شرکت پاک فن بخار
تولید کننده دیگ های بخار ، آب گرم سه پاسشرکت پاک فن بخار
تولید کننده دیگ های بخار ، آب گرم سه پاسسطح آب در دیگ های بخار
به طور کلی هدف از کاربرد دیگهای بخار، تولید بخار با کیفیت بالا همراه با ایمنی بالا و بازدهی بیشتر در فشار مناسب می باشد.
بخار از طریق احتراق سوخت درون کوره و گازهای حاصل از احتراق ایجاد خواهد شد به صورتی که حرارت محصولات احتراق در سطوح حرارتی بویلر به آب منتقل شده و تولید بخار با فشار و دمای مورد نظر را انجام میدهد. در دیگ های بخار به یک حجم خالی از آب برای تجمع بخار تولید شده نیازمندیم.
در دیگ های بخار افقی سطح آب با افزایش بار افزایش میابد و بنابراین محل تجمع بخار کاهش خواهد یافت زیرا که سطح آب در تماس با پوسته بویلر بالا رفته و متعاقبا فضای خالی موجود کاهش خواهد یافت.
فروشنده دیگ بخار باید بویلر را به گونه ای طراحی کند که با توجه به سطح نرمال آب درون بویلر (NWL) خروج بخار با سرعت مناسب انجام گیرد که این نیازمند به کارگیری طرحی مناسب برای ایجاد فضای خالی کافی برای تجمع بخار تولید شده است.
بنابر این همان طور که بخار تولید می شود آب در داخل بویلر به بخار تبدیل شده و باید توسط آب جبرانی تغذیه شود تا سطح مناسبی از آب به صورت همیشگی درون بویلر تامین گردد.
ایمنی نیز از اهمیت بسزایی برخوردار است زیرا که اگر دیگ بخار با سطح نامناسب و ناکافی از آب کار کند ، خسارات بسیار زیادی به آن وارد شده و همچنین خطر انفجار بویلر بسیار افزایش خواهد یافت.
به همین دلیل نگهداری و سرویس دیگ بخار طبق برنامه زیر پیشنهاد می شود:
مشاهده و کنترل سطح آب درون دیگ بخار.
کنترل عملکرد مناسب و به موقع سیستم کنترلی در زمانی که بویلر با سطح نامناسب از آب کار می کند.
مورد آخر از آیتم های ذکر شده برای سرویس و تعمیر و نگهداری موارد زیر را شامل می شود :
1-به صدا درآمدن آژیر خطر.
2- قطعه ورود آب به بویلر.
3- قطعه شعله مشعل.
بنابراین نیاز به یک آبنما و یا وسیله ای برای نمایش سطح آب درون بویلر آشکار می شود.
بخش پیش رو حاوی اطلاعات اساسی در رابطه با کنترل کننده های اتوماتیک است که برای بویلرهای پوسته ای پیشنهاد میشود.
آبنما یا نمایشگر سطح آب و سطح مناسب آب داخل دیگ بخار
آبنما یا نمایشگر سطح آب ، در دیگ های بخار کاربرد دارد که سطح آب در آنها را نشان می دهد .این تجهیزات در روی اغلب بویلرها به غیر از بویلرهای تک مسیره و کویل دار که درام بخار ندارند نصب می شوند.
در بسیاری از موارد یک گیج ساده شیشه‌ای درما بین سطح مشترک آب و بخار نصب می شود که برای نمایش دادن میزان آب از آن استفاده می شود. اگرچه که در بسیاری از استانداردها استفاده از دو ابنما تاکید شده است. این تجهیزات به گونه‌ای باید نصب شوند که از هر گونه شکستگی در آنها جلوگیری شود.
آبنما یا نمایشگر سطح آب در دیگ بخار در مقیاس های مختلفی به عنوان مثال سطح آب کم ، سطح نرمال آب و سطح آب بالا نشانه گذاری شده است.
در اینجا توجه به این نکته بسیار مهم و ضروری است که این آبنماها که در ساخت دیگ های بخار مورد استفاده قرار گرفته دقیقاً چه چیز را نمایش خواهند داد . بخش پیشرو برخی از فاکتورهای مهم در رابطه با محل قرار گیری سطح آب درون بویلر شرح خواهد داد.
