قطره گیر صفحه ای - قطره گیر تیغه ای

قطره گیر صفحه ای  (قطره گیر تیغه ای) Vane Pack Demisterیک دستگاه است که برای جدا کردن قطرات آب یا مایعات دیگر از جریان گاز یا بخار همراه با ریز ذرات استفاده می شود . این دستگاه متشکل از صفحات فلزی موازی نزدیک و کنار هم با مسیرهای زیگزاکی یا مارپیچی شکل (Vanes) می­باشند. وین‌ها باعث افزایش سطح تماس بین گاز و صفحات می‌شوند و قطرات را به سمت پایین هدایت می‌کنند تا از جریان گاز جدا شوند. بازده این جداکننده‌­ها متوسط بوده و برای جداسازی قطرات مایع با قطر بیش از 10 میکرون از جریان گاز به کار می­روند. قطره گیر صفحه ای معمولاً در صنایع زیر با هدف پاکسازی گازهای خروجی از قطرات مایعات کاربرد بسیاری دارد:

• صنایع فولاد
• صنایع شیمیایی
• پالایشگاه‌ها، نفت، گاز و پتروشیمی
• صنایع غذایی
• صنعت تولید دارو و آرایشی بهداشتی
• برج های فرایندی گازی

بیشتر بخوانید: بگ فیلتر

انواع قطره‌ ­گیر صفحه ­‌ای

قطره‌­ گیر صفحه ­‌ای در دو نوع VV و VH قابل ساخت هستند و در دو جهت عمودی و افقی قرار می گیرند. طراحی قطره­‌گیر صفحه‌­ای   Vane Pack Demisterو انتخاب نوع آن و جهت حرکت گاز براساس پارامترهایی مانند دبی سیال، مشخصات فیزیکی سیال، مقدار کارایی مورد انتظار و … متفاوت است.

به عنوان یک دستگاه حیاتی در صنایع مختلف، قطره گیر تیغه ای Vane Pack Demister همچنین از نظر اقتصادی نیز اهمیت دارد زیرا با کاهش هدر رفت مایعات، بهبود کارایی سیستم و کاهش هزینه‌های تولید کمک می‌کند. این دستگاه باعث بهبود کیفیت گاز خروجی ( عاری از ریز ذرات و قطرات درشت) و جلوگیری از ورود قطرات مایع به سایر قسمت‌های سیستم می‌شود.

بیشتر بخوانید: پکیچ تزریق مواد شیمیایی

اهمیت قطره گیر تیغه ای

با توجه به اهمیت قطره گیر صفحه ای Vane Pack Demister در صنایع مختلف، تحقیقات و مقالات زیادی در این زمینه انجام شده است که در آن ها به بررسی عملکرد، طراحی، بهینه سازی و کاربردهای این دستگاه می‌پردازند. همچنین می توان گفت اثرات مختلف فشار، دما، سرعت جریان و خصوصیات مایعات بر عملکرد میست زدا تیغه ای Vane Pack Demister نیز تاثیر قابل توجهی دارد.

متریال ساخت قطره گیر تیغه ای

متریال مورد استفاده در ساخت قطره گیر صفحه ای Vane Pack Demister  عبارتند از:

• استینلس استیل
• کربن استیل
• پلی پروپیلن

Vane type demister از یک سری نوارها یا باریکه‌های زیگزاکی برای تغییر جهت جریان گاز استفاده می‌کنند، که باعث برخورد قطرات مایع با این صفحات شده و باعث تجمع آن‌ها به قطرات بزرگتر می‌شود. این قطرات بزرگتر سپس در اثر گرانش به سمت پاین حرکت کرده، از جریان گاز خارج شده و در پایین مخزن جمع‌آوری می‌شوند.

یکی از مزایای کلیدی بخار زدا صفحه ای، کارایی بالای آن‌ها در حذف قطرات مایع از جریان‌های گازی است. آن‌ها می‌توانند به کارایی‌های حذف تا ۹۹٪ یا بیشتر دست یابند، به توجه به شرایط عملیاتی و طراحی آنها این بازدهی حذف متفاوت خواهد بود.

علاوه بر کارایی بالا، قطره گیرهای صفحه ای همچنین به دلیل افت فشار کم آن‌ها شناخته شده‌اند، که انرژی مورد نیاز برای اجرای آنها را حداقل می‌کند. این امر در فرآیندهای صنعتی که مصرف انرژی عامل مهمی است، اهمیت دارد.

