"Oil Fired Drum Type Water Tube Boiler နဲ႔ Boiler Feed Water"

water drum ဆိုတဲ႔ pressure vessel အတြင္းမွ၊ "ေရ" level ကို အလြယ္တကူ 'ႀကည္႔' နိဳင္ေစရန္၊ sight glass (၂) ခုကို၊ drum  ေဘးတဖက္တခၽက္စီမွာ၊ အလၽွားလိုက္အၿပိဳင္ vertically installed အေနအထားၿဖင္႔ တတ္ဆင္ထားႀက ပါတယ္။ sight glass arrangement နဲ႔ water drum ကို၊ tube ပိုက္ အေသးစားေလးၿဖင္႔ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔အတြက္၊ drum အတြင္းမွ၊ "ေရ" level ဟာ၊ dumping function ၿဖင္႔၊ ေဘာင္ဘင္ခတ္ကာ၊ လွဳပ္ရွားခဲ႔လၽွင္လည္း၊ sight glass မွာ fluctuated ဆိုတဲ႔ လွဳပ္ခတ္ၿခင္းၿဖစ္ေပါါမွဳ နည္းပါးမွာၿဖစ္ပါတယ္။ "ေရ" level ကို 'တိုင္းတာ' ရာမွာေတာ႔ differential pressure transmitter, float နဲ႔ level prob လို႔ေခါါတဲ႔ conductivity or capacitance prob ေတြကို၊ အသံုးၿပဳေလ့ရိွပါတယ္။

သေဘ္ာမွာသံုးတဲ႔ "Marine Boiler" ေတြရဲ႕ water drum level ဟာ၊ လိွဳင္းေလဒါဏ္ေႀကာင္႔ "Industrial Boiler" ေတြထက္ပိုၿပီး၊ fluctuated ၿဖစ္လြယ္ ပါတယ္။ အမွန္တကယ္ actual low level ၿဖစ္ေပါါမွဳေသၿခာေစရန္၊ စကၠန္႔ (၃၀) ခန္႔ time delay ထားၿပီး၊ အခၽိန္ဆိုင္းကာ alarm ကို activated ၿဖစ္ေစပါတယ္။ တခၽိဳ႕ boiler ေတြမွာေတာ႔ water drum ရဲ႕ တဖက္တခၽက္စီမွာ level electrode ေတြကို၊ တတ္ဆင္ထားေလ့ရိွပါတယ္။

 

Fig. Water level difference in the gauge glass

boiler ကို စတင္မီးထိုးတဲ႔အခါ၊ steam outlet line ကိုပိတ္ထားၿပီး၊ pressure vessel ထဲမွာအလိုရိွတဲ႔ steam pressure ရလာမွသာ၊ ၿပန္ဖြင္႔ရပါတယ္။ မီးစတင္ ထိုးကာစမွာ low steam pressure အေၿခအေနၿဖစ္ေပါါေနၿပီး၊ pressure vessel မွာ air bubbles ေတြရိွေနပါတယ္။ အဲဒီအခၽိန္မွာ water level sight glass နဲ႔ water drum ကိုဆက္သြယ္ထားတဲ႔ tube ရဲ႕ inner heat transfer media ဟာ၊ "ေလ" ၿဖစ္ၿပီး၊ air bubbles ေတြေႀကာင္႔ tube မွာ အပူခၽိန္လြန္ကဲမွဳ over heated ေပါါေပါက္ကာ၊ deformed အေနနဲ႔ ပံုသ႑န္ပၽက္စီးသြားနိဳင္ပါတယ္။

tube ရဲ႕ over heat limit ဟာ၊ (250 ° C.)  ခန္႔ရိွပါတယ္။ steam pressure 5 kg/ cm2 ခန္႔မွာ ၿဖစ္ေပါါတဲ႔ air bubble ပမာဏဟာေသးငယ္ပါတယ္။ water level  အေပါါမွာ Pressure 5kg/ cm2 ရိွေနတဲ႔အတြက္၊ bubble ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ level fluctuated condition ကို၊ လၽစ္လၽဴရွဴနိဳင္ပါတယ္။

 