تعیین دقیق سطح آب درون دیگ های بخار غیر ممکن است به این علت که حبابهای بخار درسطح آب تولید شده و محل دقیقی برای نمایش مرز آب و بخار نمی توان در نظر گرفت زیرا که آب در حال جوشش و تلاطم است.
به طور کلی شیشه گیج های آبنما دارای آب با یکی از مشخصات زیر خواهد بود:
به طور مستقیم مرتبط نمی باشد.
دارای حبابهای بخار نیست.
خنک تر از آب داخل دیگ بخار است.
تفاوت بین سطح آب داخل آبنما و سطح آب داخل دیگ بخار به پارامترهای زیر وابسته است :
تعداد تولید بخار.
ارتفاع شیشه گیج آبنما در محل اتصال رابط آب دیگ به آن.
آنالیز TDS و شیمیایی آب بویلر.
سایز پوسته ی دیگ بخار.
تغییرات سطح آب با توجه به گردش آب دیگ بخار:
در دیگ های بخار با عملکرد در حالت بار کامل گردش شدید آب دیگ بخار سبب اختلاف ارتفاع سطح آب داخل دیگ خواهد شد. این جریان گردشی آب در بالا رفتن سطح آب مخصوصا در ابتدا و انتهای دیگ بخار خواهد شد.
اساس کار دیگ بخار
بویلرها و به صورت خاص دیگ های بخار یکی از اجزای اصلی نیروگاه های حرارتی می باشند.
تعریف دیگ بخار :
دیگ بخار و به طور ساده تر بویلر به طور کلی به یک مخزن بسته گفته میشود که آب را تبدیل به بخار با فشار مورد نظر می کند. این تعریف می توانند یک تعریف پایه برای بویلرها به حساب آید.
اساس کار دیگ بخار :
اساس کار بویلرها بسیار ساده و قابل فهم است. بویلر به طور کلی از یک مخزن بسته که آب در آن تجمع پیدا می‌کند تشکیل شده است. سوخت داخل کوره می سوزد و گازهای حاصل از احتراق را تولید می‌کند. این گازهای داغ در تماس با آب داخل بویلر تبدیل به بخار و افزایش فشار میشود. سپس بخار تولیدی با به کارگیری لوله ها به سمت توربین نیروگاه های حرارتی هدایت میشود.
تنوع بسیار زیادی از بویلرها برای کاربردهای خاص وجود دارد برای مثال راه اندازی یک واحد تولیدی، سیستم استرالیزاسیون، گرم کردن انواع سطوح حرارتی و گرمایش و غیره.
بازده دیگ بخار :
درصد حرارت خروجی از طریق بخار به کل حرارت وارد شده به بویلر از طریق از سوخت را بازده دیگ بخار می نامند.
بازده کلی دیگ بخار در حقیقت شامل بازده گرمایی، بازده احتراق و بازده سوخت می شود.
انواع بویلرها:
به طور کلی بویلر ها به دو دسته کلی تقسیم می شوند بویلرهای واترتیوب و بویلرهای فایر تیوب.
دربویلرهای فایر تیوب تعدادی لوله وجود دارد که گازهای حاصل از احتراق با دمای بالا از آنها عبور کرده و تبادل حرارت در بویلر را ایجاد می کنند.
دربویلرهای واترتیوب برخلاف بویلرهای فایرتیوب آب از داخل لوله ها بر کرده و از تماس با گازهای داغ حاصل از احتراق با لوله ها تبادل حرارتی صورت می گیرد. هر کدام از دو دسته کلی ذکر شده به دسته های کوچک تر تقسیم می شوند
بویلر های فایر تیوب:
همانطور که از نامش پیداست این نوع از بویلرها از تعدادی لوله که گازهای داغ را عبور میدهند تشکیل شده است . این لوله های داغ از داخل مخزن بسته‌ای حاوی آب عبور کرده و سبب تبدیل آب به بخار داغ در داخل مخزن بسته می شود. باید به این نکته توجه داشت که در صورتی که هر دو فاز مایع و گاز مثلاً آب و بخار در داخل یک مخزن وجود داشته باشد و بخار در مخزن جدآگانه تجمع پیدا نکند نمی‌توان به فشارهای بالا برای بخار دست یافت.
