در این مقاله به‌صورت جامع به بررسی سیستم کندانس، عملکرد آن، اهمیت بازگشت میعانات، مزایا، اجزای اصلی، چالش‌ها و راهکارهای بهینه‌سازی در این حوزه خواهیم پرداخت.

سیستم کندانس چیست؟

 

بخار پس از انجام کار خود در تجهیزات مختلف مانند مبدل حرارتی، اتوکلاو، یا دستگاه‌های گرمایشی، حرارت خود را از دست داده و به آب تبدیل می‌شود. این آب که میعانات یا کندانس نام دارد، هنوز دارای انرژی حرارتی بالایی است. در صورت مدیریت صحیح، می‌توان این آب داغ را به سیستم دیگ بخار صنعتی بازگرداند و در مصرف انرژی، آب و هزینه صرفه‌جویی قابل توجهی ایجاد کرد.

سیستم کندانس درواقع مجموعه‌ای از خطوط، تجهیزات و کنترل‌گرهایی است که وظیفه جمع‌آوری، هدایت و بازگرداندن میعانات بخار به مخزن تغذیه دیگ را بر عهده دارند.

 

چرا بازگشت بخار و کندانس اهمیت دارد؟

بازگشت بخار به‌شکل میعانات به سیستم دیگ بخار، یکی از مهم‌ترین عوامل در افزایش راندمان انرژی و کاهش هزینه‌های عملیاتی است. برخی از مزایای اصلی این فرآیند عبارت‌اند از:

 صرفه‌جویی در مصرف سوخت

میعانات بازگشتی معمولاً دارای دمایی بین 70 تا 100 درجه سانتی‌گراد هستند. در نتیجه، برای رساندن آن به دمای تبخیر مجدد، انرژی بسیار کمتری نسبت به آب سرد نیاز است.

 کاهش مصرف آب

بازگرداندن میعانات باعث می‌شود نیازی به مصرف آب تازه کمتر شود که در صنایعی با مصرف بالای آب، اهمیت بسیار زیادی دارد.

 کاهش نیاز به تصفیه آب

آب میعان‌شده اغلب خالص‌تر از آب خام است و میزان سختی یا ناخالصی‌های آن پایین‌تر است. بنابراین، سیستم تصفیه آب دیگ بخار کمتر تحت فشار قرار می‌گیرد.

کاهش سایش و خوردگی

میعانات اگر در شرایط مناسب جمع‌آوری شوند، کمتر باعث ایجاد رسوب یا خوردگی در تجهیزات می‌شوند، مشروط به اینکه از تماس با هوا جلوگیری شود

اجزای اصلی سیستم کندانس و بازگشت بخار

برای راه‌اندازی و بهره‌برداری از یک سیستم بازگشت کندانس کارآمد، نیاز به تجهیزات متعددی است که عبارت‌اند از:

 لوله‌کشی کندانس

خطوط لوله‌کشی باید از جنس مقاوم در برابر خوردگی باشند (معمولاً فولاد ضد زنگ یا فولاد کربنی با پوشش مناسب). طراحی شیب مناسب در این خطوط جهت تخلیه سریع میعانات ضروری است.

 تله بخار (Steam Trap)

یکی از حیاتی‌ترین بخش‌های سیستم کندانس، تله بخار یا استیم ترپ است. این تجهیز اجازه خروج میعانات از تجهیزات بخار را می‌دهد ولی مانع خروج بخار می‌شود. انواع مختلفی دارد مانند:

ترموستاتیک

ترمودینامیکی

مکانیکی (فلوتری)

 مخزن کندانس یا تانک جمع‌آوری

میعانات جمع‌آوری‌شده به یک مخزن نگهداری هدایت می‌شوند تا پس از آن، توسط پمپ به بویلر بازگردانده شوند. این مخزن باید دارای تهویه مناسب برای خروج گازهای محلول و جلوگیری از اکسیداسیون باشد.

 پمپ کندانس

پمپ‌هایی که وظیفه انتقال میعانات را به سمت بویلر برعهده دارند، باید در برابر دمای بالا و فشار مقاوم باشند. پمپ‌های سانتریفیوژ یا پمپ‌های بوستر پرکاربردترین گزینه‌ها هستند.

