బాయిలరు నీటిలో వుండాల్సిన కరిగి వున్నఘన పదార్థాల గరిష్ట పరిమాణం
బాయిలరు నీటిలో వుండాల్సిన కరిగి వున్నఘన పదార్థాల గరిష్ట పరిమాణం బాయిలరుకు పంపు యొక్క నాణ్యతను తెలుపును.
బాయిలరు అనేది అన్ని వైపుల మూసి వుండి అందులో నీరు లేదా మరేదైన ద్రవాన్ని వేడిచెయ్యు ఒక లోహ నిర్మాణం.బాయిలరు నుపయోగించి ప్రధానంగా నీటి ఆవిరిని ఉత్పత్తి చేస్తారు.నీటి ఆవిరిని ఆంగ్లంలో స్టీము (steam) అంటారు.యంత్రశాస్త్రానుసారంగా బాయిలరుకు నిర్వచనం :అన్ని వైపులా మూసి వేయబడి, ఉష్ణం ద్వారా నీటిని ఆవిరిగా మార్చు పరికరం లేదా యంత్ర నిర్మాణం. బాయిలరులను కేవలం స్టీము/ఆవిరి ఉత్పత్తి చేయుటకే కాకుండా నీటిని వేడి చెయ్యుటకు, కొన్ని రకాల మినరల్ నూనెలను అధిక ఉష్ణోగ్రతకు వేడి చెయ్యుటకు కూడా ఉపయోగిస్తారు.వేడి నీటిని తయారు చేయు బాయిలర్లను హాట్ వాటరు బాయిలరు అంటారు.అలాగే వంటనూనెల రిఫైనరి పరిశ్రమలలో ముడి నూనెను 240-270°C డిగ్రీల వరకు వేడి చెయ్యవలసి వుండును.సాధారణంగా నూనెలను100- 150°C వరకు వేడి చెయ్యుటకు స్టీమును ఉపయోగిస్తారు.కాని 240-270°C డిగ్రీల వరకు వేడి చెయ్యాలిఅంటే అధిక వత్తిడి కలిగిన (దాదాపు 18 kg/cm2వత్తిడి) స్టీము అవసరం.అనగా అంతటి ప్రెసరులో స్టీమును తయారు చెయ్యుటకు అధిక మొత్తంలో ఇంధనం ఖర్చు అవ్వుతుంది.ఎందుకనగా నీటి గుప్తోష్ణం చాలా ఎక్కువ.సాధా రణ వాతావరణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద 35°C ల కిలో నీటిని 100°C వరకు పెంచుటకు 65 కిలో కేలరిల ఉష్ణశక్తి అవసరం కాగా,100°C వున్న నీటిని ఆవిరిగా మార్చుటకు 540 కిలో కేలరీల ఉష్ణ శక్తి కావాలి.కనుక ఇలా మినరల్/ఖనిజ నూనెలను అధికఉష్ణోగ్రత వరకు వేడిచేసి, ఆనూనెలతో హిట్ ఎక్చెంజరు (heat exchanger) ద్వారా ముడి నూనెను 240-270°C డిగ్రీల వరకు వేడి చేయుదురు. అలాంటి బాయిలరులను థెర్మోఫ్లూయిడ్ బాయిలరులు అంటారు
నీరు అనగా ఆక్సిజన్ మరియు హైడ్రోజన్ పరమాణువుల సంయోగం వలన ఏర్పడును. నీటి రసాయన ఫార్ములా HO. అనగా స్వచ్ఛ్గమైన నీటి అణువు రెండు పరమాణువుల హైడ్రోజన్, ఒక పరమాణువు ఆక్సిజన్ రసాయన సమ్మేళనం వలన ఏర్పడును.వర్షపు నీరు స్వచ్ఛమైన నీరు.వర్షపు నీటిని నేలమీద పడక ముందే ఒక గాజుకుప్పెలో సేకరించి, ఇగిర్చిన/బాష్పీకరించిన కుప్పె అడుగుభాగంలో ఏటువంటి అవషేశం-అవక్షేపం మిగలదు.అదే నదులు, కాలువలు బావుల నుండి సేకరించిన నీటిని ఇగిర్చిన కుప్పె అడుగుభాగాన తెల్లని లేదా బూడిద రంగు అవక్షేపం ఏర్పడి వుండటం గమనించ వచ్చును.నీటిలో కరిగిన ఘన పదార్థాల వలననే ఇలాంటి సుద్ద వంటి పదార్థం ఏర్పడినది.ఇలాంటి సుద్దవంటీ పదార్థాలు బాయిలరు ట్యూబులవెలుపల లేదా లోపల మందంగా పేరుకుపోయి, ఉష్ణవాహకనిరోధకాలుగా పనిచేసి, ఇంధన దహనం వలన ఏర్పడిన ఉష్ణాన్ని ట్యూబుల ద్వారా నీటికి చేరకుండా నీరోధించును.అందువలన బాయిలరుకుపంపు, స్టీము ఉత్పత్తికై వీలున్నంత తక్కువగా కరిగిన పదార్థాలనుకలిగిన నీటిని వాడాలి.
బాయిలరు యెక్కరకాన్ని బట్టి వివిధ బాయిలర్లలో నీటిలో వుండాల్సిన మొత్తంగా కరిగివున్న పదార్థాల పరిమాణం (Total Dissolved solids). కరిగి వున్న పదార్థాల పరిమాణాన్ని ppm లో లెక్కిస్తారు. ppm అనగా parts per million అని అర్థం అనగా ఒక లీటరు నీటిలో పదో లక్షల వంతుయని.