Fig. Water level sight glass

steam pressure 5 Kg/ cm2  ေႀကာင္႔ sight glass ရဲ႕ upper section မွာ 5 Kg/ cm2 ရိွေနၿပီး၊ lower section မွာေတာ႔ 5 kg/ cm2 + water level = (5kg/ cm2 + 1000 mmH2O) ႐ွိပါတယ္။ sight glass ရဲ႕ upper section နဲ႔ lower section တို႔ရဲ႕ pressure differential ဟာ water level ၿဖစ္ပါတယ္။ အကယ္၍ sight glass ရဲ႕ lower sensing point ဟာ၊ water drum base ရဲ႕အထက္ 500 mm မွာ ရိွခဲ႔လၽွင္ actual water level ဟာ (1000 mm + 500 mm ) = 1500 mm ၿဖစ္ပါတယ္။

boiler feed water ဟာ system အတြင္းမွာ states မၽားေၿပာင္းလဲကာ၊ circulating ကိုေဆာင္ရြက္ေနၿပီးအေႀကာင္း အမၽိဳးမၽိဳးေႀကာင္႔ impurities ဆိုတဲ႔၊ ေရမွာေပၽာ္ဝင္ေနမယ္႔ အရာဝထၳဳေတြနဲ႔ undissolved solids ဆိုတဲ႔၊ ေရမွာ မေပၽာ္ဝင္နိဳင္တဲ႔ အစိုင္အခဲေတြ ေရာေနွာ ပါဝင္ေနပါတယ္။ impurities ေတြကို ခြဲၿခားႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ oxygen, carbon dioxide နဲ႔ ammonia လို dissolved gas မၽား၊ carbonate နဲ႔ bicarbonate hydroxide content ေတြၿဖစ္တဲ႔ acidity သို႔မဟုတ္ alkalinity မၽား၊ calcium နဲ႔ magnesium salts ေတြၿဖစ္တဲ႔ hardness မၽား၊ steam ကို condenser မွာအေအးခံတဲ႔အခါ condenser tube ေတြမွတဆင္႔၊ sea water ထဲမွာၿဖတ္သန္းခဲ႔ရတဲ႔အတြက္၊ အေႀကာင္းတခုခုေႀကာင္႔ sea water ingress ဆိုတဲ႔ ပင္လယ္ေရ စိမ္႔ဝင္ေရာေနွာမွဳကေန၊ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ chlorine content မၽားနဲ႔ boiler feed water ကိုပံုမွန္၊ blow down မလုပ္ပဲ အခၽိန္ႀကာၿမင္႔စြာ အသံုးၿပဳမွဳေႀကာင္႔ 'အနယ္' အၿဖစ္၊ ေရာေနွာပါဝင္ေနတဲ႔ impurities မၽားဆိုၿပီး ေတြ႔ရပါတယ္။

impurities ေတြနဲ႔ undissolved solids ေတြဟာ boiler ရဲ႕ internal parts ေတြၿဖစ္တဲ႔၊ tubes ေတြနဲ႔ internal fittings ေတြမွာ scale နဲ႔ corrosion ေတြ၊ ၿဖစ္ေပါါေစတတ္ပါတယ္။ boiler feed water ဆိုတဲ႔ boiler သံုးေရမွာေပၽာ္ဝင္ေနေလ႔ရိွတဲ႔ impurities ေတြကေတာ႔၊ calcium carbonate, calcium bicarbonate, calcium sulphate, calcium chloride, magnesium carbonate, magnesium bicarbonate, magnesium sulphate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, sodium sulphate နဲ႔ silicon dioxide တို႔ၿဖစ္ပါတယ္။

calcium carbonate, magnesium carbonate နဲ႔ magnesium bicarbonate စတဲ႔ impurities ေတြဟာ၊ soft scale ကိုၿဖစ္ေပါါေစၿပီး၊ calcium bicarbonate ကေတာ႔ soft scale သာမက၊ carbon dioxide ကိုပါၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။ calcium sulphate နဲ႔ silicon dioxide ဟာ hard scale ကို၊ ၿဖစ္ေပါါေစၿပီး၊ calcium chloride, magnesium sulphate နဲ႔ magnesium bicarbonate တို႔ကေတာ႔ corrosion ၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။

sodium chloride ဟာ၊ electrolysis ၿဖစ္ေပါါေစၿပီး၊ sodium carbonate, sodium sulphate နဲ႔  sodium hydroxide ကေတာ႔ alkalinity ကို ၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။ sodium bicarbonate ဟာ၊ foaming ဆိုတဲ႔ အၿမွဳတ္ေတြၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။ alkaline သို႔မဟုတ္ temporary hardness ဟာ CO₂ နဲ႔ H₂O ေပါင္းစပ္ရာမွ ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔၊ carbonate acid နဲ႔ calcium carbonate ေတြေပါင္းစပ္ရာမွ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ calcium bicarbonate တို႔မွတဆင္႔၊ ၿဖစ္ပြားလာပါတယ္။