قطره گیر تیغه ای برج خنک کننده (Vane type Mist Eliminator)

قطره گیر برج خنک کننده یا Drift Eliminator که با نام های جداکننده های پره ای(Vane type separators)  و همچنین Vane Pack Demister هم شناخته می شوند برای جداسازی قطرات مایع یا غبار از جریان گاز یا بخار استفاده می شود. آنها را می توان در سرعت های گاز یا بخار بالا استفاده کرد و اجازه می دهد بازده جداسازی بالایی در افت فشار کم داشته باشد. قطره گیر یا چکه گیر برج خنک کننده را می توان در داخل ستون ها و برج های جذب، اسکرابرها و سایر مخازن یا در یک محفظه جداگانه در داخل لوله ها نصب کرد. جهت جریان در قطره گیر تیغه ای می تواند به صورت افقی یا عمودی باشد. از دیگر اسامی تجاری قطره گیر برج خنک کننده Chevron دمیستر(چکه گیر شورون) می باشد.

 شرکت ارکان گستر قطره گیر تیغه ای (Vane Pack Demister) را برای هر نوع کاربردی فراهم می کند، به عنوان مثال

• برج های خنک کننده گازی یا کولینگ تاورها
• اسکرابرهای مرطوب
• اسکرابرهای ونتوری
• برج های تقطیر
• خشک کن

نحوه کار  قطره گیر برج خنک کننده

قطره گیر یا چکه گیر برج خنک کننده که با نام وین پک دمیستر(Vane Pack Demister) مرسوم است، یک نوع از حذف کننده میست از جریان گاز است و برای حذف قطرات مایع از جریان‌های گازی طراحی و ساخته شده است. این دستگاه از یک سری پره‌ها یا تیغه‌های نزدیک به هم در یک مجموعه عمودی یا افقی تشکیل شده است. جریان گاز حاوی قطرات مایع از درون مجموعه پره‌ای عبور می‌کند و پره‌ها باعث برخورد قطرات با سطوح مختلف می‌شوند و به قطرات بزرگتر تجمع می‌دهند.

عمده وظیفه قطره گیر تیغه ای، گرفتن و حذف مه یا قطرات مایع از جریان گاز است، که این کار به جریان گاز تمیز اجازه می‌دهد تا از سیستم خارج شود. این مسئله به ویژه در فرایندهایی که حضور قطرات مایع در جریان گاز ممکن است برای تجهیزات یا فرآیندهای پس از آن آسیب‌پذیر باشد، حائز اهمیت است.

کاربرد قطره گیر کولینگ تاور در صنعت

جداکننده های تیغه ای(Vane Pack Mist Eliminator)  به طور معمول در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، فرآیندهای شیمیایی، صنایع فولاد و کنترل آلودگی هوا استفاده می‌شود. این دستگاه در پروژه هایی که حذف با کارآمدی بالای میست و بخارمایع از جریان‌های گازی الزامی است، موثر است. در چکه‌گیرهای برج خنک کننده، اجزای اصلی این تجهیزات عبارتند از اسپیسر و تیغه قطره‌برگردان. اسپیسرها وظیفه ایجاد فاصله مشخص بین تیغه‌های قطره‌گیر را بر عهده دارند. این فاصله بین تیغه‌های قطره‌گیر یا کولینگ تاور، معمولاً در محدوده ۲۰ الی ۴۵ میلی‌متر است.

عملکرد قطره گیر برج خنک کننده

روش عملکرد قطره گیر تیغه‌ای در کولینگ‌تاورها بسیار ساده است. اگزاست فن برج خنک‌کننده بخار و قطرات آب را به سوی خود یا خارج از برج هدایت می‌کند. قطره گیرهای کولینگ‌تاور در مسیر جریان مرطوب در یک لایه یکنواخت بدون شکاف نصب می‌شوند. قطرات روی سطح صفحات آن جمع می‌شوند و دوباره به درون برج خنک‌کننده سرازیر می‌شوند. اما باید توجه داشت که قطره گیرهای برج خنک‌کننده از نوع وین تایپ، بسته به فاصله بین صفحات، میزان متفاوتی از قطرات و شبنم‌ها را جذب می‌کنند. همچنین، سرعت هوا، مقدار قطرات و ارتفاع تیغه‌ها نیز در این فرآیند تأثیرگذار است.

قطره‌گیرهای برج خنک‌کننده (Vane Pack Demister) عموماً با تغییر ناگهانی در جریان هوا کار می‌کنند. قطره‌های ریز آب در برخورد با صفحات و تیغه‌های چکه‌گیر انرژی جنبشی خود را از دست می‌دهند و به سمت پایین برگشت داده می‌شوند. چکه‌گیر برج خنک‌کننده نوعی تله برای قطرات آبی است که به سمت فن برج در حرکت هستند و از خروج آن‌ها جلوگیری می‌کند.

