دی اریتور (Deaerator) یک دستگاه هواگیر یا هوازدا از آب است که اغلب به صورت یک مکمل همراه با دیگ بخار عمل می‌کند. این سیستم گازهای مزاحم و محلول در آب، مانند اکسیژن و دی اکسید کربن را از بین می‌برد و خوراکی سالم و عاری از ناخالصی را برای دیگ بخار فراهم می‌کند.
دی اِریتور چیست؟
دی اریتور یا هوازُدا، دستگاهی است که برای حذف گازهای حل شده مانند اکسیژن و دی اکسید کربن از یک مایع استفاده می‌شود. این کار معمولاً در آب تغذیه دیگ (آب ورودی به دیگ بخار) برای جلوگیری از خوردگی در دیگ انجام می‌شود. از دستگاه‌های دی اریتور همچنین در کاربردهای دیگری مانند فرآوری مواد غذایی، تولید مواد شیمیایی و استخراج ازن تزریق شده به آب استخرها استفاده می‌شود.
در دمای 85 درجه سلسیوس، حدود 3.5 گرم اکسیژن در هر لیتر آب وجود دارد که این اکسیژن باعث خوردگی و ایجاد خرابی‌هایی در بویلر می‌شود. چنین خرابی‌هایی از دو طریق صورت می‌گیرد: نخست اینکه اکسیژن با چسبیدن به دیواره‌های بویلر باعث اکسیداسیون (زنگ‌زدن) جداره‌‌های داخلی و لوله‌ها می‌شود و دوم اینکه اکسیژن با کربن ترکیب شده و کربنیک‌اسید ایجاد می‌کند که در نتیجه آن آهن در آب حل شده و باعث زنگ‌زدگی بیشتر می‌شود.
دی اریتورها می‌توانند میزان اکسیژن را تا دو میلی‌گرم در لیتر یا کمتر از آن کاهش دهند. نخستین گام برای جداسازی گازهای اضافی از آب تغذیه دیگ بخار، گرم کردن آب جهت جداسازی اکسیژن از آن است. رابطه معکوسی بین میزان گازهای محلول در آب با دما وجود دارد؛ یعنی با بالارفتن دمای آب، اکسیژن موجود در آن کمتر می‌شود. منابع تأمین آب بویلر معمولاً در درجه حرارت 85 تا 90 درجه سلسیوس عمل می‌کنند تا میزان اکسیژن موجود در آب به 2 میلی‌گرم در یک لیتر کاهش یابد.
در دی اریتورهایی که در فشار اتمسفر یا در خلاء کار می‌کنند نمی‌توان دمای آب را بیش از حد بالا برد چون احتمال تبخیر آب و وقوع پدیده کاویتاسیون (حفره‌زایی) در پمپ‌ها بالا می‌رود.
به دلیل این مشکلات تنها امکان جداسازی مقداری از اکسیژن آب وجود دارد و مابقی اکسیژن موجود در آب را باید با افزودن مواد شیمیایی مانند سدیم سولفات و هیدرازین از بین برد. در مواردی که نباید مواد شیمیایی به آب اضافه شود از هوازدای تحت فشار استفاده می‌گردد تا امکان جداسازی اکسیژن تا حد لازم از آب فراهم شود.
کاربردهای دستگاه دی اریتور
دستگاه‌های هوازدا در صنایع مختلف برای حذف گازهای حل شده، به طور عمده اکسیژن و دی اکسید کربن، از مایعات استفاده می‌شوند. رایج ترین کاربرد دی اریتور در سیستم های دیگ بخار است، جایی که آنها با حذف اکسیژن از آب تغذیه به جلوگیری از خوردگی کمک می‌کنند.
در اینجا برخی از کاربردهای دیگر سیستم های دی اریتور آمده است:
- در صنایع غذایی و آشامیدنی، برای حذف گازهای حل شده از محصولاتی مانند آب میوه، شراب و آبجو. این می تواند به بهبود طعم، ماندگاری و ظاهر محصول کمک کند.
