يعد التسخين المسبق للهواء أحد المكونات الأساسية للمعدات الحرارية مثل الغلايات والأفران الصناعية. وتتمثل وظيفتها في الاستفادة من الحرارة المهدرة لغاز المداخن لتسخين الهواء المطلوب للاحتراق، وبالتالي تحسين الكفاءة الحرارية. ومع ذلك، أثناء التشغيل، سوف يلتصق الغبار والكبريتيدات الموجودة في غاز المداخن بسطح عناصر التبادل الحراري، مما يشكل رمادًا وحجمًا، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة التبادل الحراري وزيادة مقاومة غاز المداخن. في الحالات الشديدة، يمكن أن يسبب انسداد الرماد، والتآكل، وحتى إغلاق الغلاية. **نظام التنظيف التلقائي لسخان الهواء** هو جهاز تنظيف آلي مصمم لحل هذه المشكلة، مما يتيح التنظيف المستمر عبر الإنترنت ويضمن التشغيل المستقر للمعدات.
I. المكونات الأساسية للنظام
1. تنظيف وحدة الإمداد المتوسطة
نظام مصدر المياه عالي الضغط-: يشتمل على مضخة ضغط عالي-، وخزان تخزين مياه، وفلتر، وصمام تنظيم الضغط، يستخدم لتوفير مياه نظيفة عالية الضغط- (الضغط بشكل عام 10-30 ميجا باسكال)، ومناسب لتنظيف الرماد التقليدي.
2. وحدة تنفيذ الرش
مسدس رش التنظيف: يتم تركيبه على الجزء الخارجي أو الداخلي من غلاف التسخين المسبق للهواء، وينقسم إلى نوعين: بنادق رش ثابتة وبنادق رش دوارة.
- بنادق الرش الثابتة: يتم ترتيبها في مناطق تراكم الرماد الرئيسية لعناصر التبادل الحراري، مع توجيه اتجاه الفوهة بدقة نحو سطح التبادل الحراري.
- مسدسات رش دوارة: يتم تشغيلها بواسطة محرك للتدوير، وتغطي مساحة تنظيف أكبر، ومناسبة لسخانات الهواء الكبيرة.
- الفوهات: استخدام فوهات الرذاذ المخروطية الشكل-المروحية، والتي يمكنها تفتيت الماء أو المواد الكيميائية إلى قطرات دقيقة، مما يؤدي إلى تحسين تغطية التنظيف وقوة التأثير.
- الأنابيب والصمامات:-أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الضغط العالي والمقاومة للتآكل-، مقترنة بصمامات كهربائية/هوائية، للتحكم في تشغيل/إيقاف دائرة التنظيف.
3. نظام التحكم
- وحدة التحكم PLC: قلب النظام، الذي يمكنه ضبط برامج التنظيف مسبقًا (وقت التنظيف، الفاصل الزمني، الضغط المتوسط، وما إلى ذلك)، ويمكن أيضًا توصيله بنظام DCS للتحكم عن بعد.
- المستشعرات: مجهزة بأجهزة استشعار للضغط التفاضلي (لمراقبة اختلاف ضغط غاز المداخن عند مدخل ومخرج جهاز التسخين المسبق للهواء لتحديد درجة تراكم الرماد)، وأجهزة استشعار لدرجة الحرارة (لمراقبة درجة حرارة غاز المداخن/الهواء لمنع -التآكل الناتج عن درجات الحرارة المنخفضة بسبب التنظيف)، وأجهزة استشعار التدفق (لمراقبة معدل تدفق وسط التنظيف).
- واجهة الآلة البشرية-(HMI): تعرض شاشة اللمس حالة تشغيل النظام، وتدعم تبديل الوضع اليدوي/التلقائي، وإعداد المعلمات، وإنذارات الأخطاء. 4. وحدة استرداد النفايات السائلة
- يتم جمع الغبار-المحتوي على مياه الصرف الصحي والكيميائية-المحتوية عليها بعد التنظيف من خلال خزان التجميع الموجود أسفل جهاز التسخين المسبق للهواء. بعد المعالجة في خزان الترسيب والفلتر، يمكن إعادة تدويره أو تفريغه بعد تلبية المعايير، مما يمنع التلوث البيئي.
