बायलर फ़ीड पानी

एक्सट्रीम बॉयलर स्केल बिल्डअप

एक पाइप के अंदर लाइमस्केल बिल्डअप दोनों पाइप के माध्यम से तरल प्रवाह को कम करता है, साथ ही तरल से बाहरी पाइप खोल तक थर्मल चालन को कम करता है। हीट एक्सचेंजर के रूप में उपयोग किए जाने पर दोनों प्रभाव पाइप की समग्र थर्मल दक्षता को कम कर देंगे।

बॉयलर फीडवाटर बॉयलर संचालन का एक अनिवार्य हिस्सा है। फ़ीड पानी को फीड पंप से स्टीम ड्रम में डाला जाता है। भाप ड्रम में फ़ीड पानी को गर्मी से भाप में बदल दिया जाता है। भाप का उपयोग करने के बाद इसे मुख्य संघनित्र में डाला जाता है। कंडेनसर से इसे फिर डीएरेटेड फीड टैंक में पंप किया जाता है। इस टैंक से यह अपना चक्र पूरा करने के लिए भाप के ड्रम में वापस जाता है। फ़ीड पानी कभी भी वातावरण के लिए खुला नहीं होता है। इस चक्र को एक बंद प्रणाली या रैंकिन चक्र के रूप में जाना जाता है।

फीडवाटर ट्रीटमेंट का इतिहास

बॉयलरों के शुरुआती विकास के दौरान, जल उपचार इतना अधिक मुद्दा नहीं था, क्योंकि तापमान और दबाव इतने कम थे कि उच्च मात्रा में पैमाने और जंग इतनी महत्वपूर्ण सीमा तक नहीं बनेंगे, खासकर अगर बॉयलर "बॉयलर ब्लोडाउन" था। बॉयलर के भीतर जंग को कम करने के लिए जस्ता प्लेट और/या क्षारीय रसायनों को स्थापित करना सामान्य अभ्यास था। डिस्टिल्ड वॉटर, विभिन्न रसायनों और बलि धातुओं का उपयोग करने वाले बॉयलरों में जंग से कारण (और संभावित सुरक्षा) निर्धारित करने के लिए कई परीक्षण किए गए थे।^[1] समुद्री जल द्वारा संदूषण का पता लगाने के लिए फीडवाटर के नमूनों में सिल्वर नाइट्रेट मिलाया जा सकता है। क्षारीयता नियंत्रण के लिए चूने (सामग्री) के उपयोग का उल्लेख 1900 के प्रारंभ में किया गया था, और लगभग 1935 तक फ्रांसीसी और ब्रिटिश नौसेनाओं द्वारा इसका उपयोग किया जाता था।^[2] आधुनिक बॉयलरों में, फीडवाटर का उपचार महत्वपूर्ण है, क्योंकि अत्यधिक दबाव और तापमान के वातावरण में अनुपचारित पानी का उपयोग करने से समस्याएं उत्पन्न होती हैं। इसमें गर्मी हस्तांतरण, अति ताप, क्षति और महंगी सफाई के मामले में कम दक्षता शामिल है।

== बॉयलर फीडवाटर == के लक्षण अधिकांश अन्य पदार्थों की तुलना में पानी में उच्च ताप क्षमता होती है। यह गुण इसे बॉयलर संचालन के लिए एक आदर्श कच्चा माल बनाता है। गैस टर्बाइन में खुले सिस्टम की तुलना में बॉयलर एक बंद सिस्टम का हिस्सा हैं। उपयोग की जाने वाली बंद प्रणाली रैंकिन चक्र है। इसका मतलब यह है कि पानी पूरे सिस्टम में पुन: परिचालित होता है और कभी भी वातावरण के संपर्क में नहीं रहता है। पानी का पुन: उपयोग किया जाता है और कुशल संचालन जारी रखने के लिए इसे उपचारित करने की आवश्यकता होती है। भाप के उत्पादन में कुशल होने के लिए बॉयलर के पानी का उपचार किया जाना चाहिए। स्केलिंग, क्षरण, झाग और प्राइमिंग को रोकने के लिए बॉयलर के पानी का उपचार किया जाता है। पानी को रासायनिक सीमा के भीतर रखने के लिए रासायनिक फ़ीड टैंक के माध्यम से बॉयलर के पानी में रसायन डाले जाते हैं। ये रसायन ज्यादातर ऑक्सीजन मैला ढोने वाले और फॉस्फेट हैं। क्लोराइड सामग्री को नीचे रखने के लिए बॉयलर के पानी में भी बार-बार ब्लोडाउन होता है। बॉयलर के संचालन में ठोस पदार्थों से छुटकारा पाने के लिए बॉटम ब्लो भी शामिल है। स्केल पानी से अशुद्धियों को बाहर निकालता है और फिर गर्मी हस्तांतरण सतहों पर बनता है। यह एक समस्या है क्योंकि स्केल गर्मी को बहुत अच्छी तरह से स्थानांतरित नहीं करता है और ट्यूबों को बहुत गर्म होने से विफल कर देता है। जंग पानी में ऑक्सीजन के कारण होता है। ऑक्सीजन धातु को ऑक्सीकृत करने का कारण बनता है जो धातु के पिघलने बिंदु को कम करता है। फोमिंग और प्राइमिंग तब होता है जब बॉयलर के पानी में रसायनों की सही मात्रा नहीं होती है और पानी में निलंबित ठोस पदार्थ होते हैं जो सूखे पाइप में चले जाते हैं। शुष्क पाइप वह जगह है जहाँ भाप और पानी के मिश्रण को अलग किया जाता है।

