عایق بندی لوله های بخار

عایق بندی لوله های توزیع بخار و برگشت کندانس

تقریبا نیمی از انرژی مصرفی در صنعت برای تولید بخار استفاده می شود. بخار برای گرمایش فرآیندی استفاده شده، علاوه بر ایجاد نرخ مطلوب انتقال حرارت، دمای فرآیند را هم کنترل می کند. به این دلایل بخار به طور گسترده ای به عنوان منبع تأمین انرژی در صنعت استفاده می شود. حفظ و بقای انرژی عامل محرک کاهش اتلاف انرژی در سیستم های بخار است. هر فرصتی برای بهبود بازدهی سیستم های بخار باید شناسایی شود. از آنجا که سیستم های بخار بخشی از سیستم فراگیر انرژی هستند، بقای انرژی در این سیستم ها باعث بهبود بازدهی انرژی کارخانه خواهد شد. افزایش بازدهی هم به نوبه خود منجر به افزایش ظرفیت و کاهش هزینه های تولید می شود.

عایق بندی

دیاگرام توزیع بخار

شکل ۱- دیاگرام توزیع بخار

اگر لوله های توزیع بخار و برگشت کندانس عایق نشوند، منبع ثابت اتلاف انرژی خواهند بود. جدول زیر مقدار اتلاف انرژی حرارتی را از لوله های توزیع بخار عایق نشده نشان می دهد. عایق بندی می تواند اتلاف انرژی را تا ۹۰% کاهش دهد و فشار بخار مناسب را در تجهیزات کارخانه تأمین نماید. هر سطحی با دمای بالاتر از ۱۲۰ درجه فارنهایت (۴۸ درجه سانتیگراد) باید عایق شود، که شامل سطوح دیگ بخار، لوله های توزیع و برگشت کندانس و اتصالات می شود.

اغلب اوقات، عایق ها در زمان تعمیرات سیستم آسیب دیده یا باز می شوند، ولی هیچ گاه تعویض نمی گردند. عایق آسیب دیده یا مرطوب باید بلافاصله تعمیر یا تعویض شود. پیش از تعویض عایق، منابع رطوبت را شناسایی و حذف کنید. علل خیس شدن عایق شامل نشتی از شیرآلات، نشتی خارجی لوله کشی، نشتی از تیوب ها یا نشتی از تجهیزات مجاور هستند. پس از عایق بندی لوله ها، تغییرات حاصل در جریان های حرارتی می تواند روی سایر اجزای سیستم بخار تأثیر بگذارد.

قطر لوله توزیع،

به اینچ

اتلاف حرارت در ۱۰۰ فوت خط بخار بدون عایق، برحسب MMBtu/yr

فشار بخار، برحسب Psig

۱۵

۱۵۰

۳۰۰

۶۰۰

۱

۱۴۰ ۲۸۵ ۳۷۵

۴۹۵

۲

۲۳۵ ۴۸۰ ۶۳۰

۸۴۰

۴

۴۱۵ ۸۵۰ ۱۱۲۰

۱۵۰۰

۸

۷۴۰ ۱۵۴۰ ۲۰۳۰

۲۷۲۵

۱۲

۱۰۵۵ ۲۲۰۰ ۲۹۱۰

۳۹۲۰

بر مبنای لوله فولادی افقی، دمای محیط ۷۵ درجه فارنهایت (۲۴ درجه سانتیگراد)، بدون سرعت باد و ۸۷۶۰ ساعت کاری در سال

مثال

در کارخانه ای که قیمت سوخت ۸ دلار در میلیون بی تی یو است، بررسی سیستم بخار مشخص کرد که ۱۱۲۰ فوت لوله بخار ۱ اینچ و ۱۷۵ فوت لوله ۲ اینچ بدون عایق هستند، که هر دو در فشار نسبی Psig 150 کار می کنند. همچنین ۲۵۰ فوت لوله ۴ اینچ با فشار کاری Psig 15 هم عایق ندارد. با مراجعه به جدول، مقدار اتلاف حرارت در سال برابر است با:

خط ۱ اینچ:

۱۱۲۰ft × ۲۸۵MMBtu/yr/100ft = 3192MMBtu/yr

خط ۲ اینچ:

۱۷۵ft × ۴۸۰MMBtu/yr/100ft = 840MMBtu/yr

خط ۴ اینچ:

۲۵۰Ft × ۴۱۵MMBtu/yr/100ft = 1037MMBtu/yr

اتلاف حرارت کلی = ۵۰۶۹ MMBtu/yr

با فرض راندمان ۸۰% برای دیگ، صرفه جویی سالیانه با اجرای عایق بندی با ۹۰% کارآیی برابر است با:

(۰٫۹ × $۸٫۰MMBtu × ۵۰۶۹MMBtu/yr) / 0.8 = $45620

نکات کاربردی

  • ارزیابی کاملی از لوله کشی توزیع بخار و برگشت کندانس انجام دهید. عایق بندی کنید و صرفه جویی را آغاز کنید.
  • برای عایق کاری شیرآلات، فلنج ها و سایر اتصالات از غلاف های عایق بندی باز و بسته شونده استفاده کنید. به یاد داشته باشید که مساحت سطح انتقال حرارت در یک شیر دروازه ای ۶ اینچ می تواند بیش از ۶ فوت مربع باشد.
  • از نرم افزارهای بهینه سازی عایق استفاده کنید. نرم افزارهایی وجود دارند که ضخامت بهینه را برای انواع مواد گوناگون عایق بندی مشخص می کنند. خروجی این نرم افزارها شامل دوره بازگشت هزینه، اتلاف حرارتی سطحی و دمای سطح برای هر ضخامت عایق مشخصی است. به عنوان نمونه می توانید از نرم افزار ۳EPlus تهیه شده توسط انجمن سازندگان عایق آمریکای شمالی استفاده کنید.

سایر روش های افزایش بازدهی سیستم بخار عبارتند از:

  • بازرسی و تعمیر دوره ای تله های بخار
  • حداقل کردن بلودان (Blowdown) دیگ
  • استفاده از سایر فرصت های بهبود عملکرد سیستم

جهت مطالعه بیشتر در این زمینه می توانید به وبسایت شرکت آرمسترانگ مراجعه کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.