انواع بویلر های فایر تیوب:
انواع بسیار زیادی از بویلرهای فایرتیوب وجود دارد برای مثال بویلرهای فایرتیوب کوره داخلی و بویلرهای فایرتیوب کوره خارجی
بویلرهای فایر تیوب کوره خارجی به انواع زیر تقسیم می شوند :
۱ بویلرهای لوله برگشتی افقی
۲ بویلر های فایر باکس کوتاه
۳ بویلرهای کامپکت یا فشرده
بویلرهای کوره داخلی نیز به دو دسته اصلی تقسیم می شوند افقی و عمودی.
بویلرهای فایرتیوب برگشتی برای نیروگاههای بخار با ظرفیت پایین استفاده میشود. که از یک درام افقی با تعدادی لوله افقی تشکیل شده است. سوخت معمولاً زغال سنگ در زیر درام شعله ور شده و گازهای داغ حاصل از احتراق از طریق لوله های افقی در تماس با آب بخار تولید می کند و در پایان از دودکش خارج میشود. همونطور که تولید بخار صورت می گیرد فشار مخزن نیز همزمان بالا می رود.
مزایای بویلر های فایر تیوب :
۱ ساختن ساتن ساده
۲ جداسازی ساده بخار تولید شده
۳ قیمت نسبتا ارزان
معایب بویلرهای فایرتیوب
۱ به دلیل حجم وسیع هاب ورودی به بویلر تبدیل آن به بخار زمان بالای نیاز دارد.
۲ زمانی که مخزن بخار به صورت مجزا نیست دستیابی به فشارهای بالا امکان پذیر نیست
۳ بخاری ایجاد شده از این موبایل رها خشک نیست
بویلرهای واترتیوب
بویلر واتر تیوب یکی از انواع بویلر هاست که در آب درون لوله هاعبور کرده و تماس با گازهای سبب تبادل حرارت می شود. این دقیقاً بر خلاف مکانیزم بویلرهای فایرتیوب است که درون لوله ها به جای آب گازهای حاصل از احتراق عبورمی‌کنند .
انواع بویلرهای واترتیوب
۱ بویلرها ی افقی لوله مستقیم
۲ بویلرهای لوله خمیده
مدل های افقی لوله مستقیم به دو دسته زیر تقسیم می شوند:
۱ بویلرهای واترتیوب با درام طولی
۲ بویلرهای واترتیوب با درام عرضی
بویلرهای لوله خمید نیز به دسته های زیر تقسیم می شوند
بویلرهای لوله خمیده با دو درام
بویلرهای لوله خمیده با سه درام
بویلرهای لوله خمیده با چهار درام
مزایای بویلرهای واترتیوب
۱ در این نوع از بویلر ها می توان به سطح حرارتی بسیار بالایی دست یافت
۲ با توجه به جابجایی جریان آب درون لوله ها سرعت تولید بخار نیز بالاست
۳ دستیابی به فشارهای بسیار بالا در این نوع از بویلر ها قابل دسترسی است
معایب بویلرهای واترتیوب
۱ یکی از اساسی ترین معایب بویلرهای واترتیوب را میتوان یکپارچه نبودن بویلر دانست.
۲ قیمت آن بسیار بالاست.
۳ جابجایی و ساخت آن بسیار مشکل است.
سیکل های بخار و کندانس ( قسمت دوم )
کیفیت بخار
اطمینان بخار تولیدی دیگ بخار بصورتی که در شرایط مناسب به محل مصرف برسد بسیار حائز اهمیت است . برای نیل به این هدف به طور کلی در مسیرهای گردشگری بخار از تجهیزاتی نظیر استرینر ، جدا کننده ها و تله های بخار استفاده می شود.
یک استرینر نقشه یک غربال را در یک سیستم بخار به دارد به عهده دارد و از شبکه هایی تشکیل شده که بخار باید از آنها عبور کند و تمام ضایعات مسیر در شبکه جمع شده و به صورت دوره‌ای تمیزکاری میشود. به این ترتیب ذراتی که سبب بروز خسارت در واحد بخار خواهند شد از مسیر حذف می شود.
