پرتال جامع اطلاعات انرژی - هيدرومكانيك، روش نوين رسوب زدايی مكانيكی

هيدرومكانيك، روش نوين رسوب زدايی مكانيكی

جلال خرمی اصل

صنعت

2205 مشاهده

اهمیت رسوب در صنعت و اقتصاد

طبق محاسبات بعمل آمده در كشورهای صنعتی زیان ناشی از رسوب در مبدل های حرارتی 25% درصد از رشد ناخالص ملی را شامل می شود.

امروزه وجود رسوب در مبدل های حرارتی و تجهیزات انتقال حرارت مشكل اقتصادی عمده ای است. تا 25 سال پیش معضل رسوب در مبدلها تقریبا غیر قابل حل محسوب می شد. در بخش انرژی سنگاپور، اتلاف انرژی به علت رسوبات موجود در مبدل های حرارتی حدود 8%- 1% درصد از GDPسنگاپور می شود كه مبلغی بین 120-150 میلیون دلار سالانه بر بخش صنعت انرژی آن كشور تحمیل می نماید.طبقمحاسبات بعمل آمده حداقل زیان های ناشی از رسوب در صنایع ایالات متحده امریكا 18 میلیارد دلار بر آورد شده است كه به تنهایی 6 میلیارد دلار خسارات ناشی از وجود رسوب در مبدلهای حرارتی می باشد.

وجود رسوب در عملكرد حرارتی و هیدرولیكی اصلی ترین مشكل طراحی و بهره برداری مبدل های صنعتی می باشد. به علت تشکیل رسوب در مبدل های حرارتی و چگالنده ها، سطح انتقال حرارت بین 20% - 200% در طراحی اولیه افزایش می یابد.

Shut Downمنظم تجهیزات و تمیزكاری آن ها مهمترین نیاز صنایع می باشد. در صنعت كمترین مقدار رسوب قابل تحمل نمی باشد.

معایب و مضرات رسوب

كاهش و تغییر در ضریب انتقال حرارت
محدود نمودن دبی خروجی بعلت افزایش ضریب اصطكاك سطح داخلی لوله ها
افزایش زمان و تعداد اورهال مجموعه
افزایش هزینه ها و قیمت محصول
كاهش راندمان تولید و افزایش مصرف مواد اولیه
افزایش استفاده از حلالهای شیمیایی
افزایش تعویض لوله ها و مخازن و تجهیزات و كاهش عمر مفید آنها
به سیستم
كاهش عمر مفید تجهیزات
اختلال در فرآیند

روش های رسوب زدایی

1. واتر جت

2. هیدرو فرز پنوماتیكی

3. فشنگی های ساینده

4. مواد شیمیایی

5. روش های نوین

1. واتر جت

سیستمهای واتر جت از سایر سیستم های قابل كاربرد در این حوزه هستند كه بر اساس استفاده از جریان های بسیا پر فشار آب استوار می باشند.

معایب:

مصرف بسیار زیاد آب
مصرف بسیار زیاد انرژی
خطرات جانی و عدم ایمنی نیروی اپراتور
ایجاد آلودگی آب های سطحی و زیر زمینی بعلت معلق کردن رسوبات خطرناک نفتی و پلیمری
عدم رعایت استاندارد های HSE و محیط زیست
عدم امکان رسوب زدایی از لوله های کاملا گرفتهبه شکل مستقیم
عدم امکان رسوب زدایی از لوله های کاملا و نیمه گرفته امکان ایجاد خسارت به لوله در واتر جت های با فشار بالا

2. هیدرو فرز پنوماتیكی

یک ابزار چرخنده که بوسیله تعدادی لوله نازک مانسمان و توخالی قابل مونتاژ به هم تشکیل شده است و بوسیله موتور پنوماتیکی نیرو را به نوک ابزار برشی انتقال می دهد. همزمان آب از داخل لوله به نزدیکترین محل ابزار برشی رسیده و از منافذ کوچک تعبیه شده روی مته وارد لوله در حال تمیزکاری می شود.

معایب:

ابزار مذکوربعلت لوله های صلب انتقال دهنده نیرو، قابلیت انعطاف نداشته و در صورت برخورد با رسوبات سخت ویا کاملا کشسان دچار شکستـگی متـه و آسیب رسانـدن به جداره داخلی لوله می شوند.
بعلت کوچک بودن منافذ خروج آب از نوک ابزار و با افزایش حجم رسوب، به سرعت منافذ کیپ شده و موجب افزایش اصطکاک و تنش حرارتی در نوک ابزار شده و موجب تسریع در شکسته شدن مته و خسارت به لوله می شود.
بعلت عدم امکان کنترل سامانه انتقال نیروی محرکه ،با ایجاد کمترین درگیری نوک مته به رسوب، گشتاور و میزان تنش برشی فراوانی به نوک ابزار وارد شده و اکثرا نوک ابزار شکسته شده در داخل لوله جا مانده و عملا رسوب زدایی را مختل می کند.

