اهمیت دمای دودکش دیگ بخار

دمای دودکش دیگ بخار

دمای دودکش دیگ بخار

توربولاتور

توربولاتور (Turbulator) یا Tube insert پره های مارپیچی هستند که درون لوله های دیگ ها و بویلرهای FireTube قرار داده می شوند و به غیر از اینکه به جریان حالت دورانی می دهند، موجب می شوند که جریان دود در داخل لوله ها از حالت Laminar (جریان آرام) به حالت Turbulant (جریان مغشوش) تبدیل شود.

همانطور که استحضار دارید میزان انتقال حرارت در جریان Turbulant بسیار بالاتر از جریان Laminar می باشد و وجود این پره ها باعث افزایش میزان انتقال حرارت در دیگ شده و به تبع آن موجب افزایش راندمان احتراق و کاهش دمای محصولات احتراق (دود) می گردد.

به ازای ۱۵ درجه کاهش دمای دود، حدود ۱% راندمان دیگ افزایش می یابد. وجود توربولاتور در داخل لوله های دیگ تاثیر انکار ناپذیری در افزایش راندمان دیگ، کاهش تلفات انرژی حرارتی و کاهش مصرف انرژی دارد.

 

در حال حاضر بسیاری از سازندگان معتبر دیگ و بویلر، توربولاتور را از ابتدا بر روی دیگ های خود نصب و به مشتری تحویل می دهند.

در صورتی که دیگ شما فاقد توربولاتور می باشد می توانید با نصب توربولاتور نسبت به کاهش مصرف انرژی اقدام نمایید.

کاهش مصرف سوخت با نصب توربولاتور دیگ بخار

ساختار توربولاتور

توربولاتور پره مارپیچی است که در درون لوله های دود بویلرهای بخار و آبگرم نصب شده و با تشدید چرخش جریان دود باعث افزایش میزان انتقال حرارت می گردد.

دمای دودکش دیگ بخار رابطه مستقیمی با عملکرد آن دارد. اما آیا میدانید چه دمایی در خروجی دودکش بویلر مناسب است؟ برای بررسی این موضوع و همچنین رابطه بین عملکرد بویلر و دمای خروجی آن مطلب زیر که درمورد یک داستان واقعی در مورد وضعیت بویلر می باشد بیان شده است.

یک روز از کارخانه ای بازدید کردم. مسئول تاسیسات موتورخانه می گفت که بویلرهایشان بسیار خوب کار می کند. قبل از ورود به موتورخانه برایم توضیح داد که در کارخانه ۳ دستگاه دیگ ۷ تن دارند که با فشار ۸ بار در حال کار است.

دلیل را پرسیدم که چرا بنظرش وضعیت موتورخانه خوب است. ایشان گفتند بخاطر اینکه دمای دودکش یک دیگ ۱۵۰ درجه و دیگری ۱۵۵ درجه سانتیگراد است. علیرغم اینکه این دیگ ها با توجه به تجربه ایشان خیلی خوب بنظر می رسید. فهمیدم مشکل از کجا آب می خورد! از کارکرد نامناسب (خطای ترموستات دودکش)

 

جدول رابطه فشار کارکردی و دمای بخار خروجی بویلر

برای فهمیدن دلیل گفتارم به جدول زیر توجه کنید. این  جدول ترمودینامیک است.

فشار (بار گیج)دما (درجه سانتیگراد)
۱۰۱۸۴
۸۱۷۵
۶۱۶۵
۵۱۵۶
۴۱۵۲

این جدول بیان می کند که در بویلرهای بخار اشباع در هر فشار کارکردی دمای بخار خروجی از دیگ چه مقدار باید باشد. مثلا در فشار ۸ بار دمای خروجی دیگ  ۱۷۵ درجه سانتیگراد می شود.

همانطور که می دانید آب جهت تبدیل شدن به بخار دمای خود را از دود درون لوله ها می گیرد و هر سیال زمانی می تواند انتقال حرارت انجام دهد که دمایش بالاتر از سیال مجاور باشد.

وقتی نان داغی را در دست می گیرید این نان است که دست شما را داغ می کند و وقتی یخی را در دست می گیرید این دست شماست که یخ را گرم می کند. پس در بویلر بخار این دود است که آب را گرم می کند لذا باید دمای آن بالاتر از دمای بخار دیگ باشد.

