قبل از سال ۱۸۸۱، آبگرمکن های تغذیه برای کاربردهای دریایی استفاده می شد. دو کشتی خواهر المپیک و تایتانیک (۱۹۱۲) دارای بخاری های تغذیه تماسی بودند. در سال ۱۹۳۴ نیروی دریایی ایالات متحده یک دستگاه دی اریتور اتمیزه کننده خریداری کرد.
قبل از سال ۱۸۶۷، هواگیرها به عنوان بخشی از فرآیند تصفیه یخ مورد استفاده قرار می گرفتند. در سال ۱۸۹۹، جورج ام. در طول سال ۱۹۲۰، طراحی هدرهای آب تغذیه و هواگیرها بهبود یافت. Stikle، Cochrane، و Permutit سه تا از قدیمی‌ترین تولیدکنندگان Deaerator در ایالات متحده هستند. در سال ۱۹۲۹، یک پرونده قضایی بین شرکت Elliott (دیگر در تجارت نیست) و HSBW Cochrane Corporation به هر دو تجارت اجازه داد که به تولید هواکش ادامه دهند.
هواگیرها امروزه برای بسیاری از کاربردها استفاده می شوند.
دی اریتور (Deaerator ) یک تجهیز است که از آن برای حذف کردن اکسیژن و گازهای حل شده در آبی که خوراک بویلرهای تولید بخار است، استفاده می‌شود. اکسیژن حل شده در آب بویلر باعث خسارت‌های شدید ناشی از خوردگی در سیستم بخار می‌شود به این صورت که به دیواره فلزی لوله‌ها و دیگر تجهیزات فلزی می‌چسبد و تشکیل اکسید (زنگ) می‌دهد. کربن دی اکسید حل شده در آب نیز با آن واکنش می‌دهد و تولید اسید کربنیک می‌کند که باعث خوردگی بیشتر می‌شود. بیشتر دی اریتورها برای حذف کردن اکسیژن به میزان ۷ ppb در واحد جرم (۰.۰۰۵) cm3/L و کمتر از آن و همچنین حذف کلی کربن دی اکسید طراحی می‌شوند.
به‌طور کلی دو نوع دی اریتور وجود دارد، نمونهٔ سینی دار و نمونه اسپری شونده:
- نمونهٔ سینی دار (یا آبشاری) دارای یک بخش هوازدایی عمودی گنبدی شکل است که در بالای مخزن افقی ذخیره آب بویلر قرار دارد.
- نمونهٔ اسپری شونده تنها شامل درام استوانه‌ای افقی (یا عمودی) است که هم به عنوان بخش هوازدایی و هم به عنوان مخزن ذخیره عمل می‌کند.
عملکرد دی اریتور( Deaerator)
عملکرد دی اریتور بر دو اصل علمی استوار است. اصل اول را می توان توسط قانون هانری توصیف کرد. هانری ادعا می کند که با کاهش فشار ، حلالیت گاز در محلول کاهش می یابد. دومین اصل علمی ، قوانین حاکم بر رابطه بین حلالیت گاز و دما است. این قانون توضیح می دهد که با افزایش دمای محلول و نزدیک شدن به دمای اشباع ، حلالیت گاز در یک محلول کاهش می یابد.
دی اریتور از هر دو این قوانین طبیعی برای حذف اکسیژن محلول . دی اکسید کربن و سایر گازهای غیر قابل تغلیظ از آب تغذیه دیگ بخار استفاده می کند. آب تغذیه به صورت قطرات بسیار ریز و پودری ، به فضای داخل دی اریتور که توسط نازل های بخار ، مملو از بخار است پاشیده می شود.
این امر باعث می شود تا آب و گاز محلول در آن سریع اشباع شود. پاشش آب ، باعث افزایش سطح تماس مایع با بخار ، کاهش فشار آب و گاز محلول در آن ، افزایش دمای آب و حذف سریع اکسیژن و غلظت گاز کمتر می شود. این فرآیند حلالیت کلیه گازهای محلول را کاهش می دهد و آنها را از آب تغذیه خارج می کند. سپس گازهای آزاد شده از دی اریتور خارج می شوند.
جلوگیری از خوردگی
در واقع دی اریتور و عملکرد آن جهت جلوگیری از خوردگی با حذف گازهای خورنده محلول از همه منابع آب ورودی به سیستم پایین دست مانند دیگهای بخار و خطوط جمع آوری کندانس می باشد.
از دی اریتورها معمولاً برای محافظت دیگهای بخار در برابر خوردگی در سیستمهای تولید بخار استفاده می شود. آب خوراکی که در دیگهای بخار فشار بالا استفاده می شود باید بسیار خالص باشد. در غیر این صورت خوردگی شدید در لوله های دیگ بخار می تواند دیگهای بخار را به سرعت از بین ببرد و به سیستم آسیب برساند.