- در صنایع دارویی، برای از بین بردن گازهای محلول در محصولاتی مانند واکسن ها و داروهای تزریقی. این امر می تواند به جلوگیری از رشد باکتری ها و سایر آلاینده‌ها کمک کند.
- در صنایع شیمیایی، برای حذف گازهای حل شده از محصولاتی مانند رنگ، پوشش و چسب. این اقدام می تواند به بهبود کیفیت و قوام محصول کمک کند.
- در صنایع نفت و گاز، برای از بین بردن گازهای محلول در محصولاتی مانند نفت خام و گاز طبیعی. این موضوع می تواند به جلوگیری از خوردگی و انسداد خطوط لوله کمک کند.
نحوه عملکرد دی اریتور
چنانچه مایع در دمای اشباع خود باشد میزان گازهای محلول در آن تقریباً به صفر می‌رسد. در این حالت مایع یا باید در تلاطم بسیار بالایی باشد یا به جوش آید تا از خروج تمامی گازها اطمینان حاصل شود. برای ایجاد چنین تلاطمی دو روش وجود دارد:
- اسپری‌شدن (پاشش) آب در قسمت بالایی (برجک) دی اریتور و تبدیل آن به قطرات ریز و احاطه شدن این قطرات با بخار
- تزریق بخار از پایین و ایجاد تلاطم در دی اریتور
با اسپری شدن آب، سطح مناسبی از آب برای جداسازی اکسیژن در دسترس قرار می‌گیرد و باعث تسریع انتقال حرارت از بخار به قطرات شده و در نتیجه جداسازی اکسیژن را آسان می‌کند. گازهای جداسازی‌شده از طریق بخار مازاد از خروجی بالای دیگ در دمایی کمتر از دمای اشباع خارج می‌شوند.
پایین بودن درجه حرارت مخلوط بخار و گازهای اضافی در خروجی هوا زدا از نقطه جوش (دمای اشباع)، امکان استفاده از یک خروجی با کنترلر ترموستاتی (vent) را فراهم می‌کند. آبی که عملیات جداسازی‌شده بر روی آن انجام گرفته به داخل منبع دی اریتور سرریز می‌شود.
مزایای دی اریتورها
دی اریتورها با طیف گسترده‌ای از مزایا در صنایع مختلف، به عنوان تجهیزاتی حیاتی برای تضمین عملکرد کارآمد و ایمن شناخته می‌شوند. در اینجا به برخی از مهمترین مزایای استفاده از یک دستگاه هوا زدا اشاره می‌کنیم:
افزایش طول عمر تجهیزات:
- جلوگیری از خوردگی: اکسیژن و دی اکسید کربن محلول در آب، به دلیل ایجاد خوردگی در دیگ‌های بخار، لوله‌ها و سایر تجهیزات مشهور هستند. دی اریتورها به طور مؤثر این گازها را حذف می‌کنند و به طور قابل توجهی طول عمر این اجزای حیاتی را افزایش می‌دهند.
- کاهش تشکیل رسوب: استفاده از این سیستم هواگیری با کم کردن تشکیل رسوب و جرم در دیگ‌های بخار و مبدل‌های حرارتی همراه است. این رسوبات می‌توانند جریان آب را محدود کنند، راندمان انتقال حرارت را کاهش دهند و در نهایت منجر به خرابی تجهیزات شوند.
بهبود راندمان و عملکرد:
- افزایش راندمان دیگ بخار: دی اریتورها با پیش گرمایش آب تغذیه تقریباً تا دمای اشباع، به طور قابل توجهی انرژی مورد نیاز دیگ‌های بخار برای رسیدن به دمای عملیاتی را کاهش می‌دهند. این امر به مصرف سوخت کمتر و کاهش هزینه‌های عملیاتی منجر می‌شود.
- بهینه سازی کیفیت بخار: حذف گازهای محلول از آب به بخار تمیزتر و خالص‌تر منجر می‌شود. این امر کیفیت بخار را افزایش می‌دهد و به بهبود عملکرد در فرآیندهای پایین‌دستی که به بخار متکی هستند، مانند توربین‌ها و مبدل‌های حرارتی منجر می‌شود.
