වියුක්ත
නවීන කාර්මිකකරණයේ දියුණුවත් සමග, අඩු-කාබන් කර්මාන්තය නොවැළැක්විය හැකි ප්රවණතාවක් වී ඇත. විවිධ කාර්මික ක්ෂේත්රවල, සාම්ප්රදායික තාප හුවමාරු උපකරණ ප්රතිස්ථාපනය කිරීම සඳහා ඉහළ-කාර්යක්ෂමතාව සහ බලශක්තිය-ඉතුරු කරන තාප හුවමාරු යන්ත්ර සංවර්ධනය කර ඇත. කෙසේ වෙතත්, තාප හුවමාරු යන්ත්රවල ක්රියාකාරීත්වය වැඩිදියුණු කිරීමෙන් පමණක් සමස්ත නිෂ්පාදන පද්ධතිය සඳහා ප්රශස්ත බලශක්තිය{5}}ඉතුරු කිරීමේ බලපෑම ලබා ගත නොහැක.
ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ සත්ය මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් මත පදනම්ව, මෙම පත්රිකාව විවිධ ආකාරයේ තාපන හුවමාරුකාරකවල යෙදුම් පරිසරයන්, බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ තාක්ෂණයන් දියුණු කිරීම, මෙන්ම අපවිත්ර ඉවත් කිරීම සහ වැරදි ප්රතිකාර කිරීමේ පර්යේෂණ ප්රගතිය සමාලෝචනය කරයි. නව පර්යේෂණ මාර්ගෝපදේශ ද යෝජනා කර ඇත.
තාප හුවමාරුව, තාප හුවමාරුව ලෙසද හැඳින්වේ, විවිධ තරල අතර තාප හුවමාරුව ලබා ගැනීම සඳහා ප්රධාන වශයෙන් භාවිතා කරන උපකරණයකි. පෙට්රෝ රසායනික නිෂ්පාදනයේදී, ක්රියාවලි මාධ්ය බොහෝ විට රත් කිරීමට හෝ සිසිල් කිරීමට අවශ්ය වේ. විවිධ මෙහෙයුම් තත්වයන් සහ නිෂ්පාදන අවශ්යතා අනුව, ක්රියාවලි තරල අවශ්ය උෂ්ණත්ව මට්ටම් කරා ළඟා වීම සහ රසායනික ප්රතික්රියා ක්රියාවලීන්ගේ අවශ්යතා සපුරාලීම සහතික කිරීම සඳහා විවිධ වර්ගයේ තාප හුවමාරුකාරක තෝරා ගත හැකිය.
එහි මෙහෙයුම් මූලධර්ම සහ කාර්යයන් නිසා තාප හුවමාරුකාරක සමස්ත පිරිපහදු ක්රියාවලිය පුරා වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඒවා ක්රියාවලි තරලවල නිසි උෂ්ණත්ව පාලනය සහතික කිරීම, පිරිපහදු පද්ධතිවල ස්ථායී ක්රියාකාරිත්වය පවත්වා ගැනීම සහ බලශක්ති සංරක්ෂණය සඳහා අපද්රව්ය තාපය නැවත ලබා ගැනීම සඳහා ප්රධාන උපකරණ වේ. මීට අමතරව, ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ තාප හුවමාරු උපකරණ බහුලව භාවිතා වන නිසා, එය උපකරණ ආයෝජන පිරිවැය සැලකිය යුතු කොටසක් නියෝජනය කරයි. අදාළ බලශක්ති පරිභෝජනය සහ ලෝහ පාඩු ද අවධානය යොමු කළ යුතු ප්රධාන සාධක වේ.
1. පෙට්රෝ රසායනික කර්මාන්තයේ තාප හුවමාරුවන්ගේ යෙදුම් ප්රගතිය
1.1 අපද්රව්ය තාප ප්රතිසාධනයේදී තාප පයිප්ප තාප හුවමාරු යන්ත්ර යෙදීම
ඛණිජ තෙල් කර්මාන්තයේ දැඩි අපද්රව්ය තාප ප්රතිසාධන තත්ත්වයන්හිදී, විශේෂයෙන් ඉහළ-සල්ෆර් ඉන්ධන සම්බන්ධ ක්රියාවලීන්හිදී තාප පයිප්ප තාප හුවමාරුකාරක සාර්ථකව යොදවා ඇත.
ඛනිජ රසායනික නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන්හිදී, ඉහළ-උෂ්ණත්ව උණුසුම සහ ඉරිතැලීම් උපකරණ අත්යවශ්ය වේ. උදාහරණයක් ලෙස, සැහැල්ලු ඔලෙෆින් නිෂ්පාදනයේදී, ඉහළ-උෂ්ණත්වයේ පෙට්රෝලියම් නැප්තා ඉරිතැලීම් උදුන බහුලව භාවිතා වේ. මෙම උඳුන් වලින් පිටවන වායු උෂ්ණත්වය අංශක 200-400 දක්වා ළඟා විය හැකිය. දැඩි ක්රියාකාරී පරිසරය හේතුවෙන් ජනනය වන අපද්රව්ය වායුව සෘජුවම වායුගෝලයට මුදා හැරිය නොහැක.
