معرفی سیستم گرمایشی دیگ روغن داغ

دیگ روغن داغ یا بولیر روغن داغ یکی از بهترین گزینه‌ها برای خرید سیستم گرمایشی است. از مزیت این دیگ می‌توان به بهینه کردن هزینه‌های عملیاتی و بهینه‌سازی سیستم گرمایشی اشاره نمود، به بویلر های روغن داغ جهت تأمین حرارت تا دمای ۶۰۰ درجه کلوین در فشار پایین در صنایع مختلف مورداستفاده قرار می‌گیرد. دیگ روغن داغ ازنظر کارکرد مشابه دیگ بخار و آب گرم است که سطح موردنیاز برای انتقال حرارت بین مواد که یكی از آن‌ها گازهای داغ حاصل از احتراق سوخت در مشعل است را ایجاد می‌کند.

در سیستم یك دیگ روغن داغ گازهای داغ حاصل از احتراق سوخت كه سیال بسیار گرم را تشكیل می‌دهند و همچنین روغن حرارتی مخصوص كار در دمای بالا كه در داخل لوله كوئل شده در گردش است سیال سرد را تشكیل می‌دهد. این روغن دائماً در حال چرخش در طول سیستم با استفاده از یک پمپ روغن داغ است تا دمای موردنیاز را برای مبدل‌های حرارتی مصرف‌کنندگان تأمین می‌کند. در این مقاله قصد داریم سیستم گرمایش دیگ روغن داغ را به‌طورکلی برای شما توضیح دهیم تا انتهای مطلب همراه سایت بخار شعله خراسان باشید.

دیگ روغن داغ

مزایا استفاده از سیستم گرمایشی روغن داغ

  • کارایی و صحت کارکرد بالاتر دیگ روغن نسبت به دیگ بخار
  • عدم نیاز به مخزن کنداکس
  • حذف ضربه‌های بخار و فشار بخار
  • بادوام بودن و استهلاک کم سیستم
  • کنترل دقیق بردما
  • کدم رسوب‌گذاری لوله‌ها
  • جلوگیری از یخ‌زدگی در مواقع خاموشی
  • عدم ایجاد خوردگی
  • کارکرد در شرایط فشار پایین
  • دمای بالا و نیاز به سطح انتقال حرارتی کمتر
  • عدم احتمال انفجار در اثر فشرده شدن گازهای متراکم
  • طولانی بودن مدت دوره سرویس‌ها
  • عدم نیاز به خلأ شکن
  • عدم نیاز به سیستم شیمیایی دوزینگ جهت اصلاح کیفیت شیمیایی روغن
  • حذف تلفات حرارتی
  • حذف تله‌های بخار

معایب

  • نیاز به روغن با خصوصیات ویژه برای دما مورداستفاده
  • گران بودن روغن نسبت به آب
  • احتمال ایجاد اتشسوزی به خاطر دمای بسیار بالا
  • نیاز به پمپ برای سیر کوله نمودن روغن
  • تراکم بالا و سرعت جای‌جایی پایین
  • هزینه بهره‌برداری بالا دیگ روغن داغ نسبت به دیگ بخار
  • انرژی حرارتی پایین نسبت به وزن بخار

تجهیزات الزامی برای عملکرد صحیح سیستم گرمایشی روغن داغ

  • قسمت کنترل
  • پمپ سیرکولاتر
  • شیر کنترل فشار
  • مخزن ذخیره روغن
  • خط لوله انبساط
  • منبع انبساط
  • جداکننده گاز
  • پمپ تغذیه

دیگ روغن داغ (Hot oil boiler)

از مهم‌ترین قسمت‌های سیستم گرمایش روغن، دیگ روغن داغ یا اویل هیتراست. نحوه عملکرد این سیستم به این صورت است که سطح انتقال حرارت لازم برای تبادل انرژی بین گازهای داغ شده با روغن در حال سیر کوله فراهم می‌کند و باعث بالا رفتن دما آن تا مقدار مشخص‌شده توسط سیستم کنترل می‌شود. دیگ روغن داغ از یک بدنه تشکیل‌شده که کوئل های لوله‌ای حلقوی طبق الگوهای خاص داخل آن قرارگرفته‌اند. همچنین کنترل مشعل دیگ روغن داغ توسط تابلو فرمان انجام می‌شود. انواع مختلفی از مشعل‌ها با ظرفیت‌های متفاوت و انواع سوخت متفاوت در این دستگاه‌ها برای ایجاد کردن انرژی موردنیاز به کار گرفته می‌شوند.

دیگ‌های روغن داغ بر اساس سوخت به چهار دسته تقسیم می‌شوند:

  • دارای مشعل گازسوز
  • دارای مشعل گازوئیل سوز
  • دارای مشعل دوگانه‌سوز
  • دارای مشعل سه‌گانه سوز (گاز، گازوئیل، مازوت)

منبع انبساط سیستم گرمایش

بخش دیگری که در سیستم گرمایش روغن داغ اهمیت بالایی دارد و در بالا بردن ضریب امنیت این دستگاه‌ها نقش بسزایی دارد منبع انبساط آن هست. منبع انبساط برای جبران انبساط حجمی روغن در این سیستم استفاده می‌شوند. با در نظر گرفتن نوع روغن مصرفی و طبق توصیه کارخانه تولیدکننده ظرفیت این مخزن تعیین می‌شود. معمولاً حدود ۴۵ درصد از حجم کل روغن داغ به‌عنوان ظرفیت مخزن انبساط در نظر گرفته می‌شود.

پمپ سیرکولاتور

به حرکت درآوردن روغن درون لوپ روغن داغ که شامل دیگ و قسمت مصرف‌کننده حرارتی از پمپ‌های مخصوص مقاومت دمایی بسیار بالایی دارند  به کار گرفته می‌شود. این قطعه به نام پمپ سيركولاتور شناخته‌شده و با الکتروموتور مناسب آن کوپله شده است.

مصرف‌کننده

روغن داغ به مبدل‌ها و کوئل های حرارتی مخصوص وارد می‌شود و از این طریق انتقال حرارت صورت گرفته باعث می‌شود که مصرف‌کننده حرارت را جذب کند. بستگی به نوع کاربردی که سیستم گرمایشی روغن داغ موردنظر دارد و مواد مصرف‌کننده ممکن است در این قسمت متفاوت باشد.

مخزن ذخيره و پمپ تغذيه روغن

برای اینکه سیستم بتواند وارد لوپ روغن شود لازم است که به‌وسیله پمپ عمل مکش صورت بگیرد وجود یک مخزن ذخیره روغن نیز برای این سیستم الزامی است تا در صورت کسری روغن یا نیاز به تخلیه روغن به سهولت از آن استفاده شود.

تجهيزات کنترل‌کننده

برای کارا بودن و تأمین ایمنی سیستم گرمایش روغن داغ لازم است تا کنترل صحیحی بر روی فشار و دما انجام شود این وظیفه توسط  دستگاه‌های کنترل‌کننده صورت می‌پذیرد. برای اینکه در چرخش روغن داغ مشکلی صورت نگیرد و به تجهیزات صدمه وارد نشود از جداکننده‌ گاز در این سیستم استفاده می‌شود. و درنهایت برای کنترل نحوه عملکرد مشعل روغن داغ از تابلو برق یا پنل کنترل و فرمان استفاده می‌کنند.

جمع‌بندی

سیستم گرمایشی روغن داغ و دیگ روغن داغ دارای مزیت و معایبی نسبت به دیگ بخارآب گرم است و هرکدام بسته به شرایط و نحوه انجام کاری کاربر و شرکت متفاوت هستند. در این مقاله به‌طورکلی سیستم گرمایشی روغن داغ را معرفی و توضیح دادیم.

چنانچه قصد خرید یا راهنمایی و مشاوره بیشتر درزمینهٔ خرید دیگ روغن داغ، دیگ بخار، دیگ آبگرم رادارید می‌توانید با کارشناسان و واحد فروش از طریق سایت فروشگاهی بخار شعله خراسان در ارتباط باشید.