مزایای دیگر:
- کاهش استفاده از مواد شیمیایی: دستگاه هوازدا اغلب نیاز به مهارکننده‌های خوردگی اضافی و سایر مواد شیمیایی تصفیه آب را کاهش می‌دهد که منجر به کاهش هزینه‌های کلی نگهداری می‌شود.
- افزایش ایمنی: دی اریتورها با به حداقل رساندن خطر خوردگی و خرابی تجهیزات، به ایجاد یک محیط عملیاتی ایمن‌تر کمک می‌کنند.
- مزایای زیست محیطی: کاهش مصرف سوخت و بهبود راندمان به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و عملیاتی سازگارتر با محیط زیست منجر می‌شود.
انواع دی اریتور
جهت بالابردن میزان سطح تماس با هوا نسبت به جرم آب باید آب ورودی به دی اریتور به کوچک‌ترین قطره‌های ممکن تبدیل شود (پودر شود.) نکته حائز اهمیت این است که برای افزایش سرعت خروج گاز از مایع باید دمای آب افزایش یابد.
به طور کلی دو نوع دی اریتور با توجه به روش پودرشدن آب وجود دارد:
- دی اریتور سینی دار یا آبشاری
- دی اریتور اسپری شونده یا پاششی
دی اریتور سینی دار یا آبشاری
این نوع هوازدا دارای بخشی گنبدی‌شکل در بالای مخزن ذخیره‌کننده‌ی آب بویلر برای هوازدایی است. آب تغذیه‌ی بویلر وارد این بخش عمودیِ هوازدایی می‌شود و از روی سینی‌های منفذدار (مشبک) به پایین جریان می‌یابد.
عمل هوازدایی از طریق بخاری که از پایین سینی‌های منفذدار وارد می‌شود، انجام می‌گیرد و از طریق منافذ موجود در سینی‌ها به سمت بالا جریان می‌یابد.
گازهای حل شده در آب بویلر به وسیله‌ی بخار جدا شده و از طریق شیر خروجیِ موجود در بالای قسمت گنبدی شکل خارج می‌شود. سپس آب هوازدایی شده به مخزن افقی در پایین جریان می‌یابد و از آنجا به سمت بویلرهای بخار پمپ می‌شود. برای گرم نگه‌داشتن آب بویلر ذخیره‌شده در مخزن، بخار کم فشاری از پایین مخزن وارد شده و درون آن اسپری می‌شود.
نمودار طرح کلی از یک نمونه دی اریتور سینی دار
دی اریتور اسپری شونده یا پاششی
این گونه هوازدا دارای یک درام افقی است که شامل دو بخش پیش‌گرم‌کن (E) و بخش هوازدایی (F) می‌شود. این دو بخش به وسیله‌ی یک صفحه (C) از هم جدا شده‌اند. اسپری‌های موجود در ته درام، بخار کم فشاری را وارد دی اریتور می‌کنند.
آب تغذیه بویلر به بخش E پاشیده شده و با بخاری که از طریق پخش‌کننده به بالا می‌آید پیش‌گرم می‌شود. دلیل استفاده از نازل اسپری‌کننده‌ی آب بویلر (A) و بخش پیش‌گرم‌کن این است که آب تغذیه بویلر برای جداسازی راحت‌تر گازهای محلول در آن تا دمای اشباع گرم شده و وارد مرحله‌ی بعدی هوازدایی شود. سپس آب پیش‌گرم‌شده وارد بخش هوازدایی (F) شده و در آنجا با بخار خارج‌شده از پخش‌کننده به صورت کامل هوازدایی می‌شود. در پایان آب هوازدایی‌شده از ته مخزن به سمت بویلرهای تولید‌کننده‌ی بخار پمپ می‌شود.