بخار برای ایجاد حداکثر بازدهی در مصرف کننده باید خشک باشد .خشک کننده ها یکی از اجزای سیستم انتقال بخار اند که از صفحه ها و پره هایی که در مسیر عبور بخار قرار میگیرند تشکیل شده اند .بخار به صفحات برخورد کرده و هرگونه رطوبت و قطره های آب در آنها جمع آوری می شود و از طریق خروجی جداکننده یا سپراتورها ، خارج می شوند.
بخار از داخل خطوط اصلی انتقال میابد و در شروع کار سیستم ، این تجهیزات انتقال ، سرد هستند و حرارت از طریق بخار به آنها انتقال می یابد. هوای اطراف لوله ها خنک تر از بخار بوده و سبب افت حرارتی بسیار بالایی خواهند شد و به این علت است که خطوط انتقال عایق کاری می شود تا از افت حرارتی تا حد ممکن جلوگیری شود
بخار در طول مسیر تا رسیدن به تجهیزات و مصرف کننده ها ممکن است مقداری از انرژی حرارتی خود را از دست بدهد و از روشهای زیر جهت بازیابی انرژی حرارتی استفاده می شود :
الف ) تجهیزات بازی گرم کننده یا همان بازیاب های حرارتی
ب ) مبدل های حرارتی
زمانی که بخار عمل انتقال حرارت در تجهیزات را به پایان رساند برای گرمایش مجدد به داخل دیگ بخار بازمی‌گردند .
بخار کندانس شده در سیستم انتقال به دلایل زیر باید از سیستم خارج شود :
۱ ) بخار کندانس شده سبب ایجاد لایه نازک مایع روی سطوح داخلی لوله ها شده و نرخ انتقال حرارت و بازدهی را به شدت پایین می آورد.
۲ ) در صورت وجود هوای نامحلول سبب ایجاد زنگ زدگی و خوردگی خواهد شد.
۳ )تجمع کندانس ها سبب ایجاد نویز و پدیده ضربه قوچ در سیستم انتقال خواهد شد .
۴ ) وجود کندانس سبب ایجاد نشتی در اتصالات می شود.
به وسیله ای که برای خارج کردن کندانس ها از سیستم انتقال به کار برده می شود تله بخار گویند که به چند روش عمل خواهد کرد :
۱ ) به صورت یک طرح شناور که با اختلاف چگالی بخار و کندانس برای عملکرد شیر طراحی شده به طوری که اگر کندانس وارد تله شود شناور به بالا رانده شده و مسیر اصلی انتقال را می بندد و مسیر جانبی را برای عبور و خروج کندانس باز می کند.
۲ ) تله ترمودینامیکی که تشکیل شده از یک دیسک که برای عبور مسیر کندانس باز و برای عبور مسیر بخار بسته است.
طرح بیمتال ترموستاتیک: المنت های بیمتال با توجه به اختلاف دمای بخار و کندانس شیر را باز و بسته می کنند .زمانیکه کندانس بخواهد از خطوط انتقال خارج شود به علت دارا بودن فشار بالا باید عمل کاهش فشار روی آن انجام گیرد و سپس دوباره به داخل دیگ هدایت شود.
کاهش فشار
همانطور که مورد بحث قرار گرفت برای جلوگیری از خروج کندانس در فشار بالا از این تجهیزات استفاده می شود.
نقاط کاربرد بخار
واحد های بسیاری برای استفاده بخار وجود دارند که تعداد اندکی از آنها را می توان موارد زیر برشمرد.
اتوکلاو: بخار در یک محفظه برای هدف استرلیزاسیون و در مکانهایی به عنوان مثال با کاربزد پزشکی مورد استفاده قرار میگیرد.
هیتر ها : برای گرمایش فضا مورد استفاده قرار می گیرند به طوری که بخار داغ در کویل ها عبور کرده و هوای محیط از روی آن عبور می‌کنند.
مبدل های حرارتی : برای گرمایش سیالات در صنایع و کاربردهای خانگی مورد استفاده قرار می گیرند.