دیگ بخار و دیگ آب گرم (Boiler) امروزه جایگاه ویژه ایی در صنعت جهان دارند موارد مصرفی دیگ بخار در صنعت شامل نیروگاه ها، صنایع غذایی، پتروشیمی، استریلیزاسیون می شود. که هرکدام مدل های مختلف دیگ بخار یا دیگ آب گرم مخصوص خود را دارند. دراین مطلب قصد داریم تا مدل های مختلف دیگ بخار و دیگ آب گرم را در سایت بخار شعله معرفی کنیم.

دیگ بخار محفظه ای است که در درون آن آب به کمک یک منبع گرمایی به بخار تولید می شود. اولین دیگ بخارمتشکل از پو سته ای ساده با یک لوله تغذیه و یک خروجی بخار بود که روی آن با آجر پوشیده می شد، سوخت در داخل پوشش دیگ سوزانده می شد و گرمای آزاد شده از روی سطح پایینی پوسته که شبیه کتری بود عبور داده می شد.

دیگ بخار

دیگ بخار آتشخوار (Fire Tube):

این دسته از دیگ بخار آتشخوار که متشکل از لوله های طولانی هستند که از طریق گازهای گرم از لوله عبور می کنند و در اطراف ان آب به بخار تبدیل میشود. این نوع دیگ به دیگ بخار دود (boiler smoke) یا دیگ های دارای لوله و محفظه شناخته میشوند که دارای هزینه تولید پایین تر و مصرف سوخت کارامد و اسان تر است. حجم بخار خروجی ۱۷٫۵ کیلوگرم و ظرفیت آنها تا ۲۵ تن است.

انواع دیگ بخار آتشخوار

دیگ کورنیش (Cornish):

اولین مدل از دیگ بخار آتشخوار است که دارای لوله هایی با فشار بالا هستند. این مدل دارای سیلندر های افقی طولانی با یک دودکش بزرگ با شعله آتش است. سوخت در ناحیه رطوبتی اضافه شده که برای تولید گاز های گرم تولید می شود گازها گرما را به آب انتقال می دهند و این مرحله بار ها تکرار میشود تا آب به نقطه جوش برسد و تولید بخار کند.

گازها پس از رسیدن به انتهای لوله آتش به قسمت یکی از دو سوپاپ جانبی جایی که که در مسیر دودکش یا اگزوز اصلی هدایت کرده، حداکثر انتفال گرما در بخش لوله آتشخوار و پوسته رخ میدهد

برای بهره برداری بیشتر از این مخازن در اتاق اجری شده که به اصطلاح دیگ بخار کوره آجری می گویند تعبیه می کنند.

دیگ بخار لنکاشیر (Lancashire):

دیگ بخار لنکاشیر از مدل های مختلف دیگ بخار یا دیگ آبگرم هستند که مشابه با دیگ کورنیش است با این تفاوت که لنکاشیر دارای دو مخزن بزرگ آتش است و محدوده فشار دیگ بخار حدود ۷/۰ مگاپاسکال تا ۲ مگاپاسکال (MPA) و کارایی آن بین ۶۰ تا ۷۰ درصد است. سوخت این دیگ گریت (Great Wall) است.۸۵ درصد گرما گرما زمانی که گازهای گرم در لوله آتش قرار می گیرند، در حالی که ۱۵ درصد در آنها در پایین و سمت دود قرار می گیرند منتقل می شود.

دیگ بخار مرطوب (Wetback Boiler):

قسمت تحتانی دیگ مرطوب بوده و اتاقک باز موجود در دیگ کاملا توسط آب احاطه شده است. مخزن احتراق توسط آب احاطه شده و گرما در گازهای دودکش به شکل مطلوبی استفاده میشوند. در این مدل ضایعات رادیویی کاهش میابد، بخاطر این است که هیچ یک از بخش های اتاقک احتراق به فضای باز انتقال پیدا نمی کنند بلکه با آب احاطه شده اند.

دیگ بخار مرطوب دارای تلفات کمتر و مصرف سوخت بهینه تر است، بیشترین و بصرفه ترین نوع دیگ بخار از نوع دیگ بخار مرطوب یا Wetback Boiler هستند.

دیگ بخار سوپرهیت یا بار خشک (Superhit Boiler):

این نوع دیگ بخار با مخزن معکوس در دیگ های عقب خشک با آب کاملا احاطه نمی شود. قسمت تحتانی در معرض جو قرار دارد این کار باعث افزایش تلفات پرتو منجر میشود، به دلیل اینکه گرمای تابشی بجای انتقال به آب به قسمت مخزن منتقل میشود و بخار مرطوب به جو تبدیل میشود. مدل های مختلف دیگ بخار های نسل قبلی قابلیت این را دارند که تبدیل به نوع خشک شوند.

دیگ بخار با دوپاس حرارتی (Boiler with thermal duple):

از اسم این نوع دیگ بخار پیداست که مراحل تولید آب گرم و بخار در دو مرحله انجام میشود و گازهای احتراق دوبار در دیگ بخار حرکت می کنند. گازهای احتراق باید قبل از به اتاقک معکوس خنک شوند، دمای بیش از حد باعث بهم ریختگی و ترک خوردن لوله میشود. رنج انتقال حرارت حداکثر در مرحله میتواند انجام شود، این مقدار با افزایش پاس ها و گذرگاه های حرارتی کاهش می یابد.

دیگ بخار با سه پاس حرارتی (Boiler with three thermal passes):

دیگ بخار سه پاس، سه راه برای انتقال حرارت فراهم میکند، دمای پشته سه پاس حرارتی کمتر از مدل مشابه با دو پاس حرارتی است با همان طراحی دارای میزان فشار عملیاتی بالاتری خواهد بود. هرپاس در دیگ بخار باید با سطوح مقطعی ساخته شده باید مناسب با سرعت گاز دودکش و از آن بتوان سرعت گاز مطلوبی استخراج کرد که دراین حال انتقال حرارت به حداکثر میرسد و کاهش راندمان عملکرد در داخل لوله ها کاهش می یابد.

جمع‌بندی

همامگونه که در مطلب مشاهده کردید ما با مدل های مختلف دیگ بخار یا دیگ آبگرم بسیار متنوع و با کارایی متفاوت اشنا شدیم هریک از دستگاه بسته به نیاز محیط شرکت یا محل کار متفاوت است. تصمیم گیری و برآورد هیزنه هر محصول برای مصرف کننده به احده خیش است.

چنانچه قصد خرید یا مشاوره در خصوص دیگ بخار یا دیگ آب گرم را دارید از طریق سایت شرکت بخار شعله خراسان همراه ما باشید.

ری هیتر ها

ری هیتر (Reheater ) قسمتی از دیگ بخار است که بخار در قسمت فشار بالای توربین ، یا توربین فشار قوی ، پس از اینکه قسمتی از حرارت خود را هنگام انبساط از دست می دهد ، به این قسمت هدایت می شود . در واقع انرژي بخار در خروجی توربين فشار قوي بعلت انجام کار افت پيدا مي‌کند. براي جلوگيري از وجود رطوبت در طبقات فشار ضعيف توربين، بايد انرژي بخارهاي برگشتي از توربين فشار قوي را بالا برده، سپس به سمت توربين فشار متوسط هدايت نمود.

در دیگهای بخار، ری هیترها چون بعد از سوپرهیترها و در معرض دود نصب شده اند، با استفاده از حرارت گازهای احتراق، درجه حرارت بخار را بالا می برند و معمولاً دمای بخار را به دمای اولیه آن می رسانند. ترتیب قرار گرفتن و ساختمان یک ری هیتر مانند سوپر هیتر است و از لوله‌هاي افقي و موازي تشکيل شده‌اند. اين لوله‌ها در مسير محصولات احتراق قرار گرفته و حرارت گازهاي داغ را به داخل خود منتقل مي‌کنند. وجود ري هيتر بستگي به ظرفيت بويلر و نوع طراحي نيروگاه دارد.

