ש: כיצד מחוללי קיטור תעשייתיים משתמשים במים?

א:
מים הם המדיום המרכזי להולכת חום במחוללי קיטור. לכן, טיפול במים של מחולל קיטור ממלא תפקיד חשוב בהבטחת היעילות, החסכון, הבטיחות והתפעול של מחוללי קיטור. הוא משלב עקרונות של טיפול במים, מים מעובים, מי איפור והתנגדות תרמית לקנה מידה. בהיבטים רבים, הוא מציג את ההשפעה של טיפול במים של מחולל קיטור תעשייתי על צריכת האנרגיה של מחולל קיטור.

לאיכות המים יש השפעה חשובה על צריכת האנרגיה של מחוללי קיטור. בעיות באיכות המים הנגרמות כתוצאה מטיפול לא נכון במים מובילות בדרך כלל לבעיות כמו אבנית, קורוזיה וקצב זרימת ביוב מוגבר של מחולל הקיטור, וכתוצאה מכך הפחתה ביעילות התרמית של מחולל הקיטור, וביעילות התרמית של מחולל הקיטור. הפחתה באחוזים תגדיל את צריכת האנרגיה ב-1.2 עד 1.5.

כיום ניתן לחלק את הטיפול במים מחולל קיטור ביתי לשני שלבים: טיפול במים מחוץ לסיר וטיפול במים בתוך הסיר. המשמעות של שניהם היא למנוע קורוזיה ואבנית של מחולל הקיטור.

מוקד המים מחוץ לסיר הוא ריכוך המים והסרת זיהומים כגון מלחי קשיות סידן, חמצן ומגנזיום המופיעים במים הגולמיים באמצעות שיטות טיפול פיזיקליות, כימיות ואלקטרוכימיות; בעוד המים בתוך הסיר משתמשים בתרופות תעשייתיות כשיטת הטיפול הבסיסית.

לטיפול במים מחוץ לסיר, שהוא חלק חשוב בטיפול במים מחולל קיטור, ישנם שלושה שלבים. שיטת החלפת יוני הנתרן המשמשת בטיפול במים מרוככים יכולה להפחית את קשיות המים, אך לא ניתן להפחית עוד יותר את הבסיסיות של המים.

ניתן לחלק את קנה המידה של מחולל הקיטור לסולפט, קרבונט, אבנית סיליקט ואבנית מעורבת. בהשוואה לפלדת מחולל קיטור רגילה, ביצועי העברת החום שלו הם רק 1/20 עד 1/240 מהאחרון. עכירות תפחית מאוד את ביצועי העברת החום של מחולל הקיטור, ותגרום לחום הבעירה להילקח על ידי עשן הפליטה, וכתוצאה מכך להפחתה בתפוקת מחולל הקיטור ובאיכות הקיטור. עכירות למ"מ תגרום לאובדן גז של 3% עד 5%.

שיטת החלפת יוני הנתרן המשמשת כיום בטיפול ריכוך קשה להשגת מטרת הסרת האלקליות. על מנת להבטיח שמרכיבי הלחץ אינם מושחתים, יש לשלוט על מחוללי קיטור תעשייתיים באמצעות הזרמת שפכים וטיפול במי סירים על מנת להבטיח שהבסיסיות של המים הגולמיים תגיע לתקן.

לפיכך, קצב הזרמת הביוב של מחוללי קיטור תעשייתיים ביתיים נשאר תמיד בין 10% ל-20%, וכל עלייה של 1% בקצב הזרמת הביוב תגרום לאובדן הדלק לגדול ב-0.3% עד 1%, מה שיגביל מאוד את צריכת האנרגיה של מחוללי קיטור; שנית, העלייה בתכולת מלח הקיטור הנגרמת על ידי אידוי משותף של סודה ומים תגרום גם לנזק לציוד ותגביר את צריכת האנרגיה של מחולל הקיטור.

מושפעים מתהליך הייצור, מחוללי קיטור תעשייתיים בעלי קיבולת ניכרת צריכים לעתים קרובות להתקין מייבשים תרמיים. ישנן בעיות נפוצות ביישומו: צריכה של כמות גדולה של קיטור מפחיתה את הניצול האפקטיבי של החום של מחולל הקיטור; הפרש הטמפרטורה בין טמפרטורת אספקת המים של מחולל הקיטור לבין טמפרטורת המים הממוצעת של מחליף החום גדל, וכתוצאה מכך אובדן חום מוגבר של הפליטה.