کنترل فرایند
هر واحد بخار نیازمند روش هایی برای کنترل جریان بخار است . جریان ثابتی از بخار در دما و فشار یکسان برای یک سیستم پاسخگو نیست و در اکثر مراحل راه اندازی و یا حتی خاموش نمودن سیستم نیازمند افزایش و یا کاهش تدریجی دبی و فشار تا رسیدن به دمای طراحی و همچنین فشار عملکرد سیستم خواهیم بود .شیرهای کنترل برای کنترل جریان بخار مورد استفاده قرار می گیرند و نیروی مورد نیاز را برای باز و بسته کردن مسیر جریان تامین می‌نمایند. این عمل توسط یک سنسور که شرایط را به یک کنترلر ارسال می کند و کنترل فرمان باز و بسته شدن مسیر راه صادر می کند انجام می پذیرد.
مدل های متنوعی از شیر های کنترل عبارتند از:
۱ شیرهای کنترل پنوماتیکی
۲ شیرهای کنترل الکتریکی
۳ شیرهای کنترل خودکار
سیکل های بخار و کندانس ( قسمت اول )
بحث مربوط به سیکل های بخار و کندانس نیازمند آگاهی مختصری به عملکرد سیستم واحد بخار دارد .پشنهاد میشود که در مورد هریک از اجزای مختلف مربوط به یک واحد بخار یک توضیح مختصر قبل از ورود به جزئیات هریک از قسمت ها انجام گیرد.
موتورخانه
دیگ بخار قلب یک واحد بخار است . دیگ های مدرن متداول با به‌کارگیری مشعل که گرما و حرارت را به داخل لوله های دیگ تزریق می کنند کار می کنند.
گازهای داغ حاصل از احتراق پس از تولید توسط شعل حرکت رفت و برگشت را در سه مسیر مجزا طی خواهند کرد تا به حداکثر میزان راندمان و سطوح حرارتی دست یابیم . در طی این مراحل با رسیدن آب به دمای اشباع در فشار عملکرد دیگ ، حبابهای بخار شروع به تولید خواهند کرد ،در این مرحله بخار در محفظه خالی بالا تجمع یافته و برای تغذیه یک واحد بخار آماده خواهد شد.
……
اگر بخار تولید شده تحت فشار قرار گیرد حجم اشغال شده توسط آن کاهش خواهد یافت .
دیگ های بخار معمولاً تحت فشار کار می‌کنند تا با تولید بخار بیشتر توسط دیگ های کوچکتر و انتقال آن به نقاط مورد نیاز توسط لوله ها سهل تر انجام گیرد . در زمان مورد نیاز میتوان فشار را تا فشار مورد نیاز کاهش داد.
دیگ های بخار برای اطمینان از عملکرد صحیح و ایمن در فشار بالا نیازمند تجهیزات جانبی هستند.
آب تغذیه دیگ بخار
کیفیت آبی که به دیگ بخار تزریق می شود از اهمیت بسزایی برخوردار است. آب باید در دمای مناسب حدود ۸۰ درجه سانتیگراد ( به علت جلوگیری از ایجاد شوک حرارتی ) به دیگ تزریق شودو دلیل دیگر آن ،افزایش راندمان حرارتی دیگ است. همچنین باید از کیفیت مناسب جهت جلوگیری از ایجاد آسیب به دیگ برخوردار باشد.
به طور کلی آب معمولی ( فعال از نظر رسوب گذاری ) برای استفاده در بویلر مناسب نمی باشد و به سرعت سبب رسوب و ایجاد کف در دیگ بخار خواهد شد که در این صورت عملکرد و بازدهی دیگ بسیار کمتر از میزان مطلوب بوده و عمر تجهیزات آن کاهش میابد. بنابر این آب باید از نظر شیمیایی دچار تغییراتی شود تا مناسب برای به کارگیری در دیگ بخار گردد.
هر دو عمل بهبود خواص آب و گرمایش آن به صورت یکجا در تانک تغذیه انجام خواهد پذیرفت که اغلب در بالای دیگ. جایگذاری می شود پمپ تغذیه آب را به سمت بویلر هدایت می‌کند .
گرمایش آب درون تانک تغذیه همچنین کاهش اکسیژن نامحلول آب انجام خواهد گرفت.
بلودان
اضافه کردن مواد شیمیایی به آب تغذیه سبب ته نشینی مواد جامد در دیگ خواهد شد. این مواد معمولاً در قسمتهای زیرین به صورت گل و لای تجمع می یابد و توسط عملی به نام تخلیه بلودان رهاسازی و از دیگ بخار خارج خواهند شد . عمل به صورت دستی و با باز کردن شیر تخلیه به صورت دوره‌ای انجام میشود معمولاً دو بار در هر روز.