دیگ بخار

در بويلرهاي با ظرفيت کم معمولا از ري هيتر استفاده نمي‌کنند ولي در بويلرهاي با ظرفيت بالابراي افزايش راندمان حتما از ري هيتر استفاده مي‌شود که اجزای ری هیتر مستقیم بطور با اجزای سوپرهیتر درگیر است و یا اینکه ممکن است به طور جداگانه، سوپرهیتر ثانویه در مقابل مشعل کوره، و ری هیتر در مقابل مشعل دیگری باشد. دمای بخار در ری هیترها، به وسیله ری سوپر هیتر ها کنترل می شود. دمای بخار در ری هیتر ها به وسیله دی سوپر هیتر ری هیتر ها کنترل می شود. معمولا ري هيتر به دو بخش اوليه و ثانويه و گاهي به چندين بخش تقسيم مي‌شود. اجزا ري هيتر عبارتند از:

۱)      لوله سرد بازياب
۲)      هدر ورودي ري هيتر
۳)      لوله‌هاي ري هيتر
۴)      هدر خروجي ري هيتر
۵)      لوله‌هاي گرم بازگشتي
لازم به ذکر است که ری هیتر ها بیشتر در بویلر های بخار واتر تیوب که در نیروگاهها جهت تولید برق استفاده می شوند. کاربرد دارد.
در بویلر های بخار طرح فایر تیوب ظرفیت بالا ، که به صورت مخزنی با کوره های بزرگ ، طراحی می شوند. بیشتر روی طراحی سوپر هیت ها کار می شود

مشعل دیگ بخار

مشعل چیست؟

اکثر دیگ های بخار گرمای مورد نیاز خود را از سوختن سوخت دیگ بخار بدست می آورند. لوازمی برای احتراق وجود دارند که مشعل دیگ بخار نامیده می شوند مثل سوخت انداز (stoker) ولی همه آنها سوخت و هوا را ترکیب می کنند. تا مخلوط قابل احتراق تولید شود.

انتخاب مشعل متناسب با اندازه كوره، اكسيژن موجود براي تشكيل NOX را كاهش ميدهد. و همزمان با شكل شعله نيز ميتوان درجه حرارت را كنترل نموده و به حداقل رسانيد. از اين طريق مي توان قوانين و محدوديتهاي زيست محيطي را در مورد ميزان NOX خروجي به خوبي رعايت نمود. اين روش عموماً نتايج مطلوبي به همراه دارد.

کنترل مشعل دیگ بخار

كنترل مشعل ديگهاي بخاري كه مجهز به چندين مشعل با فنآوري هاي جديد ريزپردازها (ميكروسسور) هستند.، عملكرد بهتري از خود نشان ميدهند. سيستمهاي قديمي قادر به اندازه گيري جريان هوا و سوخت به ديگ بخار بوده. و متعاقب آن نسبت سوخت به هوا را براي احتراق بهينه تنظيم مينمود.

زماني كه يكي از چند مشعل خاموش ميشد، تنظيم سوخت به هوا براي سيستمهاي قديمي دشوار بوده. و در حقيقت نشت جريان هوا از مشعل خاموش به داخل محفظه احتراق باعث برهم خوردن. نسبت سوخت و هوا ميشد و عملاً بازدهي ديگ بخار كاهش مييافت.

اما سيستمهاي جديد كامپيوتري كه عمدتاً داراي منطق فازي (لوژيك فازي) هستند، تنظيمات دقيقتري از سوخت به هوا را فراهم ميآورند و صرفه جويي سوخت را تا حد ۳ %ميسر ميسازند. در حقيقت در سيستمهاي جديد كامپيوتري از تنظيم كننده خودكار و مستمر سوخت به هوا استفاده ميشود. بعبارت ديگر محدود نمودن ورود هواي اضافي موجب جلوگيري از اتلاف حرارتي ميشود.

اغلب مشعلها در زمان كاهش بار نياز به كنترلها ۴۱ هوای (اضافي) بيشتري نسبت به زمان پرباري دارند، چرا كه در دوره هاي كاهش بار، دماي شعله كاهش مييابد و تنظيم سوخت به هوا اثربخشي خود را از دست ميدهد. با كمك سيستمهاي هوشمند كامپيوتري ميزان بار ديگ بخار شناسايي و تنظيمات لازم بعمل ميآيد.

سیستم کامپیوتری برای مشعل دیگ بخار

بعبارت ديگر سيستمهاي كامپيوتري با اندازه گيري ميزان اكسيژن در گاز خروجي تنظيمات دقيقتر را در نسبت سوخت به هوا ايجاد مينمايند. اگر هواي احتراق بيش از حد كاهش يابد، احتراق ناقص حادث شده و بازدهي ديگ بخار كاهش مييابد. كمترين هزينه توليد بخار زماني صورت ميپذيرد كه هواي احتراق متناسب با نياز تنظيم شده باشد (نه كمتر و نه بيشتر).

بنابراين براي تنظيم بهتر سيستم سوخت به هوا علاوه بر كنترل كننده اكسيژن، وسيله ديگري براي كنترل مونواكسيد كربن نيز تعبيه ميگردد. در حقيقت سيستم كامپيوتري با اندازه گيري غلظت مونواكسيد كربن در گاز خروجي، دستور لازم را براي تنظيمات بهينه صادر ميكند. ذكر اين نكته حائز اهميت است كه در طرح جامع نيازسنجي بخار تمام بخشهاي صنعت بدقت مورد بررسي قرار ميگيرند و بخار مورد نياز هر واحد تعيين ميگردد.

تنظيمات ديگ بخار بايد به نحوي برنامه ريزي شود كه بخار مورد نياز توليد و از توليد بي رويه جلوگيري شود. تنظيم فشار كوره موجب افزايش راندمان ديگ بخار ميشود و از طرفي از تخريب ديگ بخار جلوگيري ميكند. در اثر تغيير بار در ديگ بخار، فشار در داخل كوره تغيير يافته و به همين دليل كوره با استفاده از يك برنامه غيرخطي نسبت به تنظيم فشار اقدام نموده و بازدهي ديگ بخار را حفظ مينمايد.

دمای خروجی دیگ بخار

دماي بخار خروجي از ديگ بخار بر استفاده كنندگان بخار و عملكرد ديگ بخار تأثيرگذار است. اگر دماي بخار به حد كافي نرسد، امكان تخريب وسايلي كه از بخار تغذيه ميشوند وجود خواهد داشت و از طرفي دماي مازاد بر طراحي ديگ بخار موجب كوتاه شدن طول عمر ديگ بخار ميگردد. براي تنظيم بهتر دماي بخار مورد نياز در سيستمهاي جديد كامپيوتري از منطق فازي بهره گرفته ميشود.

اجزای تشکیل دهنده مشعل دیگ بخار

دمپر ساده تا تیغه های هدایت متغیر

مشعل دیگ بخار معمولا مجهز به لوازم کنترل مقدار هوای ورودی به کوره است. این لوازم میتواند از یک دمپر ساده تا تیغه های هدایت متغیر در ورودی فن بوده.. و موتور فن مجهز به VSD (محرک سرعت متغیر) باشد. برای ایجاد احتراق پایدار، دمپرها VSD باید جریان هوا را به درستی کنترل کنند. این عمل باید بدون ایجاد امواج در جریان باشد.

اگر دمپرها متمایل به جابه جایی هوا به یک سمت ورودی مشعل دیگ بخار باشند. ممکن است نوک شعله به یک طرف مشعل بویلر صنعتی جابه جا شود که این خود عامل ناپایداری خواهد بود. گاهی انسداد در اطراف ورودی فن میتواند چرخش غیرعادی در جریان هوا ایجاد کند.