ముఖ్యంగా బాయిలరు ఫీడ్ వాటరులో వుండే కాల్సియం, మరియు మెగ్నీషియం మూలక కార్బోనేటులు, ఆక్సైడులు, నైట్రేటులు, క్లోరైడుల వలన ఫీడ్ వాటరు (బాయిలరుకు అందించు నీరు) కఠినత్వం పెరుగును. కాల్షియం మరియు మెగ్నీషియం, బేరియం వంటి లవణాల వలన కఠినమైన లవణ పొరలు బాయిలరు ట్యూబుల వెలుపలి లేదా లోపలి ఉపరితలం మీద పేరుకు పోవును. ఈ మూలక లవణాలు అధమ ఉష్ణవాహకాలు కావడం వలన ఫ్లూగ్యాసేస్ ఉష్ణోగ్రత ట్యూబుల గుండా నీటికి చేరక పోవడం వలన నీరు నెమ్మదిగా వేడెక్కును.అధిక ఉష్ణోగ్రత కారణంగా బాయిలరు ట్యూబులు పాడైపోవును. కాల్షియం, మాగ్నిషియంల కార్బోనేటులు నీటిలో కరిగి, క్షార ద్రావణాన్ని ఏర్పరచును. ఈ కార్బోనేటుల వల్ల నీటికి క్షార కఠినత్వం ఏర్పడును. అయితే ఇలాంటి కార్బో నేటులను కల్గిన నీటిని వేడిచేసినపుడు నీటిలోని కార్బోనేటులు వియోగం వలన కార్బన్ డయాక్సైడ్ విడుదల అయ్యి మెత్తని బురద వంటి పదార్థాలుగా ఏర్పడును. కార్బొనేటుల వలన నీటికి కల్గు కఠినత్వాన్ని తాత్కాలిక కఠినత్వం అంటారు. నీటిని వేడి చెయ్యడం వలన ఇంలాంటి తాత్కాలిక కఠినత్వాన్ని కల్గించిన కార్బోనేటులను వేరు చెయ్యవచ్చును. కాల్షియం మరియు మాగ్నిషియంల సల్ఫేటు, క్లోరైడు, మరియు నైట్రైటులు బాయిలరు ఫీడ్ వాటరులో వున్నచొ, ఇవి రసాయన నికంగా తటస్థ గుణం కల్గినందున వీటిని క్షారయుతము కాని కఠినత్వకారకాలు అంటారు. బాయిలరు నీటికి శాశ్విత కఠినత్వాన్ని కల్గిస్తాయి. వీటి అవక్షేపం వలన ట్యూబుల మీద లేదా లోపల పేరుకున్న పొలుసులు/స్కేలును బాయిలరు నుండి సులభంగా తొలగించడం అసాధ్యం.కాల్షియం మాగ్నిషియంల సంయోగ పదార్థాలు (కాల్సియం మరియు మాగ్నిషియంల సల్ఫేటు, క్లోరైడు, మరియు నైట్రైటు వంటి వాటిని ఆయా మూలకాల సంయోగ పదార్థాలు అంటారు) నీటి ఉష్ణోగ్రత పెరిగే కొలది వాటి ద్రావణీయత తగ్గి పోవడం వలన, అధికవత్తిడి వద్ద నీరు వేడి చెంది స్టీముగా మారునపుడు ఈ సంయోగ పదార్థాల సాంద్రత లేదా గాఢత పెరిగి, తెల్లని లేదా బూడిదరంగు అవక్షేపాలుగా వేరు పడినీటిలో తెలియాడుచుండును.
బాయిలరు నీటిలో కరిగి వుండవలసిన ఘన పదార్థాలు పరిమాణం
నీటిలో కరిగివున్న పదార్థాల శాతాన్ని రెండు పద్ధతుల్లో లెక్కిస్తారు.
ఈ పద్ధతిలో ఒక 100 గ్రాముల నీటిని తూచి, ఒక గాజు బీకరులో తీసుకుని హాట్ ప్లేట్/ఎలక్ట్రికల్ హీటరు పైవేడి చేసి, నీటిని ఇగిర్చెదరు. కేవలం నీరు మాత్రమే ఆవిరిగా మారగా, నీటిలోని కరిగిన లవణపదార్థాలు బీకరు అడుగున తెల్లని అవక్షేపంగా మిగులును.ఇప్పుడు బీకరును డెసికేటరులో వుంచి, గది ఉష్ణోగ్రత వరకు చల్లార్చి, అవక్షేపం భారాన్ని కనుగొని, దాని ద్వారా నీటిలోని కరిగిన పదార్థాల శాతాన్ని లెక్కిస్తారు.
ఈ విధానంలో వోల్టో మీటరు వంటి పరికరం ద్వారా కనుగొనెదరు. నీటిలో అనోడు కేతోడు కడ్డీలను కొద్దిదూరంలో వుంచి విద్యుత్తును పంపి, దాని యొక్క విద్యుత్తు వాహక విలువను లెక్కించి దాని ద్వారా నీటిలోని కరిగిన పదార్థాల శాతాన్ని లెక్కిస్తారు.స్వచ్ఛమైన, ఎటువంటి పదార్థాలు లేని నీరు తక్కువ విద్యుత్తు వాహక తత్వాన్ని కలిగి వుండును. దానిలో కరిగిన పదార్థాల శాతం పెరిగే కొలది, విద్యుత్తు వాహకతత్వం పెరుగును.కొన్ని అదునాథనమైన బాయిలర్లలో ఈ కండక్టివీటి ఆధారంగా నీటిలో కరిగిన పదార్థాల శాతం పెరిగినపుడు ఆటోమాటిగ్గా/స్వయంప్రేరితంగా బాయిలరు వాటరును బ్లోడౌన్ చేసే పరికరాలు అమర్చుచున్నారు.