یکی دیگر از موادی که از طریق آب تغذیه به بویلر نفوذ می کنند مواد جامد نامحلول هستند. رسوبات این مواد اثر بسزایی در کاهش تولید بخار و کیفیت آن خواهد داشت ، به همین علت از برخی تجهیزات برای اندازه گیری و کاهش این رسوبات استفاده خواهد شد به این عمل کنترل کلی مواد جامد نامحلول گفته می شود ( کنترل TDS ) این عمل توسط یک سیستم اتوماتیک به همراه یک سنسور کوچک برای نمونه گیری آب بویلر و یک کنترلر درون بویلر که به صورت کلی میزان مواد جامد نامحلول را در آب اندازه گیری می کنند انجام می شود . در صورت رسیدن میزان مواد جامد نامحلول به مقدار بحرانی کنترلر فرمان باز شدن شیر بلودان را صادر کرده و آب از دست رفته توسط آب جبرانی با میزان TDS پایین جایگزین خواهد شد و به این طریق در طول دوره ی عملکرد دیگ ، مواد جامد نامحلول در آب کاهش خواهد یافت.
کنترل سطح آب
در صورتی که سطوح آب درون دیگ بخار به صورت منظم کنترل نشود سبب ایجاد خسارات سنگین خواهد شد. در صورتی که سطح آب درون بویلر افت کنند لوله ها منقبض خواهند شد و در پی آن با افزایش دمای لوله‌ها سوختگی صورت می‌پذیرد و در نهایت سبب انسداد مسیر و انفجار بویلر خواهد شد .
به طور عکس اگر سطح آب بالا باشد آب جای بخار را گرفته و به مسیر خروجی بخار نفوذ خواهد کرد که باعث خرابی سیستم خواهد شد . برای این منظور کنترلرهای سطح مورد استفاده قرار میگیرند برای آگاهی این موضوع توسط اوپراتور ها و جلوگیری از بروز مشکلات یک سیستم آژیر همراه با سیستم قطع شعله مشعل و آب استفاده می شود . مکانیزم عملکرد کنترل ها به این گونه است که از یک کاوشگر یا سنسور برای تشخیص میزان سطح آب مورد استفاده قرار می گیرد ، به طوری که در مواقع مورد نیاز با ارسال فرمان به پمپ آب تغذیه دستور قطعی یا تزریق آب بیشتر را به پمپ صادر می کنند و در مواقع بحرانی آژیر خطر به صدا در خواهد آمد.
جریان بخار در یک واحد
زمانی که بخار کندانس می شود حجم آن به صورت محسوسی کاهش می‌یابد و همین کاهش حجم سبب کاهش فشاربخار و افت در سیستم لوله یا سیستم گردش بخار خواهد شد.
بخار تولیدی توسط دیگ بخار باید توسط سیستم پایپینگ به نقطه مورد نظر، با انرژی حرارتی هر چه بالاتر انتقال یابد . معمولاً از یک یا تعداد کمی از لوله های اصلی برای انتقال خط اصلی به نقطه مورد نظر استفاده می شود و ترجیحا به صورت یک خط مستقیم طراحی میشود .همچنین از لوله های انشعابی کوچک نیز میتوان برای رساندن بخار به تجهیزات جانبی استفاده نمود . بخار در فشارهای بالا حجم بسیار پایین تری نسبت به فشار اتمسفر دارد و برای فشارهای بالا از لوله های با سایز پایین تر جهت عبور دبی جرمی بخار استفاده خواهد شد.
حضور در نمایشگاه بین المللی تبریز
با عرض سلام و درود خدمت مشتریان گرامی شرکت پاک فن بخار به استحضار میرساند بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی حرارتی، برودتی و سیستمهای تهویه ایران – تبریز به تاریخ 11 لغایت 14 اردیبهشت ماه 1397 با حضور شرکت پاک فن بخار تولید کننده دیگ های بخار ، آب گرم سه پاس ، روغن داغ ، منابع و مخازن تحت فشار ، تجهیزات تصفیه آب و اتوکلاو های صنعتی برگزار میگردد.
بی صبرانه منظر حضور و حمایت شما عزیزان هستیم