වායු පෙර රත් කරන තාප පයිප්ප තාපන හුවමාරුකාරක මගින් පිටාර වායු වලින් ඉතිරි වන තාපය දහන වාතය පෙර රත් කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය, පරිසර දූෂණය අඩු කරන අතරම බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි.
මෑත වසරවලදී, වඩා හොඳ බලශක්ති ඉතිරිකිරීම් සහ අපතේ යන තාප ප්රතිසාධන කාර්ය සාධනය ලබා ගැනීම සඳහා දේශීයව සහ ජාත්යන්තර වශයෙන් විවිධ සංයෝජන නල තාප හුවමාරුව පුළුල් ලෙස භාවිතා කර ඇත. ප්රධාන නිෂ්පාදන ක්රියාවලිය රූප සටහන 1 හි දැක්වේ.
1.2 සිසිලන සහ තාප හුවමාරු ක්රියාවලීන්හි හෙලිකල් බැෆල් තාප හුවමාරුව යෙදීම
හෙලික්සීය බැෆල් තාප හුවමාරුව යනු ඉහළ-කාර්යක්ෂමතා තාප හුවමාරු උපකරණවල නව වර්ගයකි. එහි සංකල්පය ආරම්භ වූයේ 1930 දී ස්වීඩනයේ රොසෙන්බ්ලන්ඩ් සමාගම විසින් යෝජනා කරන ලද සර්පිලාකාර තහඩු තාප හුවමාරු ව්යුහයෙන් වන අතර එය පසුව පේටන්ට් බලපත්රය ලබා ගන්නා ලදී. පසුව, එක්සත් රාජධානිය, එක්සත් ජනපදය, ජර්මනිය සහ පැරණි සෝවියට් සංගමය ඇතුළු රටවල් සමාන උපකරණ නිපදවා නිෂ්පාදනය කළහ.
චීනය 1950 ගණන්වලදී රසායනික කර්මාන්තයට මෙම තාක්ෂණය හඳුන්වා දීම සහ යෙදීම ආරම්භ කළේය. 1960 ගණන්වල මැද භාගය වන විට, දේශීය නිෂ්පාදකයින් පෙරළීමේ ක්රියාවලීන් හරහා මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයක් අත්පත් කර ගෙන ඇත. 1973 දී චීනය විසින් සම්පාදනය කරන ලදීසර්පිලාකාර තහඩු තාප හුවමාරු ඇඳීම් සඳහා තේරීම් අත්පොත. නවතම සම්මත, JB/T4751සර්පිලාකාර තහඩු තාප හුවමාරුව(2003 සංස්කරණය), චීනයේ සර්පිලාකාර තහඩු තාප හුවමාරු තාක්ෂණයේ සංවර්ධන මට්ටම නියෝජනය කරයි.
සාම්ප්රදායික තාප හුවමාරුකාරක සමඟ සසඳන විට, සර්පිලාකාර තහඩු තාප හුවමාරුකාරකවලට ඉහළ තාප සංක්රමණ සංගුණක සහ අවසාදිත සමුච්චය වැලැක්වීමට උපකාරී වන තරල කැළඹීම නිසා ඇතිවන ස්වයං{0}}පිරිසිදු කිරීමේ හැකියාව ඇතුළු වාසි ඇත.
එබැවින්, පෙට්රෝ රසායනික කර්මාන්තයේ, සර්පිලාකාර තහඩු තාප හුවමාරුකාරක ප්රධාන වශයෙන් පෙට්රල්, ඩීසල් ඉන්ධන, ඇමෝනියා ජලය, ක්ලෝරීන් ජලය, අති ක්ෂාර, ප්රබල අම්ල, ප්රබල ක්ෂාර, සහ නයිට්රජන්{0}හයිඩ්රජන්-ඇමෝනියා මිශ්ර වායූන් ඇතුළත් තාපන සහ සිසිලන ක්රියාවලීන් සඳහා යොදා ගනී.
ඇල්කොහොල්, දුම්මල, යූරියා, කුඩා අණුක මොනෝමර්, බහුඅවයවීකරණය කරන ලද ඔලෙෆින් සහ ඒ ආශ්රිත අතරමැදි නිෂ්පාදන සඳහා උනුසුම් කිරීම, සිසිලනය, ඝනීභවනය සහ නැවත තාපාංක පද්ධතිවල ද ඒවා බහුලව භාවිතා වේ.
Hao Zhenliang et al. කවචයේ-පැති පීඩන පහත වැටීම සහ ප්රවාහ අනුපාතය, රෙනෝල්ඩ් අංකය (Re) සහ Nusselt අංකය (Nu) සමඟ කවචයේ-පැති සංවහන තාප හුවමාරු ක්රියාකාරිත්වයේ විචලනය සහ හෙලික්සීය බැෆල් සහ ඛණ්ඩක බැෆල් තාප හුවමාරුව සඳහා ඒකක පීඩන පහත වැටීමේ කොන්දේසි යටතේ ෂෙල්-පැති තාප හුවමාරු සංගුණකය අතර සම්බන්ධය පර්යේෂණාත්මකව අධ්යයනය කරන ලදී.
