كيفية توفير الطاقة في أنظمة البخار？

بالنسبة لمستخدمي البخار العاديين، فإن المحتوى الرئيسي للحفاظ على طاقة البخار هو كيفية تقليل هدر البخار وتحسين كفاءة استخدام البخار في جوانب مختلفة مثل توليد البخار، والنقل، واستخدام التبادل الحراري، واستعادة الحرارة المهدرة.

نظام البخار هو نظام معقد ذاتي التوازن. يتم تسخين البخار في الغلاية ويتبخر حاملاً الحرارة. تطلق معدات البخار الحرارة وتتكثف، وتولد الشفط وتكمل التبادل الحراري للبخار بشكل مستمر.

يتضمن نظام البخار الجيد والموفر للطاقة كل عملية تصميم نظام البخار وتركيبه وإنشاءه وصيانته وتحسينه. تُظهر تجربة Watt Energy Saving أن معظم العملاء يتمتعون بإمكانيات وفرص هائلة لتوفير الطاقة. يمكن لأنظمة البخار التي يتم تحسينها وصيانتها باستمرار أن تساعد مستخدمي البخار على تقليل هدر الطاقة بنسبة 5-50%.

ويفضل أن تكون الكفاءة التصميمية للغلايات البخارية أعلى من 95%. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على هدر طاقة الغلايات. يعد ترحيل البخار (البخار الذي يحمل الماء) جزءًا غالبًا ما يتم تجاهله أو عدم معرفته من قبل المستخدمين. يعني ترحيل 5% (شائع جدًا) أن كفاءة الغلاية تنخفض بنسبة 1%، وسيتسبب البخار الذي يحمل الماء في زيادة الصيانة والإصلاحات لنظام البخار بأكمله، وانخفاض إنتاج معدات التبادل الحراري وزيادة متطلبات الضغط.

يعد العزل الجيد للأنابيب عاملاً مهمًا في تقليل هدر البخار، ومن المهم ألا تتشوه المادة العازلة أو تتشبع بالماء. تعتبر الحماية الميكانيكية المناسبة والعزل المائي ضرورية، خاصة بالنسبة للمنشآت الخارجية. سيكون فقدان الحرارة الناتج عن العزل الرطب أكبر بـ 50 مرة من العزل الجيد الذي يتبدد في الهواء.

يجب تركيب العديد من محطات الصمامات الفخية مع خزانات تجميع المياه على طول خط أنابيب البخار لتحقيق الإزالة الفورية والتلقائية لمكثفات البخار. يختار العديد من العملاء المصائد الرخيصة من نوع القرص. تعتمد إزاحة المصيدة القرصية على سرعة التكثيف لغرفة التحكم الموجودة أعلى مصيدة البخار بدلاً من إزاحة الماء المتكثف. وهذا يؤدي إلى عدم وجود وقت لتصريف المياه عند الحاجة إلى الصرف. أثناء التشغيل العادي، يتم إهدار البخار عند الحاجة إلى تفريغ متقطع. ويمكن ملاحظة أن مصائد البخار غير المناسبة هي وسيلة مهمة للتسبب في هدر البخار.

في نظام توزيع البخار، بالنسبة لمستخدمي البخار المتقطع، عند توقف البخار لفترة طويلة، يجب قطع مصدر البخار (مثل الأسطوانة الفرعية لغرفة الغلاية). بالنسبة لخطوط الأنابيب التي تستخدم البخار موسميًا، يجب استخدام خطوط أنابيب بخار مستقلة، ويتم استخدام الصمامات الحابسة ذات الغلق المنفاخي (DN5O-DN200) والصمامات الكروية ذات درجة الحرارة العالية (DN15-DN50) لقطع الإمداد أثناء فترة انقطاع البخار.
يجب أن يضمن صمام الصرف الخاص بالمبادل الحراري تصريفًا حرًا وسلسًا. يمكن اختيار المبادل الحراري للاستفادة من الحرارة المعقولة للبخار قدر الإمكان، وخفض درجة حرارة الماء المكثف، وتقليل احتمالية تصاعد البخار. إذا كان الصرف المشبع ضروريا، ينبغي النظر في استعادة واستخدام البخار فلاش.

يجب استعادة الماء المكثف بعد التبادل الحراري في الوقت المناسب. فوائد استعادة المياه المتكثفة: استرجاع الحرارة المعقولة للمياه المتكثفة ذات درجة الحرارة العالية لتوفير الوقود. يمكن توفير وقود الغلايات بحوالي 1% لكل زيادة بمقدار 6 درجات مئوية في درجة حرارة الماء.

استخدم الحد الأدنى لعدد الصمامات اليدوية لتجنب تسرب البخار وفقدان الضغط. من الضروري إضافة أدوات عرض ومؤشر كافية للحكم على حالة البخار ومعلماته في الوقت المناسب. يمكن أن يؤدي تركيب أجهزة قياس تدفق البخار المناسبة إلى مراقبة التغيرات في حمل البخار بشكل فعال واكتشاف التسربات المحتملة في نظام البخار. يجب تصميم أنظمة البخار لتقليل الصمامات وتجهيزات الأنابيب الزائدة عن الحاجة.

يتطلب نظام البخار إدارة وصيانة يومية جيدة، ووضع المؤشرات الفنية وإجراءات الإدارة الصحيحة، واهتمام القيادة، وتقييم مؤشرات توفير الطاقة، وقياس البخار الجيد وإدارة البيانات هي الأساس لتقليل هدر البخار.

يعد تدريب وتقييم موظفي تشغيل وإدارة نظام البخار هو المفتاح لتوفير طاقة البخار وتقليل هدر البخار.