دقت کنید از قرار دادن ستونها، لوله ها، مجاری و موانع مشابه ساختمان. در برابر ورودی فن باید کاملا اجتناب شود. راه حل های جزئی تا کلی برای رفع مشکلات توزیع هوا (که ناشی از چنین مسایلی است) وجود دارد.

قرار دادن تجهیزات قابل حمل و غیره در جلوی ورودی فن نیز می تواند. مشکلاتی برای عملکرد صحیح مشکل به وجود آورد، پس چنین کارهایی انجام ندهید.

 دیفیوزر (شکل شو بذار)

لوازم کنترل کننده جریان هوا باید آن را در گلوگاه مشعل دیگ بخار به شکلی وارد کند. که اختلاط سوخت و هوا در رنج قابل اشتعال قرار گیرد. برای انجام این هدف باید یک تنظیم اولیه هوا انجام گیرد. که میتواند اعم از جابه جایی مشعل، تنظیم لوله های استوانه ای و قرار دادن دیفیوزر باشد. یک دیفیوزر (شکل شو بذار) شامل پره هایی است. که جریان هوا را محدود می کند تا مخلوط نسبت به آنچه از اطراف دیفیوز میگذرد. از سوخت غنی تر باشد بنابراین نقطه اشتعال معمولا با دیفیوزر. میزان شده و ممکن است با تغییر موقعیت آن تغییر یابد.

علت روشن نشدن مشعل دیگ بخار

طی راه اندازی دیگ بخار بویلر صنعتی بخار  بسیاری از مالکان و اپراتورها از دیگ بخار نو ناامید میشوند چون زمان زیادی برای رفع این مشکل صرف می شود. حتی با وجود رفع مشکل نمی توان مطمئن بود که دوباره چنین مشکلی بروز نخواهد کرد. این مساله غیرعادی است و نه قابل پیش بینی؛ پس هرگز سازنده را سرزنش نکنید. حتی یک مشعل نو که در حد مطلوب کار نمیکند قابل اطمینان تر از مشعل کهنه است. این طبیعت مشعل ها است که انحراف و خطا در هر بخشی از آنها میتواند اشکالات متعددی در احتراق پایدار به وجود آورد. بسیاری اوقات، اپراتور سهوا کاری میکند که در عملکرد مشعل دیگ بخار تغییر ایجاد می کند، در حالی که خود شخص هم متوجه آن نمی شود و ممکن است تا زمان تشخیص عیب سوخت زیادی تلف شود. درک عملکرد تنظیمات مشعل دیگ بخار راهی برای جلوگیری از چنین اتفاقاتی است.

تله بخار

بویلر و یا همان دیگ بخار با گرم کردن آب ، آن را به نقطه جوش می رساند . این مخزن تحت فشار گاهی ممکن است دچار مشکل شود که در این صورت باید برای تعمیر و عیب یابی دیگ بخار از متخصصین در این زمینه کمک گرفت.برای صرفه جویی در مصرف انرژی در دیگ بخار راه های متعددی وجود دارد . اما شاید ساده ترین و موثرترین روش، تعمیر و نگه داری تله بخار بصورت درست و اصولی و در زمان مناسب می باشد.

تله بخار چیست؟

شیر اتوماتیکی است که مانع از خروج بخار از سیستم شده و در صورت لزوم آب و یا گازهای نامحلول موجود در سیستم را تخلیه می‏نماید.به عبارت دیگر  یک دریچه self-contained است که به طور خودکار مایع درون محفظه بخار را تخلیه می کند. تا زمانیکه بخار زنده، باقی بماند. (وظیفه آن جلوگیری از خروج بخار زنده است) و یا در صورت لزوم اجازه می دهد تا بخار به سرعت کنترل شده یا معادل برسد. این شیر ها بصورت موازی با سیستم نصب شده و وظیفه آنها تخلیه کندانس موجود در خطوط است.

نحوه عملکرد تله بخار

ساده ترین مدل تله بخار یک دیسک یا لوله جامد کوتاه همراه با یک حفره کوچک حفاری شده در میان آن می باشد که در پایین ترین نقطه تجهیز نصب شده است. از آن جایی که کندانس بخار در پایین ترین نقطه جمع آوری می شود و بخار زنده در حجم حدود ۱۲۰۰ بار بزرگتر از سیال داغ است. کندانس به طور موثری حذف می شود و بخار مسدود می شود. با این حال مقدار زیادی از تله بخار ها در عملیات با طراحی مکانیکی و ترموستاتیک می باشد.

تله بخار مکانیکی و ترموستاتیکی به طور عمده هنگامی باز می شود که میعانات گازی و گازهای ساکن باید حذف شوند و هنگامی که تمام میعانات حذف شد، بسته می شود. این فرآیند هنگامی که بخار جدید دوباره میعان می شود و اماده تخلیه است، تکرار می شود. بهترین زمان عملکرد تله بخار ها هنگامی است که به طور خاص برای عملیات تراکم در آن استفاده می شوند، اندازه گیری شود.

معمولا بهتر است که سایز آن ها بزرگتر باشد، چرا که در این حالت میعانات موجود تخلیه خواهند شد. اگرچه سایز بزرگتر تله بخار ممکن است به سرعت پوشانده شود. انرژی تلف شده (از بخار استفاده  شده) و اگر به شدت زیاد باشد می توانند باعث مشکلاتی  را در پروژه شود.

انواع تله بخار

  •  تله بخار مکانیکی: این تله بخار بر اساس اختلاف چگالی اب و بخار عمل می کند. تله بخار فلوتری و سطلی از این دسته اند. این مدل از تله بخار ها دارای شناور هایی هستند که در رابطه با سطح میعانات افزایش و کاهش می یابد و این حالت معمولا دارای یک اتصال مکانیکی می باشد که شیر را باز و بسته می کند. تله های مکانیکی در رابطه با سطح میعانات موجود در بدنه تله بخار عمل می کند. تله بخار مکانیکی معمولا طول عمری بین ۳ تا ۴ سال می باشد. سطل معکوس و تله های شناور نمونه هایی از تله های مکانیکی هستند. تله های شناور به “تله شناور توپ آزاد” و “تله شناور توپ اهرمی” طبقه بندی می شود.
  • تله بخار حرارتی: این مدل از تله ها دارای شیری می باشد که توسط انقباض/انبساط باز و بسته می شود. این امر متاث از  اختلاف دمای تله های مکانیکی می باشند که در طراحی آن ها نیاز است میعانات زمانی نگه داشته می شوند تا به اندازه کافی خنک شوند تا به شیر اجازه باز شدن بدهد. در بعضی شرایط استثنایی، این حالت مطلوب نیست. اگر میعانات به محض به وجود آمدن نیاز به حذف شدن داشته باشند. با توجه به بهترین روش ها  جهت ذخیره انرژی و کاهش انتشار صدور CO2، در بسیاری از عملیات ها (مانند خطوط ردیابی) به طور جهانی  پذیرفته شده است که میعانات قبل از دمای ۴۰ درجه سانتی گراد تا ۱۰۴ درجه فارنهایت کم تر از دمای اشباع باید حذف شود. بهترین عمل تنها با استفاده از تله هایی با عملکرد دمایی ممکن است. تله های کنترل دمایی (TB)، تله های ترموستاتیک، تله های بی ترموستاتیک نمونه هایی از تله هایی با عملکرد دمایی می باشند.
  •  تله ترمودینامیکی (TD) : که بر اساس سرعت بالای بخار و چگالی بیشتر اب به بخار عمل می کند. تله بخار دیسکی از این دسته است. تله های ترمودینامیکی بر روی تفاوت پاسخ دینامیکی به تغییر ولتاژ در جریان سیالات تراکم پذیر و تراکم ناپذیر کار می کند. زمانی که بخار وارد می شود، فشار استاتیک بالای دیسک، به دیسک برخلاف سیت به فشار بالای شیر می راند. فشار استاتیک در یک منطقه ی بزرگ ورودی غلبه می کند. همانطور که بخاز شروع به میعان شدن می کند، فشار خلاف دیسک و سیکل های تله کاهش می یابد. این امر اساسا یک تله TD را چرخه زمانی می سازد و حتی اکر فقط بخار وجود داشته باشد یاز خواهد شد. اگر گاز غیر متراکم در بالای دیسک جمع شده باشد، می تواند موجب بسته شدن تله شود.
  •  ترموستاتیکی: که بر اساس اختلاف دمای بخار و کندانس عمل می کند. تله بخار ویفری و بی متالیک از این دسته اند.
  • تله نازل ونتوری: عملکرد آن ها بر اساس جریان دو فاز جهت حذف میعان از سیستم های بخار می شود. بخار و میعان از چندین مرحله عبور می کنند. جایی که سیال متراکم تر (میعان) به طور مداوم نازل ونتوری را تخلیه می کند و از فرار بخار جلوگیری می کند. طراحی این تله بسیار آسان است و شامل هیچ جز مکانیکی که آسیب ببیند، نیست. سایز دقیق آن نسبت به تله های مکانیکی حیاتی تر است. ار آن جایی که یک سیستم با عملکرد بخار به طور مرتب میعان تولید می کند ، نازل ونتور به طور مداوم بارگذاری می شود. هرگونه آلاینده ای همراه با میعان بیرون برده می شود.