ඔවුන්ගේ පර්යේෂණ මගින් විවිධ මෙහෙයුම් තත්වයන් යටතේ උපකරණ තෝරාගැනීම සඳහා මාර්ගෝපදේශ සපයන ලදී. ප්රධාන නිගමන පහත පරිදි වේ:
(1) එම රෙනෝල්ඩ් සංඛ්යා තත්ත්වයන් යටතේම, ෂෙල්-අංශික බැෆල් තාපන හුවමාරුකාරකවල පැති සංවහන තාප හුවමාරු සංගුණකය හෙලික්සීය බැෆල් තාපන හුවමාරුකාරකවලට වඩා වැඩිය.
(2) එකම කවචයේ විෂ්කම්භය සහ ප්රවාහ අනුපාත තත්වයන් යටතේ, හෙලික්සීය බැෆල් තාපන හුවමාරුකාරකවල ෂෙල්-පැති පීඩන පහත වැටීම හෙලික්සීය කෝණය සමඟ සෘණාත්මකව සහසම්බන්ධ වේ. කෙසේ වෙතත්, තෝරාගත් හෙලික්සීය කෝණය කුමක් වුවත්, පීඩන පහත වැටීම ඛණ්ඩක බැෆල් තාපන හුවමාරුකාරකවලට වඩා අඩු මට්ටමක පවතී.
(3) ඉහත නිගමන දෙකෙන් වෙනස්ව, ඒකක පීඩන පහත වැටීමකට තාප හුවමාරු කාර්ය සාධනය සලකා බලන විට, හෙලික්සීය බැෆල් තාපන හුවමාරුකාරකවල ෂෙල්-පැති සංවහන තාප හුවමාරු සංගුණකය වැඩි වේ. හෙලික්සීය කෝණය ආසන්න වශයෙන් අංශක 40 ක් වන විට, සංවහන තාප හුවමාරු සංගුණකය එහි උපරිම අගයට ළඟා වන අතර, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස ඉහළම සමස්ත තාප හුවමාරු කාර්ය සාධනය ලැබේ.
1.3 බලශක්ති ඉතිරිකිරීමේ-ඉහළ{2}}කාර්යක්ෂමතා තහඩු තාප හුවමාරුකාරක තෙල් පිරිපහදු කිරීමේ යෙදුම
මධ්යම සහ විශාල{0}}පරිමාණ තෙල් පිරිපහදුවල, විවිධ වර්ගවල තාප හුවමාරුකාරක 400ක් පමණ තිබිය හැක. මෙම පද්ධති බොහෝ විට අධි පීඩන සහ අධික උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් යටතේ ක්රියා කරයි. ජාත්යන්තරව, ෂෙල්{4}}සහ-නල තාප හුවමාරුකාරක 8.4 MPa පීඩනය සහ අංශක 1500 උෂ්ණත්වයේ මෙහෙයුම් මට්ටම් කරා ළඟා වී ඇති අතර තාප හුවමාරු ප්රදේශ 6,700 m² දක්වා ළඟා වේ.
අක්වෙරළ තෙල් වේදිකා වල අධික ඉදිකිරීම් පිරිවැය හේතුවෙන්, ඒවායේ සංයුක්ත ව්යුහය, සැහැල්ලු මෝස්තරය, විශිෂ්ට තාප හුවමාරු ක්රියාකාරිත්වය සහ අඩු පිරිවැය හේතුවෙන් වෑල්ඩින් තහඩු තාප හුවමාරු යන්ත්ර අක්වෙරළ තෙල් නිෂ්පාදනය සඳහා බහුලව භාවිතා වී ඇත.
ඒවායේ ප්රධාන යෙදුම් සිසිලන යාන්ත්රික ලිහිසි තෙල් සහ මිරිදිය (එන්ජින් ජැකට් සිසිලන ජලය වැනි) ඇතුළත් වේ. තෙල් ක්ෂේත්ර වලදී, ඒවා බොරතෙල් උණුසුම් කිරීම සහ අනෙකුත් ක්රියාවලීන් සඳහා ද භාවිතා කළ හැකිය.
ප්රධාන අභියෝගය වන්නේ ක්රියාවලි පද්ධති සැලසුම් කිරීම සහ ගණනය කිරීමයි. සැබෑ නිෂ්පාදනයේ දී, බලශක්ති පාඩු බොහෝ විට හේතු විරහිත ක්රියාවලි සැලසුම් නිසා සිදු වේ.
Chen Jianwei et al. ඛණිජ රසායනික යෙදුම්වල භාවිතා කරන සිසිලන තහඩු තාප හුවමාරුකාරකවල පීඩන පහත වැටීම ගණනය කිරීම පිළිබඳ න්යායාත්මක පර්යේෂණ සිදු කරන ලදී. තාප හුවමාරුකාරකවල ලක්ෂණ සහ තාප සංක්රාමණ මූලධර්ම මත පදනම්ව, ප්රවාහ නාලිකාව දිගේ ද්රව අදියර රේඛීයව වැඩි වන අතර ප්රවාහ නාලිකා දිග, සැබෑ ස්කන්ධ වාෂ්ප ගුණාත්මකභාවය සහ පරිමාමිතික වාෂ්ප ගුණාත්මකභාවය අතර සබඳතා ස්ථාපිත කර ඇත. ගණනය කිරීමේ ප්රතිඵල ප්රායෝගික මෙහෙයුම් දත්ත වලට අනුකූල විය.
