محاسبات راندمان بويلر و دیگ – بخش اول-۱۴۱-۱

m1-1.Mboiler.com

تاسیسات

شاخصهاي موثر در محاسبات راندمان بويلر– بخش اول

مجله تاسیسات شماره ۱۴۱

m1-1.Mboiler.com

محاسبات راندمان بويلر

راندمان بويلر كه يكي از پارامترهاي شاخص جهت ارزيابي عملكرد بويلر است، تاثير قابل توجهي بر روي هزينه هاي مصرف سوخت دستگاه دارد. خاطر نشان مي سازد كه در حال حاضر در سطح كشور هيچگونه استانداردي جهت الزام انجام آزمايشات تعيين راندمان هاي بويلر از سوي مراجع قانوني وجود ندارد و راندمان هاي ادعا شده بدون انجام محاسبات واقعي و آزمايشات مي باشد.

لذا كارفرمايان بايد از سازندگان بويلر مدارك مربوط به داده هاي تست و نحوه محاسبات راندمان بويلر را در خواست كنند تا ضمن بررسي موارد مذكور صحت مشخصات فني تجهيزات را نيز كنترل نمايند.

اين مقاله به منظور شفاف سازي و رفع ابهامات موجود در مفاهيم وتعاريف مورد استفاده در تعيين راندمان بويلرها ارائه مي گردد.در اين مبحث، اصول پايه و پارامترهاي موثر در محاسبه راندمان بويلر ارائه مي گردد.

اصول احتراق

عناصر اصلي سوخت شامل كربن و هيدروژن مي باشد. هيدروژن به صورت غير تركيبي و آزاد نيز در گاز طبيعي يافت مي شود. همراه با اين مواد، مقدار كمي گوگرد و نيتروژن نيز وجود دارند.

احتراق سوخت، طي يك پروسه اكسيداسيون كه همراه با آزاد شدن انرژي حرارتي است صورت مي گيرد . واكنش بين اكسيژن موجود در هوا با كربن، هيدروژن و در صورت وجود گوگرد رخ مي دهد.

اين واكنش در شرايطي رخ مي دهد كه دما نسبتا بالاست؛ اين دما كه دماي اشتعال ناميده مي شود بين ۴۰۰ تا ۷۰۰ درجه سانتي گراد و بسته به نوع سوخت متغير است. اگر هوا به ميزان كافي ومناسب تامين شود، كربن به طور كامل مي سوزد و به دي اكسيد كربن تبديل مي شود. هنگامي كه به علت كمبود هوا پروسه احتراق بصورت كامل انجام نمي شود، گاز مونوكسيد كربن توليد مي گردد.

هيدروژن نيز مي سوزد و توليد بخار آب مي نمايد. در صورت وجود گوگرد، اين عنصر نيز در احتراق توليد دي اكسيد گوگرد (So2) مي كند و ممكن است در ادامه پروسه و تركيب با ملكول اكسيژن ديگر، تري اكسيد گوگرد (So3) توليد شود.

هوا بطور متوسط از لحاظ وزني شامل ۲۳/۲۱% اكسيژن و ۷۵/۸۱%نيتروژن و مقادير جزئي آرگون، هليم و كريپتون مي باشد. با در نظر گرفتن تخميني جزئي، نسبت گازهاي متشكله هوا به صورت ۲۳/۲% اكسيژن و ۷۶/۸ % گازهاي غير قابل احتراق است.