وظیفه steam trap

وظیفه اصلی آن تخلیه کندانس هوا و گازهای نامحلول از سیستم بدون اجازه عبور و اتلاف بخار می باشد. در صورتی که معیوب شود بهتر است در حالت باز (fail open)  قرار گیرد تا از تخلیه دائم کندانس اطمینان حاصل شود.

باید نیاز هر فرآیند با تکنولوژی و نوع steam trap هماهنگ گردد. نقاط قوت و ضعف مخصوص خود داشته و بنابراین در صورت انتخاب نادرست نتیجه ضعیفی را به دست خواهد داد.

بسیار مهم است که توجه کنیم هیچ نوع تله بخار کاملی که جهت استفاده در تمامی کاربردها و سایت ها مناسب باشد وجود ندارد. سازندگان معتبر معمولا نرم افزارهایی جهت اندازه گیری تله های بخار تهیه می نمایند که به کاربران امکان انتخاب بهینه و جلوگیری از اشتباهات اولیه را می دهند.

اطمینان حاصل نمایید که بخار تولیدی تا حد ممکن خشک بوده و دارای حداکثر انرژی نهان مفید جهت انتقال حرارت (Bt/Ib) می باشد

نگهداری و بازرسی مداوم سیستم

حتی در صورت انتخاب صحیح اندازه و نوع آن، برنامه نگهداری کاملی جهت حفظ راندمان سیستم مورد نیاز می باشد. به عنوان نمونه :

  • کلیه تله های بخار حداقل باید به صورت سالیانه بازرسی شوند.
  • عملکرد تله های بخار حداقل با دو روش از روشهای تست ( دیداری، شنیداری، دمایی) بررسی شود.
  • کلیه سیستم بخار و کندانس باید مجهز به عایق باشد. ولی از عایق کاری تله های بخار اجتناب نمایید زیرا ممکن است منجر به اختلال در عملکرد آنها شود. ( مگر نوع مکانیکی آن (از نوع inverted bucket و ball float).  که در زمستان احتمال یخ زدن دارن و کارکرد آنها مستقل از دمای بخار است).
  • تله های بخار را در محلی نصب نمایید که امکان سرویس و بازدید راحت داشته باشند. ( در غیراینصورت ممکن است به ندرت بررسی گردند.)
  • در صورت انتخاب صحیح نوع، اندازه گیری مناسب و نصب و نگهداری مطلوب.، سالیان متوالی بدون مشکل خاصی به کار خود ادامه می دهند. به هر حال باید به خاطر داشت که تله های بخار تنها جزئی از سیستم بوده. و باید مورد توجه خاصی به دیگر تجهیزات و عواملی که ممکن است. بر عملکرد آنها تاثیر داشته باشند مبذول گردد.

ویژگی های تله های بخار با توجه به نوع کاربرد

با توجه به هدف این مقاله در ارتباط با برخی مسائل موجود در سیستم های بخار.، پرسنل بهره بردار و نگهدار باید با مشخصات عمومی  آشنا باشند :

معیار های اندازه گیری و انتخاب

  • تکنولوژی عملکرد
  • فشار کاری و ظرفیت تخلیه کندانس
  • دمای کاری
  • هواگیری
  • مناسب بودن جهت نحوه لوله کشی سیستم
  • مقاوم در برابر انجماد
  • سهولت نصب، بازرسی و بهره برداری.

موتورخانه چیست؟

در ساختمان ها تمامی تجهیزات تاسیساتی سیستم به یک فضا انتقال داده می شود که کنترل و تعمیر آن ها را آسان تر می کند. به محل قرار گرفتن این تجهیزات ، موتورخانه می گویند.

محل قرار گیری موتور خانه ها

 این اتاق معمولا به دستگاه های مکانیکی و کنترل کننده های الکتریکی ، اختصاص داده می شود. معمولا محل قرار گیری موتورخانه ها در زیر زمین خانه است و در محل ها و ساختمان های بزرگ تر معمولا این فضا در خارج از ساختمان قرار دارد و آن هم به دلیل سنگینی تاسیسات و سر و صدای زیادی است که تولید می کنند.

اجزای موجود در موتور خانه

معمولا هدف تجهیزاتی که در موتور خانه هستند ، تهویه مطبوع و گرمایش ساختمان است. در سیستم های تهویه مطبوع و گرمایش ، روش های متعددی به کار گرفته می شود و بنا بر هر کدام از این روش ها تجهیزات متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرد.

دیگ ها در موتورخانه

از معمول ترین مولد های گرمایی،دیگ های حرارت مرکزی می باشند . در دیگ ها انرژی حرارتی از سوخت (که توسط مشعل تولید حرارت می نماید ) گرفته شده و به آن داده می شود . بسته به نوع مصرف، آب می تواند در دیگ ها به آب گرم (۸۷ درجه سیلسیوس)، آب داغ (۲۰۰ درجه سیلسیوس با افزایش فشار آب) و یا بخار تبدیل شود لذا دیگ ها به سه نوع دیگ آبگرم ، آب داغ و دیگ بخار تقسیم می شوند .در دیگهای آب گرم انرژی حرارتی تولید شده توسط مشعل، آب گرم یا داغ را تولید می نماید و سعی می شود که از تولید بخار جلوگیری به عمل آید زیرا در این دیگ ها کنترل و سوپاپی جهت بخار ایجاد شده وجود ندارد و در صورت تولید بخار به دیگ آسیب می رسد. دیگ ها آب گرم از نظر جنس و ساخت به دو نوع : چدنی و فولادی تقسیم می شوند.

چیلر در موتورخانه

چیلرها معمولاً در دو نوع جذبی و تراکمی ساخته می شوند. بدلیل مصرف برق زیاد توسط چیلرهای تراکمی (کمپرسوری) امروزه چیلرهای جذبی از استقبال خوبی .در میان مهندسین مشاور و صاحبان ساختمانهای مسکونی و اداری برخوردار شده اند. ، این نوع چیلرها بجای انرژی برق از انرژی حرارتی برای تولید سرما استفاده مینمایند. و دارای قطعات متحرک کمتری نسبت به انواع کمپرسوری هستند. و با توجه به ماهیت چرخشی کار پمپهای مورد استفاده در آنها میزان خرابی و هزینه های مربوط. به تعمیرات آنها کمتر از انواع تراکمی می باشد ، همچنین صدای آنها بسیار کمتر از انواع تراکمی بوده. و تقریباً بدون لرزش هستند ، با در نظر گرفتن هزینه های جنبی از جمله هزینه. مربوط به خرید امتیاز برق و دیماند مربوطه و همچنین هزینه های جاری چیلر تراکمی. ، چیلرهای جذبی از نظر اقتصادی نیز دارای مزیت قابل توجهی هستند.