 سیستم کنترلی

حسگرهای سطح، دما، فشار و کنترلرهای خودکار برای اطمینان از عملکرد درست سیستم، در کنترل اتوماتیک سیستم بازگشت کندانس بسیار حیاتی هستند.

 

چالش‌ها و مشکلات رایج در سیستم کندانس

اگرچه بازگشت کندانس مزایای متعددی دارد، اما بدون طراحی صحیح و نگهداری مناسب، ممکن است با مشکلات زیر مواجه شویم:

چکش آبی (Water Hammer)

در صورتی‌که کندانس در لوله‌ها جمع شود و به‌صورت ناگهانی با بخار داغ تماس پیدا کند، موج ضربه‌ای شدیدی ایجاد می‌شود که می‌تواند به شیرها، لوله‌ها و تجهیزات آسیب برساند.

 خوردگی داخلی

اگر کندانس با هوا تماس پیدا کند، اکسیژن محلول در آن باعث خوردگی شدید در مسیر برگشت می‌شود. استفاده از دی‌هواکن‌ها و تهویه مناسب مخازن کندانس ضروری است.

نشتی بخار از تله‌ها

در صورت خرابی تله بخار، بخار به جای مایع از سیستم خارج می‌شود که منجر به هدررفت انرژی و افت فشار در سیستم بخار می‌شود.

جهت خرید دیگ بخار صنعتی میتوانید از این لینک دیدن نمایید

نکات مهم در طراحی سیستم کندانس

برای داشتن یک سیستم بازگشت کندانس کارآمد، باید به نکات طراحی زیر توجه کرد:

• استفاده از شیب مثبت در لوله‌ها برای جلوگیری از تجمع میعانات

• انتخاب دقیق نوع تله بخار بر اساس شرایط عملیاتی

• نصب فیلتر برای جلوگیری از ورود ذرات معلق به پمپ

• طراحی تهویه برای جلوگیری از مکش هوا و اکسیداسیون

• نصب شیرهای ایمنی و کنترل فشار در مسیر بازگشت

بازگشت کندانس در سیستم‌های فشار بالا و پایین

نوع طراحی سیستم بازگشت میعانات بسته به فشار کاری دیگ بخار و تجهیزات متصل به آن تفاوت دارد:

در سیستم‌های فشار پایین:

• کندانس معمولاً بدون فشار زیاد به مخزن جمع‌آوری منتقل می‌شود.

• در برخی موارد، بازگشت ثقلی یا گرانشی نیز امکان‌پذیر است.

در سیستم‌های فشار بالا:

• نیاز به پمپ‌های مقاوم‌تر و طراحی دقیق‌تر مسیرهای ایزوله شده برای جلوگیری از چکش آبی وجود دارد.

• در مواردی از سیستم‌های Flash Steam Recovery استفاده می‌شود تا بخار فلش تولیدشده از کندانس داغ، بازیابی شود.

محاسبه راندمان بازگشت کندانس

برای بررسی عملکرد سیستم، شاخصی به نام درصد بازگشت کندانس (Condensate Return Rate) تعریف می‌شود که برابر است با:

scssCopyEdit(مقدار آب برگشتی / کل آب ورودی به دیگ) × 100

در صنایع پیشرفته، این عدد می‌تواند تا ۹۰٪ برسد، اما در بسیاری از سیستم‌های سنتی، گاهی کمتر از ۳۰٪ است. افزایش این شاخص به‌طور مستقیم با کاهش هزینه‌های انرژی و نگهداری در ارتباط است.

 

دیگ بخار چیست؟ 

بررسی کامل عملکرد، کاربرد و انواع دیگ بخارتعریف دیگ بخار

دیگ بخار یا بویلر (Boiler) دستگاهی است که با استفاده از انرژی حاصل از احتراق سوخت (مانند گاز، گازوئیل، مازوت یا حتی برق)، آب را به بخار تبدیل می‌کند. بخار تولید شده دارای انرژی حرارتی بالایی است و در صنایع مختلف برای گرم کردن، فرآیندهای شیمیایی، تولید برق، استریلیزاسیون، تهویه مطبوع و غیره کاربرد دارد.

اگر به دنبال خرید انواع دیگ بخار و یامخزن کندانس هستید از سایت ماشین سازی آراداکس دیدن نمایید https://dig-bokhar.com