ثانيا. مبدأ العمل وطرق التنظيف
1. مبدأ العمل
عندما يصل فرق الضغط بين مدخل ومخرج جهاز التسخين المسبق للهواء إلى عتبة محددة مسبقًا (أو يصل إلى دورة التنظيف المحددة)، يبدأ نظام التحكم تلقائيًا برنامج التنظيف: تعمل مضخة الضغط العالي-على ضغط الماء/المواد الكيميائية وتوصيلها إلى مسدس الرش؛ تقوم الفوهة برش نفث عالي السرعة- للتأثير على سطح عناصر التبادل الحراري، وإزالة الغبار المتراكم والقشور؛ في الوقت نفسه، يدور دوار التسخين المسبق للهواء بشكل مستمر لضمان تغطية جميع مناطق التبادل الحراري بالتنظيف؛ تتم معالجة مياه الصرف الصحي الخاصة بالتنظيف بواسطة وحدة الاسترداد ومن ثم يتم إعادة تدويرها أو تفريغها.
2. أوضاع التنظيف
- الوضع التلقائي: استنادًا إلى التعليقات الواردة من مستشعر فرق الضغط أو دورة زمنية محددة مسبقًا، يبدأ النظام ويعمل ويتوقف تلقائيًا دون تدخل يدوي، وهو مناسب للتشغيل والصيانة الروتينية.
- الوضع اليدوي: يتم تشغيل التنظيف يدويًا من خلال HMI أو DCS عن بعد، وهو مناسب للتنظيف في حالات الطوارئ في حالة انسداد الغبار المفاجئ أو ظروف العمل الخاصة.
- التنظيف عبر الإنترنت: يتم إجراء التنظيف أثناء تشغيل جهاز التسخين المسبق للهواء بشكل طبيعي، دون التأثير على الإنتاج المستمر للغلاية/القمينة، وهي طريقة التنظيف الأكثر استخدامًا.
- التنظيف دون الاتصال بالإنترنت: أثناء إيقاف تشغيل المعدات وصيانتها، يتم استخدامه جنبًا إلى جنب مع التنظيف اليدوي للتنظيف العميق للأوساخ العنيدة.
ثالثا. السيناريوهات والمزايا القابلة للتطبيق
1. السيناريوهات القابلة للتطبيق
- سخانات هواء الغلايات في محطات الطاقة الحرارية ومحطات الحرارة والطاقة المجمعة
- أجهزة استعادة الحرارة المهدورة للأفران الصناعية في صناعات الصلب والأسمنت والمعادن
- معدات التبادل الحراري لغاز المداخن لمحارق النفايات وغلايات الكتلة الحيوية
2. المزايا الأساسية
- تحسين كفاءة المعدات: تؤدي إزالة الغبار المتراكم في الوقت المناسب إلى تقليل مقاومة غاز المداخن، واستعادة كفاءة التبادل الحراري، وتقليل استهلاك الوقود.
- عمر ممتد للمعدات: يتجنب ارتفاع درجة الحرارة المحلية، والتآكل، والتآكل الناجم عن تراكم الغبار، مما يطيل عمر خدمة عناصر التبادل الحراري للتسخين المسبق للهواء.
- انخفاض تكاليف التشغيل والصيانة: يعمل التشغيل الآلي على تقليل عبء عمل التنظيف اليدوي ووقت التوقف عن العمل، مما يقلل من كثافة اليد العاملة لموظفي الصيانة.
- حماية البيئة وسلامتها: تتم استعادة مياه الصرف الصحي ومعالجتها لمنع التلوث؛ تعمل وظيفة مراقبة درجة الحرارة على منع التآكل الناتج عن درجات الحرارة المنخفضة-وتضمن التشغيل الآمن للمعدات.
رابعا. اعتبارات الاختيار والتشغيل والصيانة
1. اختيار النقاط الرئيسية
- حدد العدد المناسب من بنادق الرش ومعلمات الضغط بناءً على نموذج التسخين المسبق للهواء، ومنطقة التبادل الحراري، وظروف غاز المداخن (درجة الحرارة، وتركيز الغبار).
- بالنسبة لبيئات غاز المداخن ذات المحتوى العالي من الكبريت، -يجب استخدام مواد مقاومة للتآكل (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 316L) للأنابيب وبنادق الرش، ويجب إضافة مثبطات التآكل.
2. اعتبارات التشغيل والصيانة
- تحقق بانتظام مما إذا كانت الفوهات مسدودة، وقم بتنظيفها أو استبدالها على الفور لضمان التنظيف الفعال.
- أثناء التنظيف الكيميائي، قم بالتحكم الصارم في تركيز المواد الكيميائية ووقت التنظيف لتجنب إتلاف عناصر التبادل الحراري.
- قم بمعايرة أجهزة الاستشعار بانتظام لضمان دقة معلمات نظام التحكم.
- أثناء التشغيل في فصل الشتاء، يجب تسخين خطوط أنابيب المياه وعزلها لمنع التجمد والتشقق.