وسائل تبادل و توزیع گرما و سرما موتورخانه

آب ،بخار و یا هوا . بعد از عبور از شبکه های انتقال به وسائل توزیع گرما و سرما رسیده. تهویه مطبوع محیط را فراهم می آوردند وسائل توزیع سرما و گرما در اینجا فن کویل و هوا ساز می باشد. از فن کویل برای گرمایش در زمستان و هم برای سرمایش در تابستان مورد استفاده می شود. آب سرد و گرمی که در دستگاههای مولد انرژی (دیگ ـچلیر ) تولید می شود. توسط پمپ و شبکه لوله کشی به فن کویل رسیده. و پس از عبور از کویل های پره دار به وسیله وزش اجباری هوا روی کویل ها ، سرما و گرما را به محیط می دهد.

کیفیت بخار

با وجود اینکه کیفیت بخار از اهمیت بالایی برخوردار است بسیاری اوقات به عنوان یک عامل زیان آور در یک سیستم بخار به حساب آورده نمی شود. تولید بخار ۱۰۰% خشک و حفظ آن در لوله کشی های خط بخار امکان پذیر نمی باشد. قطرات آب، رسوبات، زنگ زدگی ها و مواد شیمیایی مرتبط با عملیات بهبود کیفیت آب تغذیه که در قطرات آب موجود هستند بر کیفیت بخار تاثیر می گذارند. این مقاله اهمیت کیفیت بخار و ملاحظات طراحی و عملکردی موثر بر آن را مورد بررسی قرار می دهد.

اهمیت کیفیت بخار

زمانیکه حباب های بخار در یک دیگ بخار تشکیل می شوند، بر سطح آب شناور شده، فروپاشیده و بخار را آزاد می سازند. با فروپاشی هزاران عدد از این حباب ها، افشانه های میکروسکوپیک قطرات به داخل فضای باز بالای آب پرتاب می شوند. اثر مشابه را می توان با قرار دادن دست بر سطح بالای یک لیوان نوشیدنی گاز دار مشاهده نمود. در دیگ بخار، افشانه های متمرکز لایه ای از کف را در سطح آب ایجاد می نمایند. این لایه کف می تواند اندازه های متفاوتی داشته باشد و تاثیر شدیدی نیز بر کیفیت بخار خواهد گذاشت. یک لایه ضخیم کف احتمال معلق شدن آب در بخار را افزایش داده و کیفیت بخار پایینی را به دنبال خواهد داشت.

عواقب کیفیت پایین بخار

بسیاری از تکنیک های ساخت، از بخار برای افزودن انرژی به یک فرایند استفاده می کند.  این تکنیک ها از ابزارهایی سود می برند که برای بخار با کیفیت ۱۰۰% و یا نزدیک به آن طراحی شده اند. کیفیت پایین بخار می تواند چهار پیامد اصلی را به همراه داشته باشد:

  1. وجود آلودگی یا ناخالصی در محصول نهایی: سیستم تزریق مستقیم بخار برای اتوکلاوها، دستگاه های استریلیزه و فرایندهای ساخت می تواند منجر به آلودگی محصول با رسوبات، زنگ زدگی ها و ذرات جامد محلول گردد.
  2. انتقال حرارت ضعیف: طراحی تجهیزات انتقال حرارت بر اساس کیفیت بخار ۱۰۰% صورت می پذیرد آب موجود در بخار، آنتالپی در دسترس بخار را کاهش داده و تاثیری منفی بر عملکرد مبدل های حرارتی ، بویلرها، آبگرم کن ها و تجهیزات این چنینی خواهد گذاشت.
  3. آسیب رسانی به تجهیزات سیستم: آب معلق در بخار حین عبور از یک شیر کاهنده فشار یا شیر کنترل
  4. دچار پاشش آنی خواهد شد. این پاشش می تواند منجر به فرسایش داخلی و خرابی های پیش از موعد گردد. افت کیفیت بخار خطر وقوع ضربه قوچ را نیز افزایش می دهد
  5. اعمال بار اضافه بر تجهیزات آب تغذیه بویلر: بویلرهای بخار بر اساس بخار تولیدی. ارزیابی و نام گذاری می گردند و وجود هرگونه آب معلق در بخار، مصرف آب بویلر را به طور موثری افزایش می دهد. این اتفاق منجر به اعمال بار اضافه بر پمپ های تغذیه، تله های بخار و سیستم های بهبود کیفیت آب ورودی می شود. به ویژه سیستم های با فشار بخار پایین در معرض این رویداد می باشند.

دسته بندی بخار:

جداول بخار ویژگی های بخار خشک اشباع را نشان می دهند. یعنی بخاری که به طور کامل تبخیر شده و حاوی قطرات آب نمی باشد. در عمل بویلرها بخاری تولید می کنند که حاوی قطرات ریز آب  هستند. و نمی توان آن را بخار اشباع خشک در نظر گرفت. بویلرهای فشار بالا با طراحی خوب و شرایط بهره برداری مناسب.، بخاری را تولید می کند که نزدیک به بخار اشباع خشک می باشد. بسیار مهم است که بخار مورد استفاده در فرایندها تا حد امکان خشک باشد. کیفیت بخار با ضریب خشکی و بصورت نسبت بخار خشک حاضر در کل بخار تعریف می شود. چنانچه قطرات آب در بخار وجود داشته باشد بخار مرطوب خواهیم داشت. بخارهایی با ضریب خشکی کمتر از  %۹۷ را بخار مرطوب می نامند. معادله مورد استفاده در محاسبه ضریب خشکی به صورت زیر است:

بخار

بخار تمیز:

عبارتهای بخار تمیز و یا بخار خالص عمدتا برای توصیف سطح کیفیت بخار مورد استفاده قرار می گیرند. دو روش برای دستیابی به بخار تمیز و یا خالص وجود دارد. روش اول از آب فوق العاده خالص در یک بویلر ساخته شده. از فولاد ضد زنگ همراه با یک سپراتور یا فیلتر استفاده می کند. این روش به بویلرهای مولد بخار بازیاب و بویلرهای الکتریکی محدود می شود. این فناوری سطوح خلوص فوق العاده بالای بخار را فراهم می سازد.، اما در مقایسه با دیگر روش تولید بخار تمیز یا خالص گرانتر می باشد. روش دیگر برای تولید بخار تمیز شامل استفاده از یک بویلر استاندارد. کربن استیل همراه با در نظر گرفتن ملاحظات خاص می باشد که سطوح خلوص پایین تری را ارائه می دهد.

منبع:

Merrittc. ,Process steam system:A practical Guide for operators, Maintainers and Designers,John Wiley and sonc Inc. New Jersey.2016

بارگیری و ارسال دیگ بخار ۵ تن به شهدانه گلشن

بارگیری و ارسال دیگ بخار ۵ تن با پلاک استاندارد به شرکت شهدانه گلشن نیشابور که تولید کننده. خوراک دام و طیور مجهز به سیستم فرآوری غلات و خوراک آجیلی برای دام سنگین و سبک می باشد.

در ساخت دیگ بخار ۵ تن شرکت شهدانه گلشن از ورق های فولادآلیاژی با استاندارد DIN17155-17mn4  و ورق های آلیاژی A516Gr70 اوکراین استفاده شده است. تمامی لوله ها از نوع آتشخوار مانیسمان (بدون درز) رده ۴۰ می باشد. کلیه مراحل ساخت شامل برشکاری، مونتاژ و جوشکاری تحت نظارت مستقیم تیم کنترل کیفیت و شرکت بازرسی مورد تائید سازمان استاندارد انجام می گیرد.