فن برج خنک‌کننده جریان هوا را با فشار مشخص به سمت بالا مکش می‌کند، و در نتیجه قطره‌های ریز آب به سمت خروجی بالای برج هدایت می‌شوند.

استفاده مناسب از قطره‌گیر برج خنک کننده باعث کاهش مصرف آب، جلوگیری از هدر رفتن و اسراف و همچنین حفاظت از قطعات و اجزای برج خنک‌کننده می‌شود.

استفاده از قطره گیر برج خنک کننده(Vane Pack Demister) در اسکرابرهای گازی

وین پک دمیستر (Vane Pack Demister)، که اغلب از جنس فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند، برای اسکرابرهای مرطوب یا اسکرابرهای ونتوری استفاده می‌شوند. این ابزارها به دو صورت قطره گیر تیغه ای یک کوهانه و قطره گیر تیغه ای دو کوهانه طراحی می‌شوند، هرکدام بسته به نیاز و موارد کاربرد خاصی که دارند، برای حذف ذرات از جریان گاز پس از اسکرابر نصب و به کار می‌روند. از قطره گیرهای تیغه ای، به طور گسترده در ونتوری اسکرابرهای صنایع فولاد استفاده می‌شود.

شرکت ارکان گستر رسام تامین کننده انواع تجهیزات اسکرابر و برج خنک کننده مانند مش پد دمیسترها و پکینگ برج خنک کننده می باشد. جهت مشاوره درخصوص انتخاب مناسب ترین قطره گیر برای برج های اسکرابر و همچنین طراحی ستون های اسکرابر با کارشناسان شرکت ارکان گستر تماس حاصل فرمایید.

انواع دسته بندی قطره گیر برج خنک کننده

دسته بندی قطره گیر تیغه ای برج خنک کننده براساس متریال

حذف کننده های غبار از نوع پره ای که با نام قطره گیر تیغه ای کولینگ تاور نیز نام برده می شوند می توانند بر اساس مواد استفاده شده برای ساخت آنها طبقه بندی شوند. دو دسته اصلی وجود دارد: 

1.  وین پد دمیستر فلزی:

   – وین پد دمیستر استیل ضد زنگ مانند SS304، SS316: این نوع از قطره گیر برج خنک کننده از استیل ضد زنگ ساخته شده اند و مقاومت عالی در برابر خوردگی و زنگ زدگی را ارائه می دهند، که آنها را برای برنامه هایی که تماس با عناصر خورنده نگرانی است، مناسب می کند.

   – وین پد دمیستر فولاد کربن: این پد ها از فولاد کربن ساخته شده اند و به خاطر قدرت و مقاومت آنها شناخته می شوند، که آنها را برای محیط های صنعتی پر تقاضا مناسب می کند.

   – وین پد دمیستر فولاد آلیاژ: این پد ها از فولاد های آلیاژ مختلف ساخته شده اند و خصوصیات خاصی را برای نیازهای برنامه ارائه می دهند.

2. وین پد دمیستر پلاستیکی یا پلیمری مانند PE، PP، ETFE، PVDF

   – سبک و با کارایی فیلترینگ بالا: وین پک دمیستر پلاستیکی به خاطر طبیعت سبک خود شناخته شده اند که آنها را آسان برای دستکاری و نصب می کند. با وجود ساختار سبک، آنها کارایی فیلترینگ بالایی را برای جداسازی گاز و مایعات در برنامه ها ارائه می دهند.

انتخاب بین قطره گیر تیغه ای کولینگ تاور از نوع فلزی و پلاستیکی بستگی به نیازهای خاص پروژه دارد، از جمله عوامل مانند مقاومت در برابر خوردگی، قدرت و کارایی فیلترینگ در این انتخاب موثر هستند و قطره گیر برج خنک کننده یا Drift Eliminator  مطابق با استانداردهای ASME طراحی و ساخته می شوند.

بیشتر بخوانید: ایستگاه پمپاژ آب

دسته بندی قطره گیر تیغه ای برج خنک کننده براساس نوع تیغه

تیغه وین پد دمیستر می‌تواند متفاوت باشد. ممکن است تیغه صاف برای حذف سیال غیر لغزشی باشد و همچنین ممکن است تیغه هوک برای ارائه کارایی و ظرفیت بالاتر در حذف ذرات استفاده شود.

