Monday, September 29, 2008

Steam Boilers

http://www.cip.ukcentre.com/steam.htm

Good article on steam boiler, giving a general overview of steam boilers and associated equipment.

1. Utilization of steam

2. Steam plant operation

3. Equipment considerations

4. How to chemically treat a boiler system

5. Problems encountered in operating boilers

6. General troubleshooting of boiler water systems

Specific vs Cation Conductivity

A. Conductivity – Conductivity is the measurement of a liquid’s ability to transfer electrical current. In power plants, conductivity instruments are used to measure contaminants (consisting primarily of mineral salts) in high-purity water. Air intrusion into surface condensers, and the injection of other treatment chemicals such as ammonia, amines, etc., however, can affect conductivity. These instruments cannot differentiate between minerals and gases.


There are two types of conductivity measurements: specific and cation. Specific conductivity can detect only large amounts of contaminants. Condenser tube leaks normally start out very small, and may increase over time. For example, condensate flow may be 5,000 gpm, and the “leak” 0.1 gpm. On a volumetric basis, this is 20 ppm. Specific conductance instruments may not be able to detect this small leak unless the cooling water conductivity is very high to start.


Cation conductivity instruments pass the condensate sample through a cation (ion exchange) resin to convert cations (sodium, calcium, etc.) to the hydrogen form, producing an acidic effluent. Since acids are much more conductive than mineral salt solutions, the effective sensitivity is increased dramatically. The generally accepted lowest detection limit (LDL) is 0.05 microsiemens per centimeter (μS/cm). With such sensitivity, cation conductivity can be a very useful measurement to detect condenser tube leaks.

From: Boiler Feedwater & HRSG: A New Method for Exposing Condenser Leaks – On-Line Particle Detection - by Robert L. Bryant
Industrial WaterWorld November, 2007

Retrieve on 29-SEP-2008 from http://ww.pennnet.com/display_article/313937/64/ARTCL/none/none/1/Boiler-Feedwater-&-HRSG:-A-New-Method-for-Exposing-Condenser-Leaks-%E2%80%93-On-Line-Particle-Detection-/

Thursday, September 18, 2008

ทำไมต้องกำหนด minimum velocity ในท่อ?

1. ป้องกัน corrosion ในท่อแนวนอน - ต้องการให้มี flow มากพอ จนเต็มท่อ
2. ต้นทุน - ถ้าใช้ velocity ต่ำมาก ๆ ท่อจะมีขนาดใหญ่
3. fouling ในกรณีที่ของไหลมีคุณสมบัติที่ทำให้เกิดตะไคร่

ทำไมต้องกำหนด maximum velocity ในท่อ?

1. noise - ยิ่ง velocity เยอะ ยิ่งเสียงดัง (โดยเฉพาะ ใน control valve)
2. pressure drop - ยิ่ง velocity เยอะ ยิ่ง pressure drop เยอะ
3. erosion - ในกรณีมีของแข็งในท่อ จะเกิด erosion ขึ้นได้ ให้พิจารณาการใช้งาน ถ้า
short cycle/duration ใช้ velocity สูง ๆ ได้
4. pump suction - maximum velocity ถูกจำกัดด้วย vapor pressure
5. การใช้ check valve - ถ้าเป็น swing check ต้องมี velocity ประมาณ 12-18 fps ที่จะทำให้วาล์วเปิดเต็มที่อยู่ได้ ในขณะที่ Nozzle check ต้องการแค่ 3 fps

6. vibration - มีผลกับวาล์ว ข้อต่อต่าง ๆ จะได้รับแรง “structural force”
7. surge หรือ water hammer (ท่อพลาสติก PVC ไม่ควรใช้ velocity เกิน 5 fps เพื่อป้องกัน surge เพราะท่อพลาสติกทนความดันได้น้อยกว่าท่อเหล็ก)

จาก 1997 ASHRAE Fundamentals Handbook หน้า 33.3 : Max water velocity เพื่อลด/ป้องกัน erosion

Normal operation----Velocity
hours per year------m/s
1500 ---------------4.6
2000 ---------------4.4
3000 ---------------4.0
4000 ---------------3.7
6000 ---------------3.0

หน้าเดียวกันบอกอีกด้วยว่า velocity ประมาณ 3-5 m/s จะมีระดับเสียงอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้สำหรับที่อยู่อาศัยและอาคารพาณิชย์