּפָתִי | רָצִיף | רָצִיף | רָצִיף |
| חיי שירות | Exc. | מַקְהֵלָה. | לא מוצלח | מְרוּצֶה | Exc. | מְרוּצֶה |
| התנגדות ללבוש | Exc. | מַקְהֵלָה. | לא מוצלח | מְרוּצֶה | Exc. | מְרוּצֶה |
| עמידות בפני קורוזיה | Exc. | מַקְהֵלָה. | Exc. | מַקְהֵלָה. | Exc. | מְרוּצֶה |
| עמידות בפני פטיש מים | Exc. | לא מוצלח | Exc. | לא מוצלח | Exc. | Exc. |
| פריקת אוויר ו-CO2 בטמפרטורת קיטור | לֶאֱכוֹל | לֹא | לֹא | לֹא | לֶאֱכוֹל | לֹא |
| פליטת אוויר בלחץ נמוך מאוד (0.2 ברג) | לא מוצלח | Exc. | (2) | מַקְהֵלָה. | Exc. | מַקְהֵלָה. |
| יכולת להסיר זרימת אוויר התחלתית | מְרוּצֶה | Exc. | לא מוצלח | Exc. | Exc. | Exc. |
| ביצועים תחת לחץ גב | Exc. | Exc. | לא מוצלח | Exc. | Exc. | מַקְהֵלָה. |
| התנגדות לכפור | מַקְהֵלָה. (3) | לא מוצלח | מַקְהֵלָה. | מַקְהֵלָה. | מַקְהֵלָה. | מַקְהֵלָה. |
| אפשרות לטיהור מערכת | Exc. | מְרוּצֶה | Exc. | מַקְהֵלָה. | Exc. | מַקְהֵלָה. |
| ביצועים בעלויות נמוכות מאוד | Exc. | Exc. | לא מוצלח | Exc. | Exc. | מַקְהֵלָה. |
| מופעל כאשר הקונדנסט נכנס בפרץ אחד | מִיָדִי | מִיָדִי | מוּשׁהֶה | מוּשׁהֶה | מִיָדִי | מוּשׁהֶה |
| עמידות בפני כתמים | Exc. | לא מוצלח | לא מוצלח | מְרוּצֶה | Exc. | לא מוצלח |
| גדלים השוואתיים | גדול (4) | גָדוֹל | קָטָן | קָטָן | גָדוֹל | גָדוֹל |
| ביצועים במהלך היווצרות אדים רותחים | מְרוּצֶה | לא מוצלח | לא מוצלח | לא מוצלח | Exc. | לא מוצלח |
| מצב של כשל מכני (פתוח - סגור) | לִפְתוֹחַ | סָגוּר | פתוח (5) | (6) | לִפְתוֹחַ | לִפְתוֹחַ |
הערות:
- בקצבי זרימה נמוכים, פעולה תקופתית אפשרית.
- לא מומלץ ללחצים נמוכים. לחץ הכניסה חייב להיות לפחות פי 2 מהלחץ האחורי.
- אין להשתמש בניקוז עיבוי עשוי ברזל יצוק.
- עבור מבני נירוסטה מרותכים לחלוטין, הגדלים הם ממוצעים.
- אם הוא מלוכלך, הוא עלול להישאר במצב סגור.
- בהתאם לעיצוב מכלול המפוח, הוא יכול להיות פתוח או סגור.
כדי לפעול בטמפרטורות מתחת לאפס, יש לבחור חומרי דיור מתאימים. שימו לב שמלכודות קיטור תרמוסטטיות שונות מגוון רחבעומסי עבודה, אך במצב יציב הם פועלים במצב "מוצף". לכן ב תנאי אקליםברוסיה יש תמיד איום של הפשרה שלהם כאשר הם מותקנים בחוץ.
מלכודות קיטור עם זכוכית הפוכה נירוסטההמיוצרים על ידי ארמסטרונג לוקחים בחשבון את המוזרויות של הפעולה בטמפרטורות נמוכות - הם מצוידים בשסתומים נוספים להגנה מפני הפשרה (הם נפתחים אוטומטית כאשר הלחץ בתחתית המארז יורד) ובידוד מארז נשלף. במקרה של "כשל", מלכודת עיבוי מסוג זה נשארת תמיד פתוחה, דבר חיוני ללוויינים המחממים צינורות מוצרים באוויר הפתוח.
ראש החיבור האוניברסלי מאפשר לחבר את המכשיר לצנרת בכל זווית, מה שחשוב גם ללוויינים בחיבור לקולט קונדנסט.