တဖန္ boiler feed water ထဲမွ၊ alkaline သို႔မဟုတ္ temporary hardness ဟာ အပူေပးခံရတဲ႔အခါ၊ calcium carbonate နဲ႔ ေရ အၿဖစ္ၿပိဳကြဲသလို၊ magnesium bicarbonate ဟာလည္း၊ အပူေပးခံရတဲ႔ အခါ၊ magnesium carbonate နဲ႔  ေရ အၿဖစ္ၿပိဳကြဲၿပီး၊ non-alkaline သို႔မဟုတ္ permanent hardness ဆိုတဲ႔ Scale + Carbonic Acid ကိုၿဖစ္ေပါါေစပါတယ္။ alkaline သို႔မဟုတ္ temporary hardness နဲ႔ non-alkaline သို႔မဟုတ္ permanent hardness တို႔  ေပါင္းစပ္ရာမွ၊ total hardness ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။

boiler feed water အတြင္းမွ၊ sodium bicarbonate ဟာ၊ အပူေပးစဥ္ sodium carbonate, CO₂ နဲ႔ H₂O  အၿဖစ္ ၿပိဳကြဲသြားပါတယ္။ ၿပိဳကြဲသြားတဲ႔ sodium carbonate နဲ႔ H₂O တို႔ဟာ၊ အပူေပးစဥ္ sodium hydroxide နဲ႔ CO₂ ေပါင္းစပ္ထားတဲ႔ non-scale forming salts ေတြအၿဖစ္၊ ေပါါေပါက္ လာပါတယ္။ အပူေပးေနတဲ႔ heating process အတြင္း၊ non-scale forming salts ေတြနဲ႔ total hardness တို႔ေပါင္းစပ္သြားကာ၊ TDS ဆိုတဲ႔ total dissolves solids မၽားအၿဖစ္၊ ဖြဲ႔စည္း ေပါါေပါက္လာပါတယ္။

boiler ရဲ႕ internal parts ေတြမွာ scale နဲ႔ corrosion မၽားၿဖစ္ေပါါၿခင္းမွ တားဆီး ကာကြယ္ရန္၊ boiler water testing treatment ေတြကိုေဆာင္ရြက္ေပးရန္ လိုအပ္ပါတယ္။ boiler မီးထိုးရာမွရရိွလာတဲ႔ super heated steam တနည္းအားၿဖင္႔ dry steam ဟာ၊ states အမၽိဳးမၽိဳးၿဖတ္သန္းၿပီး၊ condenser မွာ condensate အေနနဲ႔ 'ေငြ႔ရည္' စုဖြဲ႔စဥ္၊ steam ေတြလည္း ေရာေနွာပါဝင္ေနေသးတဲ႔အတြက္ de-aerator Tank သို႔မဟုတ္ cascade tank မွာထပ္မံၿပီး၊ condensate ၿဖစ္ေစပါတယ္။ cascade tank မွာ condensate ၿဖစ္ၿပီးမွ၊ 'ေရ' အၿဖစ္သို႔ ေၿပာင္းလဲလာတဲ႔ boiler feed water ကို၊ sample ယူတဲ႔အခါ၊ (25  ံ C.) ခန္႔ အပူခၽိန္ရိွတဲ႔ နမူနာေရ boiler sample water ဟာ၊ စမ္းသတ္ရန္အတြက္ အေကာင္း ဆံုးၿဖစ္ပါတယ္။