3. فشنگی های ساینده

ایـن فشنگی ها بر مبنای شلیک شدن به داخـل لـوله بـواسطه یک تفنگ که با هوای فشـرده کار می کند، عمل می نماید. جنس این فشنگی ها اکثرا پلاستیکی بوده و با سرعت جداره داخل لوله را جاروب می نماید.

معایب:

در مورد لوله های نیم گرفته و کاملا گرفته اصلا کارایی ندارند.
در مورد رسوبات سخت اصلا کارایی ندارند.

4.مواد شیمیایی

با حضور انواع مختلف مواد شیمیایی و تبادل یونی بین این مواد و رسوب موجب شستشوی شیمیایی داخل لوله می شوند.

معایب:

استفاده از مواد شیمیایی عمدتا به تجهیزات آسیب زده و پس از مدت کوتاهی کارایی خود را از دست می دهند.
در موقـع خامـوشی های ناخواسته سیستم نـه تنها کارایی خود را اکثـرا از دست می دهند بلکه بعضا موجب مسدود شدن مسیر عبور سیال می شوند.
مصرف بسیار زیاد آب و انرژی
خطرات جانی و عدم ایمنی نیروی اپراتور بعلت کارکردن با مواد شیمیائی
ایجاد آلودگی آب های سطحی و زیر زمینی بعلت معلق کردن رسوبات خطرناک نفتی و پلیمری و مواد شیمیایی بکار گرفته شده
عدم رعایت استاندارد های HSE و محیط زیست
عدم امکان رسوب زدایی از لوله های کاملا گرفته و نیمه گرفتهبه شکل مستقیم
اثر گذاری مواد شیمیایی روی سایر قسمتها غیر از جداره داخلی لوله نظیر جداره خارجی لوله ،تیوب شیتها و سایر قسمتهای در معرض مواد شیمیایی.

5. روش های نوین

این روش ها بر اساس تحقیقات انجام شده توسط شرکت سیمرغ صنعت ابداع و ارائه شده اند. روش های ابداعی عبارتند از:

روش هیدرو الكتروایمپالس
روش هیدرومكانیك
روش ترمو گاز

روش هیدرو الكتروایمپالس

این فن آوری بر اساس استفاده بهینه از تخلیه انرژی الكتریكی، دریك محیط سیال عمل می كند كه موجب تخریب رسوب در مجاورت محل تخلیه می گردد. این فرایند در محیط سیال مایع قابل اجرا میباشد. در انتهای كابل كواكسیال دستگاه، ولتاژ بالای الكتریكی تخلیه شده و شوك های ضربه ای به همراه جریان هیدرودینامیكی بوجود آمده، قابلیت مناسبی برای جداسازی رسوبات مقاوم را فراهم می كند. این دستگاه بدلیل استفاده از یك كابل قابل انعطاف، امكان پاكسازی لوله های خمیده و مارپیچ را نیز فراهم می آورد. چنین سیستمی قابلیت جداسازی زنگار و رسوبات از جنس تفاله های شیمیائی را داراست كه در جدول زیر به برخی مشخصات آن اشاره شده است

ویژگی های روش هیدرو الکتروایمپالس

قابلیت جداسازی هر نوع رسوب سخت
انجام تمیزكاری بطور صدر درصد
قابلیت پاكسازی رسوبات با ضخامت500میكرون تا 10 mm
بدون عوارض تخریبی در جدارداخلی لوله
قابل استفاده برای قطرهای مختلف لوله
مصرف پائین انرژی
اپراتوری ساده و پرتابل بودن دستگاه
سازگاری كامل با محیط زیست
مناسب جهت استفاده در لوله های دارای شیار داخلی (چیلرهای مدرن با بازده بالا)
قابلیت تمیز كاری لوله های مارپیچ كه قطر مار پیچ در حدود 2 متر و بیشتر باشد.
مصرف آب با فشار شهری

روش هیدرومكانیك

در این روش محوری انعطاف پذیر همراه با یك سامانه انتقال آب به نوك یك ابزار برشی مورد استفاده قرار می گیرد كه موجب تخریب رسوب های جدار داخلی لوله ها می گردد. این سیستم ها تقریبا همه نوع رسوب از جمله رسوب های سخت را تمیز می كنند. اپراتور به راحتی پروب را به داخل لوله می فرستد و عمل رسوب برداری و شستشوی لوله در یك مرحله انجام می شود.

قطر داخلی این لوله ها از 14 الی 100 میلی متر قابل تغییر می باشد. این دستگاه رسوبات كربناتی را براحتی از سطح لوله جدا نموده و فرایند رسوبزدایی بدون ایجاد خرابی در لوله به انجام می رسد. آب از طریق یك منبع خارجی وارد سیستم شده و عمل پاكسازی بصورت یكپارچه، تكمیل می شود.