روشهای جلوگیری ازضربه آبی – قوچ

یکی از معضلات سیستم های انتقال بخار پدیده ضربه آبی است که در صورت بروز باسروصدا و آسیب های جدی به لوله ها و اجزاء سیستم، مانند تله های بخار، تخلیه کنندهها(Vents) همراه خواهد بود. در این سیستم ها دو نوع ضربه داریم.

۱- در اثرتجمع قطرات تقطیر شده در قسمت افقی لوله های بخار و عبور بخار با سرعت بالا در
مجاورت این قطرات ضربه اتفاق می افتد. در اثر برخورد بخار سریع (تا ۵۰(m/sباقطرات مایع لرزش ایجاد شده و در صورت حجیم بودن توده آب تشکیل شده حرکت این توده باسرعت نزدیک سرعت بخار و برخورد آن به اولین زانوئی مسیر، نیروی فوق العاده ای برزانوئی اعمال شده که ممکن است منجر به شکست لوله گردد.

۲- ضربه آبی نوع دومهمان کاویتاسیون است که در اثر شکل گرفتن حباب های بخار در لوله ای که از آن آبعبور می کند رخ می دهد چنانچه در اثر تبادل حرارت بخارها تقطیر شوند حبابهای بخارترکیده و پدیده کاویتاسیون رخ میدهد دراینصورت امکان آسیب دیدگی تله های بخارواجزاءدیگر سیستم وجود دارد.

موارد مهم در نصب لوله های بخار جهت جلوگیری از اینپدیده بقرار زیرمی باشند:

üلوله های بخار بصورت شیبدار از دیگ بخار تا محلتخلیه قطرات(Drip Trap)نصب شوند.

üجایگاه تخلیه قطرات بایستی جلوتر از شیرتنظیم بخار پیش بینی شود تا از تجمع قطرات در موقع بسته بودن شیر جلوگیری شود.

üصافی های Y شکل نصب شده در خطوط بخار بایستی دارای پرده صافی نصب شده افقیباشند تا مانع جمع شدن قطرات و حرکت توده ائی آنها در موقع شروع جریان بخار شود.

کلیه تجهیزاتی که دارای تنظیم کننده بخار هستند بایستی دارای تخلیه ثقلیقطرات از تله بخار باشند و از برگشت به مسیر با افزایش ارتفاع(Lifts) بایستیجلوگیری شود.

üیک تله ترمو استاتیک بهترین انتخاب برای یک مبدل حرارتی است دراین صورت هوای جمع شده سریعاً تخلیه میگردد. در صورت عدم تخلیه قطرات امکان بروزپدیده ضربه و عملکرد ضعیف مبدل وجود دارد.

üهر افزایش ارتفاعی(Lifts) در خطوطبرگشتی کندانس بعد از تخلیه تله بخار نیاز به یک فشار مثبت در پوسته مبدل حرارتیجهت تخلیه قطرات کندانس دارد، واضح است تا تأمین فشار کافی، احتمال افزایش دمای سمتبخار وجود خواهد داشت و در اینصورت دمای آب خروجی از مبدل نیز تغییر خواهد کرد.

üدر اغلب مبدلهای حرارتی خلاء شکن نصب می شود بنحویکه چنانچه در داخل پوسته خلاءایجاد شد شیر خلاء شکن باز شده و هوا به داخل مبدل جریان یابد در غیر اینصورت خلاءایجاد شده در مبدل موجب جمع شدن مایع و بروز پدیده ضربه میگردد.

هدف از تله بخار در سیستمهای بخار بیرون کردن آبی است که در داخل وسایل مصرف کننده حرارت یا خطوط لوله تقطیرمی شود. تله بخار اجازه نمی دهد از آن بخار عبور کند اما آب عبور می کند، محل نصبتله بخارها بعد از هر مرحله تبادل حرارت مانند بعد از مبدل، کنوکتور و نیز در پائیناغلب رایزرها و انتهای لوله اصلی بخار می باشد.

در مورد کار با تله های بخار، یک نکتهبسیار مهم وجود دارد و آن این است که اولین گام برای اجتناب از مشکلات ایجاد شدهتوسط این تجهیزات،انتخابمناسب و نصب صحیح آن ها می باشد. اگر با این تجهیزات به ظاهر ساده ولی در عین حال بسیار مهم مشکلیدارید، می توانید از خطوط راهنمای ارائه شده در این نوشتار برای تشخیص و رفع عیب آنها استفاده نمایید. وظیفه ی تله بخار، زدایش کندانسه، هوا و دی اکسید کربن از سیستم لوله کشی به محض تجمع این گازها و با حداقل اتلاف بخار است.

زمانی که بخار، گرماینهان ارزشمند خود را آزاد می کند و چگالیده می شود، این کندانسه ی داغ بایدبلافاصله از سیستم جدا شود تا از بروز پدیده ی ضربه قوچ جلوگیری گردد. وجود هوا درسیستم بخار، بخشی از حجم سیستم را که قاعدتاً باید توسط بخار اشغال شود به خوداختصاص می دهد. دمای مخلوط هوا-بخار، به دمایی کمتر از دمای بخار خالص افت می کند. هوا، یک عایق است که به سطح لوله و تجهیزات چسبیده و باعث کند و غیر یکنواخت شدنفرآیند انتقال حرارت می گردد. در صورتی که دی اکسید کربن حضور داشته باشد، بخارموجود در سیستم، دی اکسید کربن را به دیواره های سطح انتقال حرارت رانده و بدین ترتیب، انتقال حرارت کاهش می یابد.دی اکسید کربن همچنین می تواند در کندانسه به صورت محلول در آمده وتولید اسید کربنیک نماید که باعث خوردگی در لوله ها و تجهیزات میگردد.

انواع تله بخارها جهت جلوگیری از ضربه قوچ:

۱- تله های شناور

۲- تله نوع سطل باز

۳- تله های سطل وارانه

۴- تله ترمودینامیکی

۵- تله ترموستاتیک انبساط فلزی

۶- تله ترموستاتیکی فشار متعادل

۷- تله دو فلزی – بیمتال

منبع : تاسیسات ایران