دیگ بخار ارسال شده به شرکت شهدانه گلشن دارای مشخصات فنی زیر می باشد:

  • استاندارد مرجع بین المللی BS2790 و استاندارد ملی isiri 4231
  • ظرفیت ۵ تن در ساعت
  • فشار کار ۸ الی ۱۰ بار
  • کوره اصلی تمام کاروگیت
  • کنترل کننده های سطح ( Level Control ) : برند عیوض تکنیک با جیوه های ۴ سر  استاندارد
  • آبنماها : از نوع مغناطیسی استیل برند عیوض تکنیک جهت نمایش سطح آب دیگ بخار
  • پرشر سوئیچ ها : برند فانتینی ایتالیا جهت تنظیم و کنترل فشار بخار
  • شیر اطمینان : برند اشتعال اراک جهت آزاد سازی بخار بصورت مکانیکی
  • گیج فشار : جهت نشان دادن فشار بخار
  • مدار فرمان : برند ال جی، اشنایدر، هیوندای و برندهای با کیفیت موجود در بازار
  • پمپ : طبقاتی استیل با الکتروموتور ایتالیایی
  • عایق : پشم سنگ با دانسیته ۸۰
  • روکش : ورق استنلس استیل
  • دارای گواهی و پلاک استاندارد شرکت بازرسی
  • دارای نشان استاندارد شرکت سازنده

تیم مهندسی ماشین سازی بخار شعله خراسان با استفاده از دانش بومی به بالاترین سطح حرارتی و راندمان در ساخت دست یافته اند.

بارگیری دیگ بخار 5 تن بارگیری دیگ بخار 5 تن بارگیری دیگ بخار 5 تن بارگیری دیگ بخار 5 تن

بهینه سازی مصرف انرژی در دیگ بخار با تنظیم مشعل

تاسیسات حرارتی نظیر دیگ  بخار ، دیگ  آبگرم و . . . به دلیل اتلاف انرژی معمولاً راندمان های پایینی دارند . لذا ضروری است جهت بازدهی هر چه بیشتر و بهتر دستگاه ها نکاتی رعایت شود . در این مقاله به بررسی راه کارهای لازم و قابل اجرا جهت بهینه سازی مصرف انرژی در دیگ های بخار می پردازیم .

راهکارهای اجرایی بهینه سازی مصرف انرژی در دیگ بخار :

  • تنظیم بودن مشعل دیگ بخار
  • نصب اکونومایزر
  • استفاده از توربولاتور
  • کیفیت آب ورودی بویلر بخار
  • بلودان
  • عایق کاری مناسب
  • نگهداری و راهبری صحیح

تنظیم کردن مشعل دیگ بخار جهت کاهش مصرف سوخت :

فرایند احتراق به سه عامل حیاتی بستگی دارد :

  • سوخت : هرماده ای که دراثر ترکیب با اکسیژن گرما و نورایجاد کند.
  • گرما: برای اینکه عمل سوختن انجام پذیرد باید دمای ماده سوختنی به بالاتر از نقطه احتراق برسد.
  • اکسیژن : عمل احتراق به اکسیژن نیازدارد که این اکسیژن را می توان از هوای اطراف به طور طبیعی ، یا به طور مصنوعی تأمین کرد. نسبت سوخت به هوا مهمترین آیتم درکیفیت احتراق می باشد .

جدول دمای اشتعال برخی از مواد سوختنی :

دمای اشتعال (سانتیگراد) ماده سوختنی دمای اشتعال (سانتیگراد) ماده سوختنی
۲۱۰ نفت سفید ۳۰۰ چوب
۶۵۰ گازطبیعی ۲۶۰ نفت گاز
۵۰۰ گازمایع ۳۰۰-۲۲۰ نفت کوره

جدول هوای مورد نیاز برخی از مواد سوختنی :

 

هوای موردنیازتئوری m3/kg ماده سوختنی هوای موردنیازتئوری m3/kg ماده سوختنی
۴/۱۰ نفت سیاه ۲/۴ چوب
۴/۱۱ گازوییل ۸/۱۰ نفت گاز

شرایط عوامل احتراق مطلوب :

  • مخلوط سوخت و هوا باید سریعا قابل اشتعال باشد .
  • شعله حاصله تحت تمامی شرایط دیگ بخار باید پایدار باشد.
  • شعله باید کاملاً درمحدوده داخل کوره باشد .
  • احتراق کامل باحداقل هوای اضافی مورد نیاز صورت گیرد .

عدم هماهنگی ابعاد مشعل با محفظه احتراق دیگ بخار :

طول شعله موازی در داخل دیگ بخار طوری تنظیم شود که حدوداً بعد از ۳/۴ طول دیگ قطع شود. بالا بودن درجه حرارت در ناحیه خروجی محفظه احتراق به دلیل برخورد و یا نزدیکی خیلی زیاد سر شعله به انتهای محفظه احتراق ، موجب آسیب رسیدن به دیگ وکاهش عمر مفید آن و همچنین کاهش میزان حرارت دهی دیگ بخار می گردد .

لوله های آتش خوار در دیگ بخار

لوله آتشخوار به لوله‌هایی گفته می‌شود که به دلیل جنس خاص آلیاژ آنها، توانایی تحمل حرارت و فشار بالا برای عبور مایعات و گازهای حرارت بالا را دارند. این لوله‌ها باید تحمل حرارت حداقل ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد را داشته باشند.

بیشترین کاربرد لوله‌های آتشخوار در ساخت دیگ‌های بخار یا همان بویلرهای صنعتی و سیستم‌های مبدل حرارتی بوده و به‌طور کلی هرجا که نیاز به تحمل فشار و حرارت بالا در سیستم انتقال حرارتی در صنایع است پای لوله‌های آتشخوار به میان می‌آید.

تعریف لوله آتشخوار

لوله‌های آتشخوار دسته‌ای از لوله‌های صنعتی هستند که به دلیل آلیاژ عنصر کربن و منگنز مقاومت بسیار بالایی در تحمل حرارت را دارند. آلیاژ لوله‌های آتشخوار معمولا دارای ۱۷/۰ تا ۱۹/۰ درصد کربن بوده که وجود کربن باعث سختی فولاد شده و دارای ۵۵/۰ تا ۸/۰ درصد منگنز هستند که آلیاژ ترکیبی حاصله تحمل حرارت‌های بالای ۴۵۰ درجه سانتی‌گراد را دارا است.

اینکه آهن معمولی به فولادی با ویژگی‌های خاص و مدنظر تبدیل شود بستگی به ساختار شیمیایی و ترکیب عناصر دیگر با آهن دارد به‌طوریکه با کم و زیاد کردن ترکیبات عناصر ویژگی خاصی را در فولاد موردنظر تقویت می‌کنند که در لوله‌های آتشخوار با ترکیب درصد کم کربن علاوه بر ایجاد سختی موردنظر فولاد خاصیت نرم و شکل‌پذیری خوبی در این دسته از لوله‌ها دارد.

حداقل میزان تحمل فشار در لوله‌های آتشخوار برای قطرهای ۶۴ میل به بالا ۳۲ اتمسفر بوده و حداقل میزان تحمل فشار برای  قطرهای کمتر، به دلیل قطر کمتر و مقاومت بالاتر برابر با ۸۰ اتمسفر است.

متداول ترین سایز لوله های آتشخوار:

۲۵٫۴ – ۳۱٫۸ – ۳۸ – ۴۴٫۵ – ۵۰٫۸ – ۵۷ – ۶۰٫۳ – ۶۳٫۵ – ۷۶٫۱

کاربرد لوله آتشخوار

از لوله آتشخوار برای ساخت دیگ‌های بخار، دیگ‌های روغن داغ ، صنابع لبنیات‌سازی، مبدل‌های حرارتی و به طور کلی هر جا که فشار و حرارت بالا همزمان مورد نیاز باشد، از این لوله‌ها استفاده می‌شود.

در صورتی که برای اتصال این لوله‌ها، نیاز به جوشکاری باشد، عملیات حرارت دادن بعد از جوشکاری، باید در درجه حرارت ۵۲۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد و به مدت حداقل ۱۵ دقیقه انجام شود.