'Dissolved oxygen' - ဆိုတဲ႔ oxygen ပါဝင္မွဳ တိုင္းတာစစ္ေဆးၿခင္းကို 'Indigo Carmine Method' လို႔ေခါါဆိုၿပီး၊ oxygen analyzer ကဲ႔သို႔၊ testing equipment ေတြတိုင္းတာ စစ္ေဆးနိဳင္သလို၊ carmine သုတ္လိမ္းထားတဲ႔ strip အေခၽာင္းေလးေတြကို၊ နမူနာေရ boiler sample water ထဲမွာ၊ နွစ္ႀကည္႔ၿပီး၊ အေရာင္ေၿပာင္းလဲမွဳအား reference အေနနဲ႔ ေဖာ္ၿပေပးထားတဲ႔ ဇယားမွာ၊ တိုက္ဆိုင္ႀကည္႔ၿပီးေတာ႔လည္း၊ စစ္ေဆးနိဳင္ပါတယ္။

'Alkalinity' - ပါဝင္မွဳ အခၽိဳးအစားကို စစ္ေဆးတဲ႔အခါ၊ 'Litmus papers' စကၠဴစေလးေတြကို၊ နမူနာေရထဲမွာ နွစ္ႀကည္႔ၿပီး၊ အေရာင္ေၿပာင္းလဲမွဳမွတဆင္႔ စစ္ေဆးခဲ႔ရာမွ၊ electronic instrument ၿဖစ္တဲ႔၊ hand-held conductivity meter ေတြကို အသံုးၿပဳၿပီး၊ ပိုမိုတိကၽစြာ တိုင္းတာစစ္ေဆးနိဳင္လာပါတယ္။ hand-held conductivity meter ကို အသံုးၿပဳၿပီး၊ တိကၽတဲ႔ pH level ကို တိုင္းတာနိဳင္ေစရန္၊ buffer liquids တမၽိဳးကိုအသံုးၿပဳၿပီး၊ calibrated အေနနဲ႔ ခၽိန္ညိွၿပီးမွ၊ စစ္ေဆးသင္႔ပါတယ္။

 

Fig. closed loop electronic TDS control system

'TDS' - ဆိုတဲ႔ total dissolved solids ေတြပါဝင္မွဳကို၊ တိုင္းတာစစ္ေဆးတဲ႔အခါ၊ နည္းလမ္းမၽိဳးစံုအသံုးၿပဳခဲ႔ႀကပါတယ္။ ယေန႔ေခါါတ္မွာေတာ႔ boiler water အတြင္း၊ ေရာေနွာ ပါဝင္ေနတဲ႔ dissolved minerals ေတြနဲ႔ salts ေတြရဲ႕ conductivity ကိုတိုင္းတာၿပီး၊ ppm ဆိုတဲ႔ pulse per million အခၽိဳးအစားၿဖင္႔ နိွဳင္းယွဥ္ေဖာ္ၿပနိဳင္တဲ႔ electronic instrument ေတြကိုအသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

'Dissolved gas of Oxygen and CO2' - ပံုမွန္အားၿဖင္႔ de-aerator tank သို႔မဟုတ္ cascade tank မွာ၊ condensate ၿဖစ္ရင္း၊ အေနနဲ႔ 'ေငြ႔ရည္' စုဖြဲ႔စဥ္၊ dissolved gas ေတြၿဖစ္တဲ႔ oxygen နဲ႔  တို႔ဟာ အေငြ႔ပၽံသြားႀကပါတယ္။ အခၽိဳ႕ boiler ေတြမွာ၊ monitoring လုပ္နိဳင္ေစရန္ Oxygen နဲ႕ CO₂ Analyzer ေတြကို၊ permanently အေနနဲ႔ တတ္ဆင္ထားႀကၿပီး၊ Oxygen နဲ႔ CO₂ တို႔ပါဝင္မွဳကို အၿမဲတမ္း၊ တိုင္းတာစစ္ေဆးေနပါတယ္။ အကယ္၍ ၿမင္႔မားေနပါက၊ boiler ရဲ႕ blow down valve ကိုဖြင္႔ခၽၿပီး၊ steam ပမာဏအား ေလၽွာ႔ခၽယူပါတယ္။ 

 

