حاسبة البخار: كيفية حساب استهلاك البخار
ما هو استهلاك البخار في أنبوب؟
البخار المستهلك والمستخدم في نقطة التطبيق ليسا متساويين. عادةً ما يكون البخار المستهلك أو المولد في غلاية بخار أكثر مما يحتاجه الاستخدام في نقطة التطبيق.
يعود الفرق بين استهلاك البخار واستخدامه إلى:
تكثف البخار أثناء سفره إلى نقطة الاستخدام بسبب الأسطح المكشوفة.
التسريبات (إن وجدت)
عندما يتكثف البخار على جدار أنبوب البخار غير المعزول، فإنه يتخلى عن حرارة التبخر الخاصة به.
يساعد استخدام البخار بشكل صحيح في توفير تكلفة الماء والفحم. توفير كل كيلوغرام من البخار يتناسب مباشرة مع توفير نسبة من الماء والفحم والكهرباء.
يمكن حساب استهلاك البخار في الأنابيب خلال عملية التشغيل الأولي والتشغيل المستمر العادي، وسيتم مناقشة ذلك بالتفصيل أدناه.
استهلاك البخار في خطوط البخار الرئيسية
يجب رصد وتتبع استهلاك البخار داخل نظام الأنابيب بدقة. تعتمد معدلات تكثف البخار في شبكة أنابيب البخار على نوع الحمل (أي الحمل الدافئ أو الحمل الجريان).
يجب مراعاة معدل تكثف البخار عند تحديد حجم فخاخ البخار، وكذلك عند تحديد إنتاج الغلاية.
ما هو الحمل الدافئ؟
خلال تشغيل المصنع بعد فترة طويلة أو من حالة البرودة، يتم استخدام البخار لتسخين النظام بشكل موحد لإحضاره إلى درجة الحرارة العادية للنظام.
الحمل الدافئ هو الحمل المرتبط باستهلاك البخار خلال تشغيل المصنع. يمكن أن يكون هذا من حالة الإغلاق الباردة أو من تشغيل بعد فترة طويلة جداً.
معدل تكثف البخار خلال فترة التسخين هو الأعلى. يجب تصميم فخاخ البخار بناءً على هذا الحمل.
تعتبر الممارسة الجيدة هي تسخين النظام ببطء لأسباب السلامة، حيث يستفيد الأنابيب من تقليل الضغط الحراري والميكانيكي. مما يؤدي إلى الفوائد التالية:
إزالة التسريبات
خفض تكاليف الصيانة
زيادة عمر الأنابيب
عدم حدوث ضربة الماء.
ما هو الحمل التشغيلي للمصنع؟
الحمل التشغيلي للمصنع هو الحمل المرتبط بالحمل المستمر الطبيعي (الكامل) للمصنع. معدل تكثف البخار خلال تشغيل المصنع بكامل طاقته هو الأدنى.
كيفية تسخين النظام؟
يمكن تحقيق تسخين النظام بشكل موحد وبطيء باستخدام صمام تجاوز صغير متوازي لصمام العزل الرئيسي.
يحدده الوقت المطلوب لتسخين شبكة الأنابيب حجم صمام التسخين (التجاوز). يمكن أن يكون هذا الصمام يدويًا أو آليًا اعتمادًا على المستخدم/العميل.
من الأفضل دائمًا عدم تشجيع ممارسة استخدام الصمام الرئيسي للتسخين بدلاً من صمام التجاوز. نظرًا لأن الصمام الرئيسي أكبر حجمًا (مصمم لتلبية الحاجة الكاملة للتدفق) وليس مناسبًا للاستخدام في التدفق الصغير خلال فترة التسخين.
كما هو موضح في الشكل 1 أعلاه، يتم تركيب فاصل بين الصمام الرئيسي وصمام التجاوز لضمان أن يكون البخار المار عبر الصمام جافًا لحماية الصمام من التآكل.
إذا قدمينا وقتًا كافيًا للتسخين، فمن الممكن الحصول على الفوائد التالية:
للتقليل من ضغط الأنابيب
للسلامة التشغيلية
للتقليل من الأحمال الأولية على الغلاية
معدل تدفق البخار المطلوب لرفع نظام الأنابيب إلى درجة الحرارة التشغيلية هو دالة من:
الكتلة
الحرارة النوعية للمادة
زيادة درجة الحرارة
حرارة التبخر للبخار أو حرارة البخار المشبع
الوقت المسموح به
حيث:
ms: معدل التكثف المتوسط للبخار بالكيلوجرام/الساعة
W: الكتلة الكلية للأنبوب بالإضافة إلى المفاصل والأجهزة بالكيلوجرام
Ts: درجة حرارة البخار °C
Tamb: درجة الحرارة المحيطة
C