बॉयलर फीडवाटर उपचार

बॉयलर जल उपचार का उपयोग क्षारीयता को नियंत्रित करने, स्केलिंग को रोकने, पीएच को सही करने और चालकता को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। बॉयलर का पानी क्षारीय होना चाहिए न कि अम्लीय, ताकि यह ट्यूबों को बर्बाद न करे। बहुत अधिक घुले हुए ठोस होने पर फ़ीड पानी में बहुत अधिक चालकता हो सकती है। इन सही उपचारों को कुशल संचालक और उपचार रसायनों के उपयोग से नियंत्रित किया जा सकता है। बॉयलर के पानी को उपचारित और कंडीशन करने का मुख्य उद्देश्य स्केलिंग के बिना गर्मी का आदान-प्रदान करना, स्केलिंग से बचाव और उच्च गुणवत्ता वाली भाप का उत्पादन करना है। बॉयलर के पानी के उपचार को दो भागों में बांटा जा सकता है। ये आंतरिक उपचार और बाहरी उपचार हैं। (सेंडेलबैक, पृष्ठ 131)^[3] आंतरिक उपचार बॉयलर फ़ीड पानी के लिए है और बाहरी उपचार मेक-अप फ़ीड पानी और सिस्टम के घनीभूत भाग के लिए है। आंतरिक उपचार बॉयलर ट्यूबों पर पैमाने के अवक्षेपण को रोककर फ़ीड पानी की कठोरता से बचाता है। यह उपचार बिना प्राइमिंग या झाग के फ़ीड पानी में घुले और निलंबित ठोस पदार्थों की सांद्रता से भी बचाता है। ये उपचार रसायन फ़ीड पानी की क्षारीयता के साथ बॉयलर जंग से बचाने में मदद करने के लिए आधार के रूप में अधिक मदद करते हैं। फॉस्फेट जोड़कर सही क्षारीयता की रक्षा की जाती है। ये फॉस्फेट ठोस पदार्थों को बॉयलर ड्रम के तल पर अवक्षेपित करते हैं। इन ठोस पदार्थों को हटाने के लिए बॉयलर ड्रम के तल पर एक निचला झटका होता है। इन रसायनों में एंटी-स्केलिंग एजेंट, ऑक्सीजन मैला ढोने वाले और एंटी-फोमिंग एजेंट भी शामिल हैं। कीचड़ का उपचार भी दो तरीकों से किया जा सकता है। ये जमावट और फैलाव द्वारा हैं। जब कीचड़ की मात्रा अधिक होती है तो बड़े कणों को बनाने के लिए कीचड़ को जमाना बेहतर होता है ताकि उन्हें फ़ीड पानी से निकालने के लिए बस नीचे की ओर झटका दिया जा सके। जब कीचड़ की मात्रा कम होती है तो डिस्पेंसर का उपयोग करना बेहतर होता है क्योंकि यह कीचड़ को पूरे पानी में फैला देता है इसलिए कीचड़ नहीं बनता है।