Fig. Timer controlled automatic bottom blowdown valve

boiler water drum မွာ ေလၽွာ႔နည္းသြားတဲ႔ 'ေရ' ကိုေတာ႔ boiler make up water မွၿပန္လည္ၿဖည္႔သြင္းၿပီးပါတယ္။ မၽားေသာအားၿဖင္႔ သေဘ္ာေတြမွာ boiler make up water အၿဖစ္၊ fresh water generator မွတဆင္႔ရရိွလာတဲ႔၊ sea distilled water ကို အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ တခၽိဳ႕ boiler ေတြမွာ cascade tank အတြင္း Oxygen နဲ႔  CO₂ အား၊ ဖယ္ရွားတဲ႔နည္းလမ္းအၿပင္ boiler ရဲ႕ blow down valve ကို partially open အေနအထားၿဖင္႔၊ အနည္းငယ္ဖြင္႔ထားၿပီး၊ hot well အတြင္းသို႔ 'steam' အၿဖစ္၊ အဆက္မၿပတ္ blow down လုပ္ကာ၊ 'ေရ' အၿဖစ္နဲ႔ cascade tank သို႔၊ ၿပန္လည္ ေပးပို႔သလို၊ တခၽိဳ႕ boiler ေတြမွာေတာ႔ engine boom bilges အတြင္းသို႔ steam အၿဖစ္၊ အဆက္မၿပတ္ blow down လုပ္ကာ၊ ေလၽွာ႔ခၽယူပါတယ္။ 

'Alkalinity' - boiler feed water အတြက္၊ အေကာင္းဆံုး (pH) level ကေတာ႔ (8.5 pH) ၿဖစ္ၿပီး၊ pH ပမာဏေလၽွာ႔နည္းသြားတဲ႔အခါ၊ acid ဓါတ္ေတြပိုမၽားလာတဲ႔အတြက္၊ boiler tubes ေတြနဲ႔ boiler ရဲ႕ internal structure ေတြမွာ၊ corrosion ၿဖစ္ေပါါနိဳင္ပါတယ္။

 

Fig. Scaling Composition 

ဒါ႔အၿပင္ boiler water အတြင္း၊ acid ဓါတ္ေရာေနွာပါဝင္ေနတဲ႔ အခါ corrosion သာမက၊ scaling ေတြလည္း၊ ၿဖစ္ပြားလာနိဳင္ၿပီး၊ alkalinity ဆိုတဲ႔ pH level ကို၊ ထိမ္းညွိထားနိဳင္ရန္၊ sodium phosphate soda ကို၊ ထည္႔သြင္းေရာစပ္ေလ့ ရိွပါတယ္။

'Hardness' - boiler feed water အတြင္း၊ calcium နဲ႔ magnesium မၽား၊ ၿမင္႔မားစြာပါဝင္ေနၿခင္းမွတဆင္႔ ေပါါေပါက္လာၿပီး၊ hardness ေႀကာင္႔ boiler tubes ေတြနဲ႔  internal structure ေတြမွာ၊ scaling ေတြၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ သတ္မွတ္ထားတဲ႔ 'Polymers 'အမၽိဳးအစား ဒါမွမဟုတ္ carbonates နဲ႔ phosphates ေတြအသံုးၿပဳၿပီး၊ scaling ေတြကို၊ ဖယ္ရွားေလ့ရိွပါတယ္။

'Chlorine Content' - chlorine ေႀကာင္႔ boiler နဲ႔ condenser မွ tube ေတြေပါက္ၿပီး၊ leak ၿဖစ္ေပါါနိဳင္ပါတယ္။ 'salino meter' တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳၿခင္းၿဖင္႔ boiler feed water အတြင္း၊ chlorine ပါဝင္မွဳကို၊ တိုင္းတာ စစ္ေဆးနိဳင္ပါတယ္။ tube ေတြေပါက္တဲ႔အခါ၊ ယာယီ အသံုးၿပဳနိဳင္ရန္၊ leak ၿဖစ္ေပါါေနတဲ႔ tube အား၊ plug in အေနနဲ႔ blank လုပ္ေလ့ရိွသလို၊ စုစုေပါင္း tubes အရည္အတြက္ရဲ႕ (10 %) ေလာက္အထိသာ၊ blank အေနနဲ႔ ေဆာင္ရြက္သင္႔ ပါတယ္။ 

Reference and image credit to : Steam Engineering Tutorials

Remark : All publications and images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.