خرید لوله آتشخوار

در خرید این لوله‌ها باید به وزن هر متر و هر شاخه‌ی لوله دقت کرد چرا که لوله‌های بی‌کیفیت و کم کیفیت و با وزن کم در بازار موجود هستند که به دلیل عدم مقاومت کافی و ترکیدگی در فشار و حرارت بالا، سبب حادثه جانی و مالی می‌شوند.

شرکت ماشین سازی بخار شعله خراسان از لوله های آتشخوار مانیسمان در ساخت بویلرهای خود استفاده می کند.

لوله های آتش خوار لوله های آتش خوار

لوله‌های آتش خوار در دیگ‌های بخار

در دستگاه‌های بخارشوی صنعتی یا دیگ بخار یا بویلر صنعتی، انتقال حرارت برای تولید بخار از طریق. این لوله ها انجام می شود. داخل لوله‌های آتش‌خوار حرارت ۸۰۰ درجه سانتیگراد و بیرون آنها آب وجود دارد. که این آب در اثر حرارت به بخار تبدیل میشود. بیشترین عامل تعیین قیمت در دستگاه کارواش بخار و بخارشوی صنعتی کیفیت. این لوله‌ها می باشد چرا که باید ظرفیت تحمل این میزان حرارت در کنار دمای آب را داشته باشند.

لوله های آتشخوار در دیگ‌های بخار فایر تیوب:

انتقال حرارت در دستگاه‌های بخارشوی صنعتی یا دیگ بخار. یا بویلر صنعتی، از طریق این لوله‌ها انجام می‌شود. هوای مشتعل شده از سمت مشعل از کوره دیگ بخار گذشته. و به  داخل لوله‌های آتش‌خوار حرارت با دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد هدایت می‌شود. و بیرون این لوله‌های آتش خوار آب وجود دارد. که این آب در اثر تبادل حرارت با این لوله‌ها به بخار تبدیل می‌شود. بیشترین عامل تعیین قیمت در دستگاه کارواش بخار و بخارشوی صنعتی کیفیت این لوله‌ها است چرا که باید ظرفیت تحمل این میزان حرارت در کنار دمای آب را داشته باشند.

طریقه عملکرد تولید بخار در دستگاه دیگ بخار:

هنگامی که مشعل روشن می‌شود حرارت از طریق تونل به انتهای دیگ می‌رود. از لوله‌ها بر می‌گردد و این فرایند سه بار تکرار می‌شود.  به هربار رفت و برگشت حرارت داخل دیگ و لوله‌ها یک «پاس» گفته می‌شود.

نکته مهم: از نظر استاندارد جهانی یک دیگ بخار باید بتواند سه پاس انجام دهد و در نهایت از اگزوز خارج شود. این سه پاس باعث می‌شود اصل حرارت مشعل به آب منتقل شود. و اتلاف انرژی کمتری صورت گیرد. اگر تعداد لوله‌ها در دستگاه کمتر از حد استاندارد باشد باعث می‌شود. تعداد پاس کاهش یابد و اگر به جای سه پاس، یک یا دو پاس داشته باشیم مدت زمان آماده‌سازی. بخار در دستگاه دوبرابر افزایش یافته و اتلاف انرژی زیادی به وجود می‌آید.

لوله‌ های آتشخوار در دیگ بخار واترتیوب:

در دیگ‌های واترتیوب آب از درون لوله‌ها عبور کرده و سطح خارجی لوله‌ها با هوای مشتعل شده. و داغ تبادل حرارت می‌کند. لوله‌های آتش‌خوار در این نوع دیگ بخار باید تحمل فشار بیشتری نسبت. به دیگ‌های بخار فایرتیوب داشته باشند بنابراین جنس آلیاژ به کار رفته آنها متفاوت است.

استاندارد لوله های آتشخوار

لوله آتشخوار دامنه کاربری خیلی بالایی دارد و به ‌همین ‌جهت با استانداردهای. مختلفی که هر کدام نیز ویژگی خاصی دارد تولید می ‌شود. انواع استاندارد این مقاطع را در ادامه بررسی می‌ کنیم.

  • لوله آتشخوار St35.8 تحت استاندارد دین آلمان که شماره استاندارد آن DIN17175 می باشد تولید می گردد. شماره آنالیز این استاندارد نیز ۱.۰۳۰۵ محاسبه می‌شود. لوله ‌های آتشخوار با این استاندارد دارای ترکیبی از عناصر کربن با ۱۷ تا ۱۹ صدم درصد. و منگنز با ۵۵/۰ تا ۷/۰ درصد است. فشار اتمسفری که توان تحمل آن را دارند حدود ۲۵ بار و تحمل حرارت تا ۵۸۵ محاسبه شده.که البته این حرارت باید به صورت غیر مستقیم باشد. این لوله‌ ها در ساخت دیگ‌ های روغن داغ و دیگ ‌های بخار مورد استفاده قرار می ‌گیرند. این نکته را باید متذکر شد که این لوله‌ ها به‌دلیل داشتن میزان پایین کربن به‌ راحتی شکل می ‌پذیرند و قابلیت انعطاف و خم کردن تا ۹۰ درجه را دارند.
  • لوله آتشخوار St45.8 که تحت استانداردهای DIN2448 و DIN17175 تولید شده و دارای شماره آنالیز ۱.۰۴۰۵ است. این لوله ‌های آتشخوار در آلیاژ خود حدود ۲/۰ تا ۲۲/۰ درصد کربن و در حدود ۵۵ تا ۶۵ صدم درصد منگنز دارند که فشار اتمسفری معادل ۳۰ بار و حرارت غیر مستقیم تا ۵۳۵ درجه سانتیگراد را برای لوله آتشخوار به ‌وجود می‌ آورند.
  • لوله‌ های آتشخوار ASME SA192 با استاندارد دین آلمان و با شماره استاندارد DIN17175 و شماره آنالیز ۱.۰۳۰۵ دارای ویژگی ‌های دیگری است. محتوای کربن در آلیاژ این لوله حدود ۱۸/۰ تا ۲/۰ درصد و محتوای منگنز در آن حدود ۴۵/۰ تا ۷/۰ محاسبه می‌ شود. لوله آتشخوار که با این استاندارد تولید شده می‌ تواند تا ۵۵۰ درجه سانتیگراد حرارت غیر مستقیم و ۲۷ بار فشار اتمسفری را تحمل کند.
  • لوله آتشخوار با استاندارد ASTM boiler tube A179 که شماره آنالیز آن نیز ۱.۰۳۰۵ است. این لوله ‌های بویلر کمترین میزان کربن یعنی ۱۶ تا ۱۸ صدم درصد را در آلیاژ خود دارند. ضمن اینکه میزان منگنز آنها نیز ۵ تا ۷ دهم درصد است که فشار اتمسفری تا ۱۵ بار و حرارت غیر مستقیم تا ۵۳۰ درجه سانتیگراد را باعث می‌ شود. این لوله ‌ها پرکاربردترین نوع لوله در ساخت انواع مبدل ‌های حرارتی هستند و به‌ دلیل میزان خیلی کم کربن بیشترین حالت انعطاف ‌پذیری یعنی تا ۱۸۰ درجه خم شدن را دارند.
کشورهای سازنده لوله آتشخوار

لوله آتشخوار ، مطابق با استانداردهای روز دنیا در کشورهای چین ، رومانی ، روس ، اروپای غربی و شرقی تولید می شود. این لوله ها ، تمامی مراحل آزمایشی دمای بالا و فشار بالا را طی کرده اند. و دارای گواهینامه تولید و آنالیز لوله با قطر و ضخامت مختلف می باشد.

جهت مشاوره با تیم فنی بخار شعله خراسان تماس بگیرید:

۰۹۱۲۸۹۷۸۶۰۰

۰۹۱۵۲۰۷۳۱۴۱

۰۵۱۳۵۴۱۵۰۵۰