ප්රධාන නිගමන පහත පරිදි වේ:
(1) අදියර-වෙනස් තත්ත්වයන් යටතේ, තරල පීඩනය පහත වැටීම ගණනය කිරීමේදී, තරලය ද්වි-අදියර හෝ බහුඅදියර ප්රවාහයක් ලෙස සැලකිය යුතුය. බහුඅදියර ප්රවාහ ගණනය කිරීම් සඳහා ආදේශක ලෙස තනි-අදියර ප්රවාහ හෝ සමජාතීය ප්රවාහ ආකෘති භාවිතා නොකළ යුතුය. වෙන් වූ ප්රවාහ ආකෘතියක් යෙදිය යුතුය.
(2) ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ සිසිලන ක්රියාවලීන්හිදී, අර්ධ ඝනීභවනය සිදු විය හැක, තාප සංක්රාමණ පෘෂ්ඨයන් මත ද්රව පටල සෑදීමට හේතු වේ. එබැවින්, තහඩු-වරල් තාප හුවමාරුකාරක වැනි සංයුක්ත තාප හුවමාරුකාරක තෝරාගැනීමේදී, සාධාරණ සහ ආර්ථිකමය සැලසුමක් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා ව්යුහාත්මක පරාමිතීන් සලකා බැලීම අවශ්ය වේ. තාප සංක්රාමණ ප්රදේශය සරලව වැඩි කිරීම සහ ආරක්ෂිත මායිම් එකතු කිරීම ප්රමාණවත් නොවේ.
1.4 සාන්ද්රණය සහ වියලීමේ ක්රියාවලීන්හි තුනී පටල වාෂ්පකාරක යෙදීම
තුනී පටල වාෂ්පකාරක බහුලව භාවිතා වන්නේ කෝස්ටික් සෝඩා සාන්ද්රණය, සෝඩියම් සල්ෆයිඩ් වාෂ්පීකරණය, දුම්මල වියළීම සහ රබර් වියළීම වැනි ඛනිජ රසායනික ක්රියාවලීන්හි ය. ඔවුන් සැලකිය යුතු ආර්ථික ප්රතිලාභ ලබා දෙයි.
වාත්තු යකඩ වාෂ්පීකරණ පෑන් වැනි සාම්ප්රදායික උපකරණ සමඟ සසඳන විට, තාප තෙල් උදුන් මගින් රත් කරන ලද තුනී පටල වාෂ්පීකරණ තාපන හුවමාරුකාරක පහත සඳහන් වාසි ඇත:
(1) උපකරණ අඩිපාර 6% කින් පමණ අඩු කළ හැක. ක්රියාවලිය යාන්ත්රික වාෂ්පීකරණය සක්රීය කරයි, ක්රියාකාරිත්වය සරල කරයි, සහ කඩින් කඩ නිෂ්පාදනය අඛණ්ඩ නිෂ්පාදනයක් බවට පරිවර්තනය කරයි, එමඟින් කාර්මික කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරයි.
(2) භ්රමණය වන scraper මගින් මෙහෙයවනු ලබන අතර, තාප හුවමාරු කාර්ය සාධනය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු වේ. පෘෂ්ඨයේ වාෂ්පීකරණ කාලය මිනිත්තු එකකට වඩා අඩු කළ හැකි අතර, පරිමාණය හා කාබන් තැන්පත් වීම අඩු කරයි. නිෂ්පාදිතය දිරාපත් වීමට ඇති ඉඩකඩ අඩු වන අතර තාප-සංවේදී ද්රව්ය සඳහා සුදුසු වේ. ඒ සමගම, අවසාදිත සෑදීම අඩු වන අතර, එය නඩත්තු කිරීම සහ පිරිසිදු කිරීම පහසු කරයි.
(3) වාත්තු යකඩ වාෂ්පීකරණ පෑන් සමඟ සසඳන විට, ආධාරක තාප තෙල් උදුන ආසන්න වශයෙන් 50% කින් ගල් අඟුරු පරිභෝජනය අඩු කළ හැකිය. පීඩන නොවන තත්ත්ව යටතේ ආරක්ෂිත ක්රියාකාරිත්වය පවත්වා ගනිමින් එය අංශක 300 දක්වා උෂ්ණත්වවලදී ක්රියා කළ හැක.
(4) උපකරණ ක්රියාවලි පරිමාණයේ-උසස් සැලසුම් සඳහා පහසු වන අතර සම්ප්රදායික කේතලය{2}}වර්ගය වියළන යන්ත්ර ප්රතිස්ථාපනය කළ හැක. විශාල-පරිමාණ නිෂ්පාදන ප්රසාරණය අතරතුර, පරිමාණය ඉහළ යාමෙන් සිදුවන අපගමනය සාපේක්ෂව කුඩා වේ.
කෙසේ වෙතත්, ප්රායෝගික යෙදුම්වල සමහර තාක්ෂණික අභියෝග තවමත් පවතී.
For example, scraper grooves are usually made of polytetrafluoroethylene (PTFE), which has excellent corrosion resistance but limited high-temperature resistance. One possible solution is to use materials such as graphite that provide both corrosion resistance and high-temperature resistance (>අංශක 280).