फ़ीड पानी का विचलन

फ़ीड पानी से ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड को डिएरेशन द्वारा हटा दिया जाता है। डीएरेटर हीटर, वैक्यूम डिएरेटर, मैकेनिकल पंप और स्टीम-जेट इजेक्टर का उपयोग करके डायरेटर को पूरा किया जा सकता है। डीएरेटिंग हीटर में, भाप आने वाले फ़ीड पानी को छिड़कती है और घुलित गैसों को बहा ले जाती है। डिएरेटर गर्म फीड वॉटर भी स्टोर करते हैं जो बॉयलर में उपयोग के लिए तैयार होता है। दक्षता बढ़ाने के लिए रासायनिक ऑक्सीजन अपमार्जक एजेंटों के साथ यांत्रिक विचलन के इस साधन का उपयोग किया जाता है। (सेंडेलबैक, पृष्ठ 129)^[3]डिएरेटिंग हीटर को दो समूहों में वर्गीकृत किया जा सकता है: स्प्रे प्रकार और ट्रे प्रकार। ट्रे प्रकार के हीटरों के साथ आने वाले पानी को संतृप्ति तापमान तक पहुंचने के लिए भाप के वातावरण में छिड़का जाता है। जब संतृप्ति तापमान तक पहुँच जाता है तो अधिकांश ऑक्सीजन और गैर-संघनित गैसें निकल जाती हैं। ऐसे सील हैं जो स्प्रे सेक्शन में पानी के पुन: संदूषण को रोकते हैं। पानी फिर नीचे भंडारण टैंक में गिर जाता है। इसके बाद गैर संघनित और ऑक्सीजन को वायुमंडल में प्रवाहित किया जाता है। ट्रे टाइप डीएरेटिंग हीटर के घटक एक शेल, स्प्रे नोजल, डायरेक्ट कॉन्टैक्ट वेंट कंडेनसर, ट्रे स्टैक और सुरक्षात्मक इंटरचैम्बर दीवारें हैं। स्प्रे टाइप डीएरेटर ट्रे टाइप डीएरेटर के समान है। भाप के वातावरण में पानी का छिड़काव किया जाता है और अधिकांश ऑक्सीजन और गैर-संघनित पदार्थ भाप में छोड़ दिए जाते हैं। इसके बाद पानी स्टीम स्क्रबर में गिरता है जहां हल्का दबाव कम होने से पानी थोड़ा सा चमकने लगता है जो ऑक्सीजन और गैर-संघनित पदार्थों को हटाने में भी मदद करता है। इसके बाद पानी ओवरफ्लो होकर स्टोरेज टैंक में चला जाता है। इसके बाद गैसों को वायुमंडल में छोड़ दिया जाता है। निर्वात विचलन के साथ प्रणाली में एक निर्वात लगाया जाता है और पानी को उसके संतृप्ति तापमान पर लाया जाता है। टैंक में स्प्रे और ट्रे डिएरेटर की तरह पानी का छिड़काव किया जाता है। ऑक्सीजन और गैर-संघनित वातावरण में प्रवाहित होते हैं। (सेंडेलबैक, पृष्ठ 130)

कंडीशनिंग

बॉयलर फीडवाटर के विखनिजीकरण में उपयोग किए जाने वाले बड़े कटियन/आयन आयन एक्सचेंजर्स।^[4]

बॉयलर और डाउनस्ट्रीम सिस्टम में समस्याओं से बचने के लिए फीडवाटर को विशेष रूप से उपचारित किया जाना चाहिए। अनुपचारित बॉयलर फ़ीड पानी जंग और दूषण का कारण बन सकता है।

बॉयलर जंग

संक्षारक यौगिक, विशेष रूप से ऑक्सीजन | ओ₂और कार्बन डाइऑक्साइड | सीओ₂हटा दिया जाना चाहिए, आमतौर पर एक बहिर्वाह का उपयोग करके। ऑक्सीजन मैला ढोने वालों के उपयोग से अवशिष्ट मात्रा को रासायनिक रूप से हटाया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, ऑक्सीकरण को कम करने और बॉयलर की पानी की सतह पर मैग्नेटाइट की एक स्थिर परत के गठन का समर्थन करने के लिए फ़ीड पानी को आम तौर पर 9.0 या उससे अधिक के पीएच तक क्षारीय किया जाता है, जिससे नीचे की सामग्री को और जंग से बचाया जा सके। यह आमतौर पर सोडियम हाइड्रॉक्साइड (कास्टिक सोडा) या अमोनिया जैसे क्षारीय एजेंटों को फ़ीड पानी में डालकर किया जाता है। बॉयलरों में जंग घुलित ऑक्सीजन, घुलित कार्बन डाइऑक्साइड या घुले हुए लवणों की उपस्थिति के कारण होता है।

गंदगी

जमा बॉयलर में गर्मी हस्तांतरण को कम करते हैं, प्रवाह दर को कम करते हैं और अंततः बॉयलर ट्यूबों को अवरुद्ध करते हैं। कोई भी गैर-वाष्पशील (रसायन विज्ञान) लवण और खनिज जो फीडवाटर के वाष्पित होने पर बने रहेंगे, उन्हें हटा दिया जाना चाहिए, क्योंकि वे तरल चरण में केंद्रित हो जाएंगे और अत्यधिक बॉयलर ब्लोडाउन की आवश्यकता होगी| ठोस अवक्षेप के गठन को रोकने के लिए ब्लो-डाउन (निकासी)। इससे भी बदतर खनिज हैं जो बॉयलर स्केल बनाते हैं। इसलिए, फीडवाटर के किसी भी नुकसान को बदलने के लिए जोड़ा गया मेक-अप पानी विखनिजीकृत पानी/विआयनीकृत पानी होना चाहिए, जब तक कि भंग खनिजों को हटाने के लिए एक पर्ज वाल्व का उपयोग नहीं किया जाता है।