نمودار طرح کلی از یک دی اریتور اسپری شونده
بخشهای تشکیل دهنده دی اریتور
به صورت کلی دی اریتورها از بخش های اصلی زیر تشکیل شده اند:
- بخش هوازدایی: در این بخش، حذف واقعی گازهای محلول از آب انجام می‌شود. این بخش بسته به نوع دی اریتور می تواند به چند زیر بخش تقسیم شود:
- دی اریتورهای سینی دار: این نوع دارای تعدادی سینی مشبک روی هم چیده شده است. آب روی سینی بالایی پاشیده می‌شود و از سوراخ ها به پایین سرازیر می‌شود و سطح تماس با بخار ورودی از پایین را افزایش می دهد. بخار، گازهای محلول را جدا کرده و سپس آنها را به جو تخلیه می‌کند.
- دی اریتورهای پاششی: اینها از نازل های اسپری برای اتمیزه کردن آب استفاده می‌کنند و یک غبار ریز ایجاد می‌کنند که سطح زیادی برای تماس با بخار دارد. بخار، گازهای محلول را از بین می برد و سپس آنها را تخلیه می‌کند.
- دی اریتورهای خلاء: این نوع در خلا کار می‌کنند که فشار گازهای محلول را کاهش می دهد و حذف آنها را آسان تر می‌کند. آب به طور معمول به محفظه ای با خلا پاشیده می‌شود و بخار حاصل، گازهای محلول را با خود حمل می‌کند.
- بخش ذخیره سازی: این بخش آب هوازدایی شده را قبل از ورود به دیگ بخار ذخیره می‌کند. همچنین ممکن است شامل ویژگی هایی مانند:
- کنترل سطح: این ویژگی اطمینان می دهد که سطح آب در بخش ذخیره سازی در محدوده ایمن حفظ شود.
- کویل های گرمایش: در صورت نیاز می توان از این کویل ها برای گرم کردن بیشتر آب هوازدایی شده استفاده کرد.
- شیر تخلیه: این شیر برای حذف هرگونه رسوب یا آلاینده ای که ممکن است در بخش ذخیره سازی جمع شود استفاده می‌شود.
- تجهیزات جانبی: این تجهیزات شامل اجزای مختلفی هستند که از عملکرد دی اریتور پشتیبانی می‌کنند، مانند:
- پمپ ها: این پمپ ها آب را در دی اریتور و دیگ بخار گردش می دهند.
- تامین بخار: این بخش بخار مورد نیاز برای فرآیند هوازدایی را تأمین می‌کند.
- سیستم تهویه: این سیستم گازهای غیر قابل چگالش را از دی اریتور خارج می‌کند.
- ابزار دقیق و کنترل ها: این بخش عملکرد دی اریتور را کنترل و نظارت می‌کند.
مکانیزم عملکرد دستگاه هوا زدا
دی اریتورها از دو روش اصلی برای حذف گازهای محلول از آب استفاده می‌کنند:
- گرمایش و پاک کردن با بخار: گازها قابلیت انحلال کمتری در آب گرم دارند. این اصل بر اساس قانون هنری است که بیان می‌کند مقدار گاز محلول در یک مایع به طور مستقیم با فشار جزئی آن گاز بالای مایع متناسب است. بنابراین، با افزایش دمای آب، فشار جزئی گازهای محلول داخل آب کاهش می یابد و باعث می‌شود از محلول خارج شده و حباب تشکیل دهند.
دی اریتور سطح تماس زیادی بین آب گرم شده و بخار ایجاد می‌کند. این کار معمولاً از طریق سینی ها، اسپری ها یا ستون های پر شده انجام می‌شود. با بالا رفتن بخار، حباب های گاز را از آب “جذب” کرده و آنها را با خود به بیرون منتقل می‌کند تا به جو تخلیه شوند. - استفاده از خنثی کننده‌های شیمیایی: این سیستم های هواگیر ممکن است به عنوان یک مرحله نهایی از خنثی کننده‌های شیمیایی برای حذف هر گونه رد باقی مانده از اکسیژن محلول که ممکن است فرآیندهای گرمایش و پاک کردن با بخار از دست داده باشند، استفاده کنند. این مواد شیمیایی با اکسیژن واکنش می دهند و یک ترکیب بی خطر تشکیل می دهند که در آب باقی می ماند.