قطره گیر های وین تایپ دارای گذرگاه‌های مختلفی است، معمولاً می‌توان آن را به دو گذرگاه  (Two passes) و سه گذرگاه (Three passes) تقسیم کرد. تعداد گذرگاه‌ها متناسب با تعداد بار تغییر جهت جریان گاز است. هر چه گذرگاه‌ها بیشتر باشد، کارایی جداسازی بهتر خواهد بود. علاوه بر این، قطره گیر کولینگ تاور می‌تواند به دو نوع خط جریانی(Stream line) و زیگزاکی یا خط شکسته (Broken line) تقسیم شود. البته اصطلاح رایج در ایران برای این تعریف قطره گیر تیغه ای یک کوهانه و قطره گیر تیغه ای دو کوهانه می باشد که در تصاویر زیر مشهود است.

دسته بندی قطره گیر تیغه ای برج خنک کننده براساس شکل

 قطره گیر کولینگ تاور می‌توانند در اشکال مختلفی مانند دایره‌ای یا مستطیلی ساخته شوند. علاوه بر این، می‌توانند به عنوان یک واحد یکپارچه ساخته شوند یا به قسمت‌های متعددی تقسیم شوند تا حمل و نقل و نصب آسان‌تر شود. این انعطاف‌پذیری امکان سفارشی‌سازی بر اساس الزامات خاص کاربرد و آسانی در فرآیند نصب را فراهم می‌کند.

بیشتر بخوانید: بلوئر هوا

مزایای نصب قطره گیر برج خنک کننده یا وین پک دمیستر

• کاهش مقدار مصرف آب: همانطور که در قسمت عملکرد قطره گیر اشاره شد، چکه گیر کولینگ تاور قطرات مکش شده به سمت فن را برگشت داده و با به هم پیوستن این قطرات ریز و میعان بخارهای آب موجود در هوای اشباع که درحال خروج از برج است باعث برگرداندن قطرات آب به سیستم شده در نتیجه می توان به این ترتیب درمصرف آب در گردش صرفه جویی کرد و میزان هدر رفت آن در خروجی به هوا را کاهش داد.
• جلوگیری از خوردگی و ایجاد رسوب در تجهیزات: چنانچه بخارهای آب موجود در هوایی که از فن مکش می شود وجود داشته باشد، بخارات و قطرات آب باعث آسیب رساندن به پروانه اگزاست فن می گردد. بنابراین با نصب چکه گیر برج خنک کننده(Vane Pack Demister) از خوردگی تجهیزات جلوگیری کرده و عمر سیستم افزایش می یابد.

قیمت قطره گیر کولینگ تاور

قیمت چکه گیر برج خنک کننده به فاکتورهای زیر بستگی دارد:

• متریال ساخت
• قیمت مواد اولیه متریال موجود
• ابعاد و ضخامت قطره گیر
• مدل آن براساس تعداد گذرگاه ها(passes) یا تعداد کوهانه
• محل نصب و کاربرد

ویژگی های مهم قطره گیر کولینگ تاور

قطره گیر کولینگ تاور دارای چند ویژگی مهم است که آن را به یک ابزار موثر برای حذف Mist  و قطرات ریز مایع از جریان‌های گازی تبدیل کرده است:

1. کارآیی بالا: به دلیل ساختار خاص خود که قطرات مایع را به طور موثر تجمع داده و از جریان گاز حذف می‌کند، کارآمدی بالایی در حذف مه از جریان‌های گازی دارد.
2. سفارشی‌سازی: Vane Pack Demister می‌تواند به منظور سازگار شدن با شرایط فرآیند و نرخ جریان خاص سفارشی شوند که این باعث تطابق آن‌ها با الزامات صنایع مختلف می‌شود.
3. ساخت و نگهداری ساده: این دستگاه دارای ساختار ساده‌ای است که نیاز به نگهداری و تعمیر و تمیزکاری کمتری دارد و عمر طولانی‌تری دارد
4. انعطاف‌پذیری: وین پک دمیستر می‌تواند با توجه به نوع و شرایط جریان گاز، به راحتی تنظیم شود تا به بهترین شکل ممکن مه را حذف کند.
5. کاربردهای گسترده: قطره گیر کولینگ تاور در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز، پتروشیمی، صنایع شیمیایی و غیره استفاده می‌شود و در بسیاری از فرآیندها جایگزین مناسبی برای حذف ذرات ریز مایع است که تمایل به حرکت به همراه گاز دارند.
6. افت فشار پایین: قطره گیر تیغه ای معمولاً دارای افت فشار پایین هستند که تأثیر آن روی عملکرد کل سیستم و جریان گاز مشهود است.