कास्टिक embrittlement

प्राइमिंग और फोमिंग

लोकोमोटिव बॉयलर

स्टीम लोकोमोटिव में आमतौर पर कंडेनसर नहीं होते हैं इसलिए फीडवाटर का पुनर्नवीनीकरण नहीं किया जाता है और पानी की खपत अधिक होती है। विआयनीकृत पानी का उपयोग निषेधात्मक रूप से महंगा होगा इसलिए अन्य प्रकार के जल उपचार का उपयोग किया जाता है। नियोजित रसायनों में आमतौर पर सोडियम कार्बोनेट, सोडियम बाइसल्फाइट, टैनिन, फॉस्फेट और एक एंटी-फोमिंग एजेंट शामिल हैं।^[5] उपचार प्रणालियों में शामिल हैं:

एल्फ्लोक, ब्रिटिश रेलवे और इंपीरियल केमिकल इंडस्ट्रीज द्वारा विकसित^[6] * ट्रीटमेंट इंटीग्रल आर्मंड (टीआईए), लुइस आर्मंड द्वारा विकसित
पोर्टा ट्रीटमेंट, लिवियो डांटे पोर्टा द्वारा विकसित^[7]

यह भी देखें

बॉयलर फीडवाटर पंप
बाष्पीकरण करनेवाला (समुद्री)
हेलमिन

संदर्भ

↑ Lyon,Frank. Hinds, A.W.Marine And Naval Boilers. (1912). The Lord Baltimore Press.
↑ Osbourne, Alan. Modern Marine Engineers Manual. (1965). Cornell Maritime Press, inc.
↑ ^3.0 ^3.1 Sendelbach, M. (1988). Boiler-water treatment: Why, what and how. Chemical Engineering, 95(11), 127.
↑ Mischissin, Stephen G. (7 February 2012). "University of Rochester - Investigation of Steam Turbine Extraction Line Failures" (PDF). Arlington, VA. pp. 25–26. Archived from the original (PDF) on 23 September 2015. Retrieved 23 February 2015.
↑ Bane, M. (11 December 2006). "Porta Treatment Internal Boiler Water Treatment for the 21st Century" (PDF). Developments in Modern Steam Traction for Railways. York, UK. Archived from the original (PDF) on 31 October 2013. Retrieved 31 December 2013.
↑ Bane, Martyn. "Modern Steam Glossary". Martyn Bane's steam and travel pages. Retrieved 31 December 2013.
↑ "Porta Treatment: Advanced Internal Boiler Water Treatment". 18 October 2007. Archived from the original on 2014-01-07. Retrieved 31 December 2013.

Shun'an, C. , Qing, Z. , & Zhixin, Z. (2008). A study of the influence of chloride ion concentration on the corrosion behavior of carbon steel in phosphate high-temperature boiler water chemistries. Anti-Corrosion Methods and Materials, 55(1), 15–19.
Sendelbach, M. (1988). Boiler-water treatment: Why, what and how. Chemical Engineering, 95(11), 127.
Characteristics of boiler feed water. (n.d.). Retrieved March 21, 2015, from http://www.lenntech.com/applications/process/boiler/boiler-feedwater-characteristics.htm

बाहरी कड़ियाँ

Boiler Feedwater System Configuration

[1] Lyon,Frank. Hinds, A.W.Marine And Naval Boilers. (1912). The Lord Baltimore Press.

[2] Osbourne, Alan. Modern Marine Engineers Manual. (1965). Cornell Maritime Press, inc.

[book-3] 3.0 ^3.1 Sendelbach, M. (1988). Boiler-water treatment: Why, what and how. Chemical Engineering, 95(11), 127.

[4] Mischissin, Stephen G. (7 February 2012). "University of Rochester - Investigation of Steam Turbine Extraction Line Failures" (PDF). Arlington, VA. pp. 25–26. Archived from the original (PDF) on 23 September 2015. Retrieved 23 February 2015.

[5] Bane, M. (11 December 2006). "Porta Treatment Internal Boiler Water Treatment for the 21st Century" (PDF). Developments in Modern Steam Traction for Railways. York, UK. Archived from the original (PDF) on 31 October 2013. Retrieved 31 December 2013.

[6] Bane, Martyn. "Modern Steam Glossary". Martyn Bane's steam and travel pages. Retrieved 31 December 2013.

[7] "Porta Treatment: Advanced Internal Boiler Water Treatment". 18 October 2007. Archived from the original on 2014-01-07. Retrieved 31 December 2013.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]