ක්රියාවලි නල මාර්ග සාමාන්යයෙන් නිමවා ඇත්තේ බාධාවකින් තොර පයිප්ප වලින් වන අතර, ආසන්න වශයෙන් සෑම දින 30 කට වරක් ප්රතිස්ථාපනය අවශ්ය විය හැක. විය හැකි වැඩිදියුණු කිරීමක් නම්, ෆ්ලෝරෝප්ලාස්ටික්-රේඛා සහිත තාප හුවමාරු නල වැනි විඛාදනයට ඔරොත්තු දෙන{2}}ප්රතිරෝධී අභ්යන්තර ලයිනිං සහිත මල නොබැඳෙන වානේ පයිප්ප හෝ පයිප්ප භාවිතා කිරීමයි.
මීට අමතරව, සංසරණ පොම්ප ආශ්රිත විඛාදන ගැටළු ද තවදුරටත් විසඳුම් අවශ්ය වේ.
2. ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ තාප හුවමාරු උපකරණ සඳහා අපිරිසිදු ඉවත් කිරීම සහ ප්රතිවිරෝධතා
Steinhagen et al. අනුව, නවසීලන්තයේ විවිධ වර්ගයේ තාප හුවමාරුකාරක 3,000 ක සමීක්ෂණයකින් පෙන්නුම් කළේ තාප හුවමාරුකරුවන්ගෙන් 90% කට වඩා අපිරිසිදු ගැටළු අත්විඳින බවයි. විවිධ වර්ගයේ තාප හුවමාරුකාරක අතර අපිරිසිදු තත්ත්වයන් සංසන්දනය කිරීම රූප සටහන 2 හි දැක්වේ.
දේශීය හා ජාත්යන්තර අධ්යයනවලින් පෙන්නුම් කරන්නේ ඛනිජ තෙල් පිරිපහදු කිරීමේ සහ රසායනික කර්මාන්තවල අපිරිසිදු ප්රතිකාර හා සම්බන්ධ වාර්ෂික පිරිවැය දළ වශයෙන් මිලියන 15.6 දක්වා ළඟා වන අතර එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස සැලකිය යුතු ආර්ථික පාඩු සහ සම්පත් පරිභෝජනය සිදුවන බවයි.
ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ සැබෑ මෙහෙයුම් තත්වයන් යටතේ, අපිරිසිදුකම සෑදීමේ යාන්ත්රණ සහ වර්ගීකරණය ප්රධාන වශයෙන් පහත සඳහන් කාණ්ඩවලට බෙදිය හැකිය:
විඛාදන අපිරිසිදු ආකෘති
ඝණීකරණ අපිරිසිදු ආකෘති
මතුපිට ද්රව්ය-ප්රේරිත අපිරිසිදු ආකෘති
ගෑස්-අදියර අපිරිසිදු ආකෘති
රසායනික ප්රතික්රියා අපිරිසිදු ආකෘති
ප්රායෝගික මෙහෙයුම් අනාවැකි සහ විශ්ලේෂණය අතරතුර, මෙම යාන්ත්රණයන්ට අනුව අපිරිසිදුකම වර්ගීකරණය කළ හැකිය. විවිධ මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් අනුව සුදුසු තාප හුවමාරු වර්ග තෝරා ගැනීම සහ ප්රශස්ත පිරිසිදු කිරීමේ කාල පරතරයන් ගණනය කිරීම මගින් ආර්ථික පාඩු අඩු කර ගත හැකිය.
තවද, පෙට්රෝ රසායනික යෙදුම්වල ඉහළ-උෂ්ණත්වය සහ අධි{1}}පීඩන මෙහෙයුම් පරිසරයන් සැලකිල්ලට ගනිමින්, ප්රධාන ප්රතිකාර ක්රමවලට ඇතුළත් වන්නේ:
තාප හුවමාරුව වැඩි දියුණු කිරීම
යාන්ත්රික පිරිසිදු කිරීමේ ක්රම
රසායනික පිරිසිදු කිරීමේ ක්රම
මාර්ගගත අධීක්ෂණ සහ තථ්ය{0}}කාල පිරිසිදු කිරීමේ තාක්ෂණයන්
3. ඛණිජ රසායනික කර්මාන්තයේ තාප හුවමාරුවන්ගේ අසාර්ථක විශ්ලේෂණය සහ නඩත්තු කිරීම
3.1 තාප හුවමාරුකාරකවල විඛාදන හා ඇඳීම වැළැක්වීම
ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ තාප හුවමාරුව ක්රියාත්මක කිරීමේදී, විඛාදන කාන්දුවීම් අනතුරු නිතර සිදු වේ. මෙම අසාර්ථකත්වයන් ස්ථාවර නිෂ්පාදනයට බාධා කළ හැකි අතර පෙට්රෝ රසායනික පද්ධතිවල ප්රධාන උපකරණ ගැටලුවලින් එකක් ලෙස සැලකේ.