به زبان ساده ، هدف از نصب دی اریتور در سیستم های تولید بخار عبارتند از:
- حذف اکسیژن ، دی اکسید کربن و سایر گازهای غیرقابل تغلیظ از آب تغذیه برای به حداقل رساندن حلالیت گازهای نامطلوب
- برای گرم کردن آب ورودی و بازگشت کندانس به دمای مطلوب برای تأمین بالاترین دما برای تزریق دیگ بخار
بهتر است دی اریتورها در ارتفاعی به مراتب بالاتر از دیگ بخار نصب شوند. به این دلیل که معمولا دی اریتور ها برای کار در فشار اتمسفر طراحی می شوند و چون دمای آب خروجی از دی اریتور بالا می باشد ، احتمال ایجاد پدیده کاویتاسیون و صدمه دیدن پمپ را افزایش می دهد. بالاتر نصب شدن دی اریتور به ایجاد فشار مناسب بر ورودی پمپ های تغذیه دیگ بخار و عدم ایجاد کاویتاسیون کمک می کند.
حذف اکسیژن
مهارکننده اکسیژن اغلب به آب تغذیه دیگ بخار شده اضافه می شود تا آخرین آثار اکسیژنی که توسط هواگیر حذف نشده است را از بین ببرند. نوع ماده شیمیایی اضافه شده به این بستگی دارد که آیا محل از برنامه تصفیه آب فرار یا غیرفرار استفاده می کند.
اکثر سیستم های فشار پایین (کمتر از ۶۵۰psi 4500کیلو پاسکال) از برنامه های تصفیه غیر فرار استفاده می کنند. متداول ترین ماده گیر اکسیژن برای سیستم های فشار پایین تر، سولفیت سدیم (Na 2 SO ۳ ) است. بسیار موثر است و به سرعت با ردپایی از اکسیژن واکنش می دهد و سولفات سدیم (Na 2 SO 4 ) را تشکیل می دهد که پوسته پوسته نمی شود.
اکثر سیستمهای فشار بالاتر(بالاتر از ۶۵۰ psi4500کیلو پاسکال) و همه سیستم‌هایی که در آنها مواد بسیار آلیاژی وجود دارد، اکنون از برنامه‌های فرار استفاده می‌کنند، زیرا بسیاری از برنامه‌های تصفیه مبتنی بر فسفات در حال حذف شدن هستند. برنامه های فرار بیشتر به برنامه های اکسید کننده یا کاهنده تقسیم می شوند AVT(O) یا AVT(R) بسته به اینکه آیا محیط به محیط اکسید کننده یا کاهنده برای کاهش وقوع خوردگی تسریع شده جریان نیاز دارد. خرابی های مربوط به خوردگی تسریع شده جریان است که در آن خسارات جانی و مالی است.
سایر مواد جاذب شامل کربوهیدراتازید ، نیتریلوتری ، استیک ، اتیلن دی آمین تترا استیک اسید و هیدروکینون است.
انواع هوازداها (Deaerator)
اکثر دی اریتورها (هوازدا) یکی از این دو نوع هستند : نمونهٔ سینی دار و نمونه اسپری شونده:
دی اریتور سینی دار
در این نمونه یک بخش هوازدایی گنبدی شکل در بالای مخزن ذخیره کننده آب دیگ بخار وجود دارد. این بخش عمودی گنبدی شکل باعث انجام عمل هوازدایی آب می‌شود . آب از روی سینی‌های دارای منفذ به پایین جریان پیدا می‌کند.
عمل هوازدایی بوسیله بخار فشار پایین که از پایین سینی‌های منفذ دار وارد می‌شود صورت می پذیرد. این بخار از طریق منافذ موجود به سمت بالا کرده و با آب بویلر تماس پیدا می کند . این تماس باعث ترکیب بخار با آب خواهد شد . برای ترکیب بهتر آب بویلر و بخار به جای سینی از پرکن ها استفاده می شود .
عملیات ترکیب فوق باعث جدا شدن گازهای محلول در آب دیگ بخار شده و این گازها از طریق شیر خروجی واقع در بالای قسمت گنبدی شکل به بیرون فرستاده می شود. عدم بازشدن مناسب این شیر باعث عملکرد نامناسب دی اریتور خواهد شد . در نتیجه بخش زیادی اکسیژن همراه آب وارد دیگ بخار می شود.
دی اریتور اسپری شونده
در نوع اسپری شونده یک درام افقی که دارای یک بخش پیش گرم و یک بخش هوازدایی می‌شود. این دو بخش به وسیله یک صفحه از هم جدا می شوند. از طریق منافذ واقع در پایین درام بخار کم فشار وارد دی اریتور می شود.
آب بویلر به صورت اسپری به بخش پیش گرم پاشیده می‌شود و با بخاری که بوسیله پخش کننده به بالا می‌آید پیش گرم می‌شود.
دلیل استفاده از نازل اسپری کننده آب بویلر و بخش پیش گرم‌کننده جدا کردن راحت تر گازهای حل شده در آب و ارسال آن به بخش هوا زدایی است.
چنانچه در حوزه کاری خود به مشکلی برخورد کرده‌اید و در جستجوی فرد و یا شرکت‌های توانمند برای حل مشکلتان هستید می توانید با عضویت در سامانه گلوپ و ثبت مشکل خود با این افراد و شرکت ها ارتباط برقرار کنید.
برای مشاهده مطالب بیشتر به گلوپ پلاس مراجعه فرمایید.