در اینجا چند نکته اضافی در مورد انواع مختلف دی اریتور آورده شده است:
- دی اریتورهای حرارتی: این هوازداها فقط به گرمایش و پاک کردن با بخار متکی هستند. آنها رایج ترین نوع هستند و اغلب در کاربردهای کوچکتر استفاده می‌شوند.
- دی اریتورهای خلاء: این نوع با ایجاد یک محیط کم فشار بالای آب، فشار جزئی گازهای محلول را بیشتر کاهش داده و باعث آزاد شدن آنها می‌شود. آنها نسبت به دی اریتورهای حرارتی کارآمدتر هستند اما به پمپ های خلاء نیاز دارند و پیچیده تر هستند.
خرید دی اریتور مناسب
با در نظر گرفتن مزایا و معایب هرکدام از دی اریتورها و با توجه به کاربرد مورد نظر، انتخاب و خرید هوازدای مناسب انجام می‌شود. برای مثال طول عمر دی اریتورهای سینی دار تا 40 سال هم می‌تواند باشد در صورتی که دی اریتورهای اسپری شونده بیش از 20 سال عمر نمی‌کنند.
با این حال دی اریتور سینی دار تا 25% گران‌تر از هوازدای اسپری شونده بوده و کارایی بالاتری نیز دارد. در نیروگاه‌ها معمولاً از نمونه‌های سینی دار و در مصارف دیگر از مدل پاششی استفاده می‌شود.
پیشنهاد می نمائیم صفحه اکسیژن ساز را نیز مطالعه نمائید.
قیمت دی اریتور
قیمت دستگاه دی اریتور به عوامل مختلفی شامل مشخصات فنی دستگاه، پارامترهای اقتصادی و عوامل جانبی بستگی دارد.
- ظرفیت: ظرفیت دستگاه هوا زدا بر حسب تن در ساعت یا متر مکعب در ساعت بیان می‌شود و مهمترین عامل تعیین کننده قیمت آن است. به طور کلی، با افزایش ظرفیت دی اریتور، قیمت آن نیز افزایش می یابد.
- نوع: هوازدا ها در انواع مختلفی مانند سینی دار، پاششی و خلاء تولید می‌شوند. نوع دی اریتور به عوامل مختلفی مانند ظرفیت، فشار بخار و دمای آب ورودی بستگی دارد و بر قیمت آن نیز تاثیر می گذارد.
- جنس بدنه: بدنه این دستگاه معمولاً از فولاد یا استیل ساخته می‌شود. جنس بدنه به دلیل تاثیر بر عمر و مقاومت، در قیمت نهایی نیز تاثیرگذار است.
- فشار کاری: دی اریتورها برای کار در فشارهای مختلف طراحی و ساخته می‌شوند. افزایش فشار کاری سیستم، قیمت آن را نیز افزایش می دهد.
- برند: برندهای مختلف دی اریتور در قیمت های متفاوتی عرضه می‌شوند. برندهای معتبر و شناخته شده به دلیل کیفیت و خدمات پس از فروش، معمولاً قیمت بالاتری دارند.
عوامل اقتصادی تاثیرگذار در قیمت دی اریتور عبارتند از:
- قیمت مواد اولیه مانند فولاد و استیل به طور مستقیم بر قیمت دی اریتورها تاثیر می گذارد.
- هزینه‌های تولید مانند دستمزد، حمل و نقل و… نیز در قیمت نهایی لحاظ می‌شوند.
- شرایط اقتصادی حاکم بر کشور، مانند تورم و نرخ ارز، می تواند بر قیمت دی اریتور تاثیر بگذارد.
- گارانتی و خدمات پس از فروش معتبر، قیمت دی اریتور را افزایش می دهد.
- تجهیزات جانبی مانند سیستم کنترل و اتوماسیون، قیمت تمام شده را افزایش می دهد.
برای دریافت قیمت دقیق دی اریتور، می توانید با کارشناسان مجموعه صنعتی ناب ملل تماس گرفته و با ارائه مشخصات فنی مورد نظر خود، استعلام قیمت بگیرید.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.