එවැනි කාන්දුවීම් ගැටළු ප්රධාන වශයෙන් ඛාදනය කාන්දු වීම සහ විඛාදන කාන්දු වීම ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇත. වත්මන් විසඳුම් ප්රධාන වශයෙන් අවධානය යොමු කරන්නේ අසාර්ථක වූ පසු හානියට පත් උපකරණ අලුත්වැඩියා කිරීම, අසාර්ථක වීම වැළැක්වීම සඳහා නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන් වැඩිදියුණු කිරීම සහ තාප හුවමාරු ද්රව්ය සහ වර්ග නිසි ලෙස තෝරා ගැනීමෙන් උපකරණ ක්ෂය වීම අඩු කිරීමයි.
3.1.1 තාප හුවමාරුකාරකවල විඛාදනයට සහ ඇඳීමට හේතු
අමුද්රව්යවල දෘෂ්ටිකෝණයෙන් විශ්ලේෂණය
ඛනිජ රසායනික නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරන අමුද්රව්ය, විශේෂයෙන් බොරතෙල් සංකීර්ණ රසායනික සංරචක අඩංගු වේ. මීට අමතරව, බොරතෙල් සාමාන්යයෙන් ඉහළ දුස්ස්රාවිතතාවයක් ඇති අතර අක්රමවත් ප්රමාණයේ ඝන අංශු අඩංගු වේ.
එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, තාප හුවමාරු පෘෂ්ඨයන් සමඟ ස්පර්ශ වන වැඩ කරන මාධ්යය ඉතා සංකීර්ණ වේ. උපකරණ බොහෝ විට භෞතික ඝර්ෂණය සහ දරුණු රසායනික විඛාදනයට හේතු වන යාන්ත්රික හානි දෙකටම යටත් වේ.
රසායනික ක්රියාවලීන්ගේ දෘෂ්ටිකෝණයෙන් විශ්ලේෂණය
The entire petrochemical production chain often involves high-temperature (>අංශක 1000 ) සහ ඉහළ-පීඩන මෙහෙයුම් කොන්දේසි. විවිධ ආකාරයේ විඛාදනයන් එකවර සිදු විය හැකි අතර එකිනෙකා සමඟ අන්තර් ක්රියා කරයි.
උදාහරණයක් ලෙස, නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන්හිදී අවශ්ය වන ඉහළ ප්රවාහ ප්රවේගය ඛාදනය විඛාදනයට සෘජු හේතුවක් වන අතරම පවතින විඛාදන කාන්දුවීම් ගැටළු වේගවත් කරයි.
එමනිසා, තාප හුවමාරුව අසමත් වීමේදී, කාන්දු වීම සහ විඛාදනය සාමාන්යයෙන් සමීපව සම්බන්ධ වන අතර උපකරණ පිරිහීම වේගවත් කරන සහජීවන බලපෑමක් ඇති කළ හැකිය.
3.1.2 ඛණිජ රසායනික කර්මාන්තයේ තාප හුවමාරු විඛාදන සහ ඇඳුම් සහ ප්රතිවිරෝධතා වර්ගීකරණය
(1) මතුපිට විඛාදනය සහ තාප හුවමාරුකාරක පැළඳීම
මතුපිට විඛාදනය තාප හුවමාරු නල කාන්දු වීමට වඩාත් පොදු හේතුව වන අතර එය ආසන්න වශයෙන් 90% ක් පමණ වේ.
පෙට්රෝරසායනික නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා කරන ක්රියාවලි මාධ්ය බොහෝ විට දුස්ස්රාවීතාවය සහ ඇලීම් මට්ටම් ඇත. ඝන අංශු සහ බුබුලු අඩංගු අධි{1}}අධිවේගී තරල තාප හුවමාරු පෘෂ්ඨවලට අඛණ්ඩව බලපෑම් කරයි, 10 MPa දක්වා දේශීය මතුපිට පීඩනය ජනනය කරයි, එමඟින් තෙහෙට්ටුව ඛාදනය සහ ලෝහ මතුපිට හානි සිදු විය හැක.
එබැවින්, ක්රියාවලිය අවශ්යතා බොහෝ විට මධ්යම ප්රවාහ ප්රවේගය 2 m/s ට වඩා වැඩි විය යුතු බව සඳහන් කරයි.
(2) මතුපිට තැන්පතු නිසා ඇති වන විද්යුත් රසායනික විඛාදනය
පෙට්රෝලියම් පිරිපහදු කිරීමේ ක්රියාවලීන්හිදී, ක්රියාවලි මාධ්ය සාමාන්යයෙන් ඉහළ දුස්ස්රාවීතාවයක් ඇති අතර ඇතැම් තත්ව යටතේ ඝණ වීම අත්විඳිය හැක. මෙය තාප හුවමාරු පෘෂ්ඨයන් මත ද්රව්ය එකතු වී තැන්පතු සෑදිය හැක.
මෙම තැන්පතු වල අස්ථායී, අඛණ්ඩ සහ අසමාන ලක්ෂණ නිසා ඉරිතැලීම් හා හිඩැස් ඇති විය හැක. මෙම හිඩැස්වල ඇතුළත හා පිටත ඔක්සිජන් සාන්ද්රණයේ වෙනස්කම් විද්යුත් රසායනික විඛාදනයට හේතු විය හැක.
