کاربرد آنتی اسکالانت در دیگ بخار

دیگ بخار یا بویلر یکی از مهم‌ ترین تجهیزات در صنایع مختلف است که برای تولید بخار یا آب گرم به‌ منظور استفاده در فرآیندهای صنعتی، گرمایش و حتی تولید برق مورد استفاده قرار می‌ گیرد. این دستگاه‌ ها از طریق احتراق سوخت، گرما را به آب منتقل کرده و آن را به بخار تبدیل می‌ کنند. با توجه به اهمیت عملکرد صحیح دیگ‌ های بخار، کیفیت آب تغذیه‌ ای که وارد این سیستم‌ ها می‌ شود، نقش حیاتی در حفظ کارایی و طول عمر آن‌ ها دارد. یکی از مشکلات رایج در دیگ‌ های بخار، تشکیل رسوب است که می‌ تواند باعث کاهش راندمان، افزایش مصرف انرژی و خرابی زودهنگام تجهیزات شود. در این مقاله به بررسی دلایل تشکیل رسوب در دیگ‌ های بخار، انواع مواد ضد رسوب و اهمیت استفاده از آنتی اسکالانت‌ ها خواهیم پرداخت تا راهکارهایی برای حفظ عملکرد بهینه این تجهیزات ارائه دهیم.

دیگ بخار چیست؟

دلایل تشکیل رسوب در دیگ بخار

دیگ‌ های بخار یکی از تجهیزات مهم در صنایع مختلف هستند که وظیفه تولید بخار برای مصارف حرارتی را بر عهده دارند. برای عملکرد بهینه و طول عمر این تجهیزات، کیفیت آب تغذیه بسیار اهمیت دارد. آب ورودی به دیگ بخار حاوی مقادیر متغیری از املاح و ناخالصی‌ ها است که در صورت عدم تصفیه مناسب، می‌ تواند منجر به تشکیل رسوب بر روی سطوح داخلی شود. این رسوبات تأثیرات منفی متعددی بر عملکرد و بازدهی دیگ ‌های بخار دارند.

•    اشباع شدن یون ‌ها و افزایش دما: هنگامی که دمای آب افزایش می ‌یابد، بی ‌کربنات‌ های موجود در آب (مانند کلسیم و منیزیم بی‌ کربنات) به کربنات تبدیل می ‌شوند و بر روی سطوح دیگ بخار رسوب می ‌کنند. این فرآیند معمولاً در نقاطی از جمله تیوب ‌ها و مخازن دیگ بخار رخ می ‌دهد که حرارت مستقیم وجود دارد.
•    وجود مواد معلق و ناخالصی ‌ها در آب: مواد معلق موجود در آب شامل ذرات خوردگی، گرد و غبار و محصولات زیستی مانند میکروارگانیسم ‌ها بوده که با گردش آب در سیستم دیگ بخار ته ‌نشین شده و به رسوبات تبدیل می ‌شوند.
•    غلظت بالای نمک ‌های معدنی: نمک‌ های معدنی مانند کلسیم، منیزیم، آهن و سیلیس با افزایش دما از آب جدا شده و روی جداره‌ های داخلی ته ‌نشین می ‌شوند. تجمع این مواد به مرور زمان باعث تشکیل لایه‌ های ضخیم و سختی از رسوب خواهدشد.
•    تبخیر آب و افزایش غلظت املاح: در سیستم ‌های دیگ بخار، بخشی از آب تبخیر می ‌شود و غلظت املاح باقی‌ مانده در آب افزایش می ‌یابد. این امر احتمال تشکیل رسوب را در قسمت ‌های مختلف سیستم افزایش می ‌دهد.
•    تغییرات شیمیایی محیط: تغییرات در pH آب می‌ تواند به رسوب‌ گذاری کمک کند. به‌ عنوان مثال، کاهش یا افزایش بیش از حد pH باعث اشباع برخی یون‌ ها و تشکیل رسوب می‌ شود.

