استرجاع المتكثفات: كم يكلّف كل طن من المتكثفات يُصرَّف إلى المجاري؟

يتكثف البخار بعد أن ينقل حرارته إلى العملية، ويتحول إلى ماء ساخن، أي إلى مكثف. في العديد من المنشآت، يُنظر إلى هذا المتكثف على أنه «ماء مستعمل» ويتم تصريفه إلى المجاري. في حين أن المتكثف يُعد أحد أكثر المنتجات الثانوية قيمة في أي منشأة، وذلك بسبب الحرارة التي يحملها، وكونه ماءً معالجًا، وكونه ماءً جاهزًا للاستخدام في المرجل.

في هذا المقال، نوضح أهمية استعادة المتكثف ونوضح التكلفة السنوية للمتكثف الذي يتم تصريفه إلى المجاري من خلال مثال حسابي.

لماذا يعتبر المتكثف قيّمًا إلى هذا الحد؟

مع كل طن من المتكثف الذي يتم تصريفه إلى المجاري، يتم فقدان ثلاثة أشياء:

• الحرارة: تبلغ درجة حرارة المتكثف في الغالب 80–95 درجة مئوية. أما الماء العذب الذي يحل محله، فتتراوح درجة حرارته بين 10 و20 درجة مئوية. والفرق بينهما هو الحرارة التي يضطر المرجل إلى إنتاجها من جديد عن طريق حرق الوقود.
• الماء: يتم استخدام مياه الشبكة أو مياه الآبار لتعويض كل لتر من المتكثفات المفقودة.
• المعالجة والمواد الكيميائية: المتكثفات هي مياه تم تليينها ومعالجتها مسبقًا. أما المياه العذبة المضافة فتتطلب إعادة التليين واستخدام الملح والراتنج والمواد الكيميائية.

بالإضافة إلى ذلك، فإن المتكثف نظيف جدًا من حيث المواد المذابة (TDS). كلما زادت نسبة المتكثف، تقل كمية الملح المتراكمة في مياه المرجل وتقل الحاجة إلى التصريف (Blowdown)؛ وهذا بدوره يقلل من فقدان الماء الساخن والطاقة مع التصريف.

حساب نموذجي: التكلفة السنوية للمتكثفات المصرّفة إلى المجاري

يعتمد الحساب التالي على الافتراضات المستخدمة لتوضيح الطريقة. يمكنك اتباع نفس الخطوات باستخدام قيم منشأتك الخاصة.

1. الحرارة المفقودة: 24.000 كجم × (80 − 15) درجة مئوية × 1 كيلو كالوري/كجم·درجة مئوية ≈ 1.560.000 كيلو كالوري/يوم

2. كمية الفحم اللازمة لتوليد هذه الحرارة: 1.560.000 ÷ (5.000 × 0,75) ≈ 416 كجم/يوم

3. الفاقد السنوي من الفحم: 416 كجم × 300 يوم ≈ 125 طن

4. التكلفة السنوية للوقود: 125 طن × 11.000 TL ≈ 1.375.000 TL

بالإضافة إلى ذلك، يتم فقدان ما يقارب 7.200 م³ من المياه سنويًا (24 طن × 300 يوم) بالإضافة إلى تكلفة تليين هذه المياه ومعالجتها كيميائيًا. أي أن التكلفة السنوية للمتكثفات التي تُصرَّف إلى المجاري في هذا المثال تتجاوز المليون ليرة من جانب الوقود وحده.

لماذا يتم فقدان المتكثفات؟

• نقاط الاستهلاك البعيدة: يتطلب استرداد المتكثفات استثمارًا في خطوط الأنابيب والمضخات؛ وقد يتم تأجيل هذا الاستثمار في النقاط البعيدة.
• مخاوف التلوث: لا يُرغب في إعادة المتكثفات الواردة من المبادلات الحرارية التي تنطوي على خطر ملامسة المنتج في العملية إلى الغلاية بشكل غير خاضع للرقابة.
• مصائد البخار المعطلة: تؤدي مصائد البخار التي تظل مفتوحة إلى تسرب البخار الحي؛ أما تلك التي تظل مغلقة فتملأ المعدات بالمتكثف، مما يقلل من الكفاءة.
• البخار الفلاش: عندما يصل المتكثف عالي الضغط إلى خزان منخفض الضغط، يتبخر جزء منه مرة أخرى. وغالبًا ما يتم إطلاق هذا البخار الفلاش في الهواء.

حلول لاستعادة المتكثفات

صيانة مصائد البخار

مصائد البخار هي معدات صغيرة الحجم ولكنها ذات أهمية حاسمة. إن فحصها بانتظام، وتحديد المصائد التي تظل مفتوحة أو المسدودة واستبدالها، يقلل من فقدان البخار وفقدان المتكثفات على حد سواء.

استغلال البخار الفلاش

يمكن استخدام البخار منخفض الضغط الناتج عن توجيه المتكثفات عالية الضغط إلى خزان الفلاش (Flash Tank) في الاستخدامات التي تتطلب ضغطًا منخفضًا، مثل التدفئة. أما المتكثفات المتبقية، فيتم إرسالها إلى نظام التجميع.

كيف يتم تركيب نظام إعادة تدوير المتكثفات؟

يتكون نظام إعادة تدوير المتكثفات الأساسي من خزان مكثفات يتم فيه تجميع المتكثفات الواردة من المستهلكين، ومضخات متكثفات تنقل المتكثفات إلى غرفة المرجل، وخطوط إعادة تدوير معزولة وممددة بزاوية انحدار مناسبة. عند تحديد أقطار الأنابيب، يجب أخذ البخار الفلاش الناتج مع المتكثف في الحسبان؛ وإلا فقد يحدث تراكم للضغط في الأنابيب وحدوث المطرقة المائية. تضمن صمامات عدم الرجوع الموجودة على جانبي المضخات، والتحكم في مستوى السائل داخل الخزان، وعزل الأنابيب لمنع فقدان الحرارة، تشغيل النظام بشكل آمن وفعال.

التحكم في التلوث

يتم منع وصول المتكثفات الملوثة إلى المرجل عن طريق إضافة مقياس الموصلية وصمام التحويل التلقائي (dump) إلى الأنابيب المعرضة لخطر التلوث؛ بينما يستمر استرداد المتكثفات النظيفة.

حماية خطوط المتكثفات

يمكن الحد من التآكل الحمضي في خطوط المتكثفات عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون من مياه التغذية في جهاز نزع الهواء، بالإضافة إلى المعالجة الكيميائية المناسبة. وقد شرحنا دور جهاز إزالة الغازات في مقالتنا الخاصة بهذا الموضوع.

دعونا نقيّم غرفة المرجل الخاصة بكم معًا

نحن في Çiftel Kazan ننتج منذ عام 1986 غلايات البخار والزيت الحراري والماء الساخن في منشأتنا الكائنة في Kemalpaşa، İzmir. اتصل بنا أو تواصل معنا عبر أرقام +90 232 479 11 21 / +90 544 479 11 21 لتقييم الوضع الحالي لغرفة المرجل لديك معًا، ومناقشة ما يمكن فعله من حيث الكفاءة والتكلفة.