අදාළ විඛාදන ප්රතික්රියා ප්රධාන වශයෙන් ඇතුළත් වන්නේ:
ලෝහ ද්රාවණ ප්රතික්රියා, එනම් ඇනෝඩික් ඔක්සිකරණය;
කැතෝඩික් අඩු කිරීමේ ප්රතික්රියා;
විද්යුත් රසායනික අසමතුලිතතාවය නිසා ඇතිවන විඛාදනයේ ප්රගතිශීලී ප්රසාරණය.
(3) තාප හුවමාරු නලවල ජල පැත්ත මතුපිට විඛාදනයට ලක්වීම
තාප හුවමාරු පද්ධතිවල, ජලය තාප සංක්රමණ මාධ්යය ලෙස නිතර භාවිතා වන අතර, ජලය-පැති විඛාදනය පොදු ගැටළුවක් බවට පත් කරයි.
ප්රධාන විඛාදන යාන්ත්රණ ඇතුළත් වේ:
pH අගය අඩු කිරීම;
ජල වාෂ්ප විනිවිද යාම;
ද්රාවිත ඔක්සිජන් නිසා ඇතිවන ප්රහාරය;
ක්ලෝරයිඩ් අයන (Cl⁻) විඛාදන;
සල්ෆයිඩ් අයන (S²⁻) විඛාදනය.
මෙම ප්රතික්රියා සාමාන්යයෙන් රසායනික විඛාදනය සහ විද්යුත් රසායනික විඛාදනය ලෙස බෙදිය හැකිය.
තාප හුවමාරු නල වල ජල පැත්තේ විඛාදනයට-ප්රතිරෝධී ද්රව්ය සඳහා අවශ්යතාවලට ඇතුළත් වන්නේ:
හොඳ තාප සන්නායකතාවය සහ ශක්තිමත් මතුපිට ඇලවීම;
උෂ්ණත්ව විචලනයන්ට විශිෂ්ට ප්රතිරෝධයක් සහ ප්රමාණවත් දෘඪතාව;
අයන විඛාදනයට දැඩි ප්රතිරෝධය;
හොඳ -පරිමාණ ක්රියාකාරිත්වය;
ජල වාෂ්ප විනිවිද යාමට විශිෂ්ට ප්රතිරෝධයක්.
3.1.3 තාප හුවමාරුකාරක සඳහා විඛාදන ආරක්ෂණ ක්රම
වර්තමානයේ, ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ තාප හුවමාරුකාරක සඳහා විඛාදන ආරක්ෂණ ක්රම ප්රධාන වශයෙන් ඇතුළත් වේ:
(1) පූජා ඇනෝඩ ආරක්ෂාව
මෙම ක්රමය ප්රධාන උපකරණවල විඛාදනය වැළැක්වීම සඳහා වඩාත් ක්රියාකාරී ලෝහයක් පූජා ඇනෝඩයක් ලෙස භාවිතා කිරීමෙන් තාප හුවමාරු ද්රව්ය ආරක්ෂා කරයි.
(2) ප්රති-විඛාදන ආලේපන සංවර්ධනය කිරීම සහ යෙදීම
ප්රති-විඛාදන ආලේපන තාප හුවමාරු ආරක්ෂණයේදී බහුලව භාවිතා වේ. ස්පර්ශ පෘෂ්ඨය මත අතිශය තුනී ලෝහ ආලේපනයක් හෝ අකාබනික ආලේපනයක් යෙදීමෙන්, හානිකර ද්රව්ය සහ අපිරිසිදු තැන්පතු ඵලදායී ලෙස හුදකලා කළ හැක.
බහුලව භාවිතා වන ආලේපනයක් වන්නේ CH-784 ඉෙපොක්සි ඇමයිනෝ ප්රති-විඛාදන ආෙල්පන පද්ධතියයි.
(3) තාප හුවමාරු ද්රව්ය වැඩිදියුණු කිරීම
ජල තත්ත්ව සහ ආක්රමණශීලී මාධ්ය මගින් ඇතිවන විඛාදනය වැළැක්වීම සඳහා, වැඩිදියුණු කළ ද්රව්ය තෝරා ගත හැකිය.
මල නොබැඳෙන වානේ, තඹ මිශ්ර ලෝහ සහ ටයිටේනියම් මිශ්ර ලෝහවලින් සාදා ඇති තාප හුවමාරුකාරක සාමාන්යයෙන් විශිෂ්ට විඛාදන ප්රතිරෝධයක් සපයයි. කෙසේ වෙතත්, ඒවායේ ඉහළ ද්රව්යමය පිරිවැය සමහර කර්මාන්තවල ඔවුන්ගේ යෙදුම සීමා කරයි.
3.2 තාප හුවමාරුකාරක ෆ්ලැන්ජ් ඉරිතැලීම් අලුත්වැඩියාව සඳහා වෙල්ඩින් තාක්ෂණය
වර්තමානයේ කාර්මික ක්ෂේත්ර නඩත්තු කිරීම සඳහා සීතල විලයන වෙල්ඩින් අලුත්වැඩියා කිරීමේ තාක්ෂණය බහුලව භාවිතා වේ.
සීතල විලයන වෙල්ඩින් තාක්ෂණය යනු ගෑස්-ආරක්ෂිත වෙල්ඩින් ශිල්පීය ක්රම මත පදනම්ව සංවර්ධනය කරන ලද නව අලුත්වැඩියා තාක්ෂණයකි. ඛනිජ රසායනික කර්මාන්තයේ හානියට පත් තාප හුවමාරුව අලුත්වැඩියා කිරීම සහ නඩත්තු කිරීම සඳහා එය නිතර භාවිතා වේ.