از لحاظ حجمي نيز نسبت گازهاي تشكيل دهنده هوا به صورت ۲۰/۹% اكسيژن و ۷۹/۱% گازهاي غير قابل احتراق مي باشد. عناصر متفاوت ذكر شده به نسبت وزن هاي ملكولي هر يك از عناصر بشرح ذيل با اكسيژن تركيب مي شوند:

اكسيژن…………………………….O2=32

كربن………………………………..C=12

هيدروژن…………………………..H2=2

نيتروژن…………….……………….N2=28

گوگرد……………………………..S=32

معادلات بنيادي احتراق در جدول ۱ نشان داده شده اند.

m1-2.Mboiler.com

 

تعاريف راندمان

راندمان، شاخص اندازه گيري عملكرد اقتصادي چرخه بقاي تجهيزات مي باشد. براي راندمان بويلر سه تعريف به شرح ذيل وجود دارد :

الف-راندمان احتراق

ب-راندمان انتقال حرارت

ج-راندمان حرارتي واقعي بويلر

الف -راندمان احتراق

راندمان احتراق مشخصه توانايي مشعل جهت احتراق كامل سوخت است كه برابر نسبت تفاضل انرژي ورودي و تلفات دودكش به انرژي ورودي مي باشد. عموما محدوده راندمان احتراق بين ۷۵% تا ۸۶% گزارش شده است.

مقدار سوختي كه مورد احتراق قرار نمي گيرد و همچنين ميزان هواي اضافي در راندمان احتراق تاثير گذاراست. مشعل هايي به راندمان بالا دست مي يابند كه مقدار سوخت مورد احتراق قرار نگرفته و هم چنين ميزان هواي اضافي به حداقل ممكن رسيده باشد.

لذا به منظور اطمينان از احتراق كامل سوخت بايد هوا به ميزان مناسب تامين شود. بديهي است ورود هواي اضافي منجر به سرد شدن شعله و نهايتا كاهش راندمان بويلر مي گردد.

به منظور حصول اطمينان از واكنش موثر اكسيژن با مواد قابل اشتعال سوخت، هواي مورد نياز براي احتراق بايد در زمان مناسب به سيستم وارد شود. گازهاي حاصله نيز بايد در دماي اشتعال و يا دمايي بالاتر باقي بمانند تا زماني كه پروسه احتراق كامل شود. حداكثر دماي گاز حاصل مي شود. اختلاط گازها و سرعت انبساط آنها جهت احتراق كامل سوخت بسيار موثر است.

ب- راندمان انتقال حرارت

راندمان انتقال حرارت نشانگر كارآمد بودن مبدل حرارتي بويلر مي باشد كه توانايي مبدل بويلر جهت انتقال حرارت منحصرا كارآمد بودن مبدل حرارتي بويلر را ارزيابي مي نمايد، تلفات حرارتي تابشي و كنوكسيوني ناشي از بدنه بويلر و متعلقات مربوطه را در نظر نمي گيرد، از اين رو شاخص صحيحي از راندمان واقعي بويلر نبوده و نمي تواند در ارزيابي هاي اقتصادي مورد استناد قرار گيرد.

خاطر نشان مي سازد جهت دستيابي به راندمان بالا، بايد انتقال حرارت از شعله مشعل و گازهاي حاصل از احتراق تا حد امكان به حداكثر برسد. در صورتي كه دوده بر سطوح حرارتي بويلر بنشيند و يا رسوب املاح و ميكروارگانيزم ها در آب بويلر ايجاد گردد، پروسه انتقال حرارت و بالطبع راندمان بويلر كاهش مي يابد.

ادامه مطلب در بخش دوم

 

! کپی ممنوع  * استفاده از مطالب اين سايت فقط با ذكر نام منبع بلامانع مي باشد  * کپی ممنوع  !

 

انواع ديگ هاي(بويلرهاي) بخار مشهد بويلر انواع ديگهاي(بويلرهاي)روغن داغ مشهد بويلر انواع ديگ هاي(بويلرهاي) آبگرم(آبداغ)-ديگ فولادي مشهد بويلر بخارشوي-كارواش-تجهيزات موتورخانه-روغن حرارتي-هيتر هواي گرم فيلترشني-مبدل حرارتي-سختي گير-موگير و صافي-منبع كوئل دار مقاللات تخصصي بويلر(ديگ بخار)-نرم افزارهاي تخصصي-استانداردهاي فني