انواع ضد رسوب دیگ بخار

مواد ضد رسوب و آنتی اسکالانت‌ های دیگ بخار به انواع مختلفی تقسیم می ‌شوند که هر کدام نقش ویژه‌ ای در حفظ عملکرد و بهره ‌وری دیگ بخار دارند. در ادامه، انواع این مواد و عملکرد آن‌ ها توضیح داده شده است:

1.    مواد رسوب‌ زدا و تنظیم‌ کننده pH: این مواد با تنظیم pH آب ورودی به دیگ بخار، از تشکیل رسوبات کربناتی و سیلیکاتی که در محیط‌ های قلیایی یا اسیدی نامتعادل شکل می ‌گیرند، جلوگیری می ‌کنند. تنظیم pH به افزایش عمر مفید دیگ بخار و بهبود انتقال حرارت کمک می ‌کند.
2.    مواد جداکننده رسوب: این دسته از مواد برای سیستم ‌هایی که قبلاً دچار رسوب شده ‌اند، مناسب است. آن ‌ها با حل کردن و جدا کردن رسوبات موجود روی لوله‌ ها و دیواره‌ های دیگ بخار، امکان پاک ‌سازی سیستم و بهبود عملکرد آن را فراهم می ‌کنند.
3.    مواد جاذب اکسیژن (اکسیژن زدا): اکسیژن محلول در آب یکی از عوامل اصلی خوردگی در دیگ ‌های بخار است. مواد جاذب اکسیژن، مانند سولفیت سدیم یا هیدرازین، اکسیژن محلول را جذب کرده و از تشکیل زنگ‌ زدگی و تخریب تجهیزات جلوگیری می ‌کنند. 
4.    محلول‌ های ضد رسوب: این مواد با تغییر ساختار بلوری رسوبات و ممانعت از چسبیدن کریستال‌ ها به سطوح دیگ بخار، از تشکیل رسوب جلوگیری می‌ کنند. محلول‌ های ضد رسوب معمولاً در آب‌ هایی با سختی بالا و احتمال تشکیل رسوبات کربناتی، سیلیکاتی یا فسفاتی مورد استفاده قرار می ‌گیرند.
5.    مواد کاهنده سختی آب (Softening Agents): این مواد با کاهش سختی آب، از تشکیل رسوبات ناشی از کلسیم و منیزیم جلوگیری می ‌کنند. رزین‌ های تبادل یونی و مواد شیمیایی مانند پلی ‌فسفات‌ ها از جمله رایج ‌ترین گزینه ‌ها در این دسته هستند.
6.    مواد بازدارنده خوردگی: این مواد علاوه بر جلوگیری از تشکیل رسوب، با ایجاد لایه ‌ای محافظ روی سطوح فلزی، از خوردگی تجهیزات و اتصالات جلوگیری می‌ کنند. بازدارنده‌ های خوردگی معمولاً در سیستم ‌های با فشار بالا استفاده می‌ شوند.
7.    آنتی اسکالانت: این مواد جهت کنترل میزان تشکیل رسوب در تجهیزات تصفیه آب و سایر تجهیزات سیستم صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد.

استفاده از ترکیبی از این مواد، بر اساس آنالیز دقیق آب و شرایط عملیاتی دیگ بخار، می ‌تواند کارایی سیستم را بهینه کرده و هزینه ‌های نگهداری را کاهش دهد.

اهمیت کاربرد آنتی اسکالانت در دیگ بخار

آنتی اسکالانت ‌ها نقش کلیدی در کنترل میزان تشکیل رسوبات در دیگ‌ های بخار دارند. این مواد با ممانعت از تشکیل و تجمع کریستال ‌های معدنی مانند کربنات کلسیم و سولفات‌ ها روی سطوح داخلی دیگ، از کاهش انتقال حرارت و افت راندمان سیستم جلوگیری می‌ کنند. رسوبات نه ‌تنها باعث کاهش کارایی حرارتی دیگ بخار می‌ شوند، بلکه می ‌توانند به افزایش فشار، افزایش مصرف انرژی و در نهایت خرابی زودهنگام تجهیزات منجر شوند. استفاده از آنتی اسکالانت، طول عمر دیگ‌ های بخار را افزایش داده و بهره ‌وری سیستم را حفظ می ‌کند که در صنایع مختلفی مانند نیروگاه‌ ها و فرآیندهای تولیدی بسیار حائز اهمیت است.

مقایسه عملکرد آنتی اسکالانت و سایر ضد رسوب ها در دیگ بخار

در جدول زیر عملکرد انواع مواد ضد رسوب و آنتی اسکالانت در دیگ‌ های بخار مقایسه شده است:

این مواد شیمیایی به‌ طور کلی به‌ منظور بهبود عملکرد دیگ بخار، کاهش هزینه‌ های نگهداری، و حفظ کارایی سیستم در بلندمدت استفاده می ‌شوند. جهت خرید آنتی اسکالانت برای دیگ بخار یا سایر مواد شیمیایی مورد استفاده در مصارف تصفیه آب صنعتی، می توانید به وب سایت آبین مراجعه کرده و یا برای دریافت اطلاعات بیشتر با مشاوران این مجموعه در تماس باشید.