එහි ප්රධාන ලක්ෂණ ඇතුළත් වේ:
(1) අඩු තාප ආදානය සහ කෙටි පෑස්සුම් කාලය
වෙල්ඩින් කිරීමේදී ඇතිවන තාපය අතිශයින් අඩුය. වෑල්ඩින් ක්රියාවලියට ගත වන්නේ මිලි තත්පර දස කිහිපයක් පමණක් වන අතර, ඇනීලිං දුර්වර්ණ වීම වැනි ගැටළු මඟහරවා ගනී.
(2) කුඩා වෙල්ඩින් තටාකය සහ විශිෂ්ට අලුත්වැඩියා තත්ත්වය
වෙල්ඩින් තටාකයේ පරිමාව 2 mm³ ට වඩා අඩුය. ආතති ව්යාප්තිය විසුරුවා හරින අතර, අලුත්වැඩියා කරන ලද සංරචකය මත සාන්ද්ර ගත ආතතිය අඩු කරයි.
ක්රියාවලිය ඉරිතැලීම් හෝ විරූපණයට හේතු නොවේ. මීට අමතරව, නිෂ්ක්රිය වායු ආරක්ෂණය සිදුරු සහ බුබුලු සෑදීම වළක්වයි, එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස සුමට හා පිරිසිදු අලුත්වැඩියා කරන ලද මතුපිටක් ඇති කරයි.
(3) සංයුක්ත උපකරණ සහ-අඩවි අලුත්වැඩියාව සඳහා සුදුසුකම
වෙල්ඩින් උපකරණ කුඩා වන අතර සැබෑ-කාල ක්ෂේත්ර අලුත්වැඩියාව සඳහා සුදුසු වේ.
විවිධ ද්රව්ය වලින් සාදන ලද තාප හුවමාරු යන්ත්ර අලුත්වැඩියා කිරීමට ඉඩ සලසන පුළුල් පරාසයක වෙල්ඩින් වයර් තෝරා ගත හැකිය.
4. අනාගත සංවර්ධන ඉදිරි දැක්ම
විවිධ ක්රියාවලි අවශ්යතා විවිධ වර්ගයේ තාප හුවමාරු යන්ත්ර අවශ්ය බව සඳහන් කිරීම වටී. මීට අමතරව, තාපන හුවමාරුකාරකවල සමාන්තර හෝ ශ්රේණිගත සැකැස්ම සමස්ත ක්රියාවලිය පද්ධතියේ ක්රියාකාරී ක්රියාකාරිත්වය කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි.
සංරචක තෝරාගැනීම සහ ගැලපීම ද තීරණාත්මක සාධක වේ. විශ්වසනීයත්වය-නැඹුරු නිර්මාණය සඳහා විවිධ මෙහෙයුම් තත්ත්වයන්, අහඹු බර වෙනස්වීම් සහ ඛනිජ රසායන කර්මාන්තයේ බහුලව දක්නට ලැබෙන ආතති විචලනයන්ට ඔරොත්තු දීමට ප්රමාණවත් අනුවර්තනයක් තිබීම අවශ්ය වේ. මෙම සැලසුම් සංකල්පය සාම්ප්රදායික සැලසුම් ක්රමවල සීමාවන්ට වඩා වැඩි දියුණු කිරීම් සපයයි.
බලශක්ති සංරක්ෂණය සහ විමෝචනය අඩු කිරීම සම්බන්ධයෙන්, අනාගත සංවර්ධනය තාප හුවමාරු ව්යුහයන් වැඩිදියුණු කිරීම පමණක් නොව උසස් තාප හුවමාරු ද්රව්ය සංවර්ධනය කිරීම කෙරෙහි වැඩි අවධානයක් යොමු කළ යුතුය.
මෙම පර්යේෂණ ක්ෂේත්ර අතර තාප හුවමාරු මතුපිට ආලේපන තාක්ෂණයට සැලකිය යුතු විභවයක් ඇත. ආලේපන සංවර්ධනයේ අනාගත දිශාවට ඇතුළත් වන්නේ:
සැහැල්ලු නිර්මාණය;
ඉහළ-උෂ්ණත්වය සහ අධි{1}}පීඩන ප්රතිරෝධය;
විශිෂ්ට විඛාදන ප්රතිරෝධය;
අඩු නිෂ්පාදන පිරිවැය;
වඩා ලාභදායී මෙහෙයුම් සහ නඩත්තු කිරීම.
වර්තමානයේ, සමාකරණ තාක්ෂණයන් සහ ඉංජිනේරු මෘදුකාංග සංවර්ධනය ද වැදගත් පර්යේෂණ දිශාවක් බවට පත්වෙමින් තිබේ. මෙම තාක්ෂණයන් නරක අනාවැකි, පිරිසිදු කිරීමේ චක්ර ප්රශස්තකරණය සහ මෙහෙයුම් කාර්ය සාධනය ඇගයීම සඳහා ඵලදායි මග පෙන්වීමක් සැපයිය හැකිය.