 

دمای دودکش دیگ بخار چقدر باید باشد؟

دود در دیگ با فشار ۸ بار حداقل باید دمای  ۱۷۵ درجه سانتیگراد داشته باشد. اما با توجه به اینکه راندمان بویلرها عمدتا و خوش بینانه در محدوده ۸۰ درصد می باشد لذا دمای دود خروجی از دودکش دیگ ها ۲۵ تا ۴۰ درجه در دیگ های عالی حداقل ۵۰ درجه تا ۸۰ درجه در دیگ های خوب و ۹۰ تا ۱۵۰ درجه در دیگ های متوسط بالاتر از دمای بخار اشباع دیگ می باشد.

با توضیحات فوق فکر می کنم کاملا مشخص گردید که چرا ترموستات دودکش آن کارخانه خراب می باشد.

 

توصیه می گردد همواره از صحت عملکرد ترمومترها و یا ترموستات های دودکش های بویلرهای بخار خود اطمینان حاصل کنید. زیرا یکی از هشدارهای تریپ یا خاموشی بویلر همواره از ترموستات دودکش باید صادر شود.

به عبارتی وقتی سطح آب درون دیگ های بخار کاهش یافت و لول سوئیچ دیگ دستور روشن شدن پمپ را نداد و سطح آب پایین تر از سطح لوله ها آمد اولین سیستم کنترلی که باید دستور خاموش شدن مشعل را بدهد ترموستات دودکش است.

حالا فرض کنید ترموستات دودکش شما خراب باشد و یا خطا نشان دهد. لول سوئیج درست کار نکند پس سطح آب پایین آمده و دیگ خواهد سوخت. توصیه می گردد بصورت هفتگی ترموستات دودکش بویلرهای خود را چک کنید.

این راهکار در مقایسه با سایر روش های بهینه سازی انرژی از هزینه پایین تر برخوردار بوده و سرعت نصب و اجرای این روش در مقایسه با سایر روش ها ( اکونومایزر، عایق کاری دیگ، تجدید نسوزکاری ها و کنترل بلودان و …) بالاتر است.

نصب توربولاتور دیگ بخار

زمان بازگشت سرمایه سریع، کاهش مصرف سوخت دیگ ها از ۳ الی ۱۲ درصد(بسته به کیفیت بویلر) دلیل جذابیت این راهکار بهینه سازی انرژی در دنیاست.

این تکنولوژی نزدیک به ۱۲۰ سال است در دنیا به عنوان یکی از راهکارهای مفید بهینه سازی انرژی استفاده می گردد.

 

اطمینان از عملکرد صحیح توربولاتور

افت فشار ناشی از قرار دادن جسم خارجی در مسیر دود به عنوان تنها عامل منفی در استفاده از توربولاتور مطرح است. در کنار تمامی مزایای استفاده از این وسیله بر روی بویلرهای بخار و آب گرم، در صورت کاربرد نامناسب توربولاتور و نصب آن بدون انجام اندازه گیری های میدانی و محاسبات اولیه، ممکن است افت فشار اعمال شده بر فشار مثبت حاصل دمنده مشعل و ارتفاع دودکش غلبه نموده و موجب خفه شدن مشعل گردد.

برای اطمینان از عملکرد صحیح بویلر و اجتناب از خفه نمودن مشعل، افت فشار ناشی از نصب توربولاتور بر اساس هندسه توربولاتور طراحی شده به طور دقیق محاسبه و بررسی رفتار مشعل در افت فشار جدید بر اساس نمودار ظرفیت حرارتی فشار مشعل ها و تا نزدیک مقدار ماکزیمم افت فشار در نقطه حرارت کاری انجام می شود.

 

با در نظر گرفتن یک بازه ایمن میان حداکثر فشار قابل تامین توسط مشعل و مجموع افت فشارهای اعمال شده، می­ توان از عملکرد صحیح مشعل اطمینان یافت.

راهکارهای مناسب برای کاهش مصرف سوخت در دیگ بخار و دیگ آب گرم

  • کاهش ۳ الی ۱۲ درصد مصرف گاز و گازوئیل با نصب توربولاتور داخل لوله های انواع دیگ های بخار و آب گرم
  • طراحی و ساخت توربولاتور جهت حصول شرایط بهینه با بیشترین کاهش دمای دودکش و کمترین افت فشار گاز خروجی
  • ممیزی مصرف انرژی تاسیسات کارخانجات و موتورخانه های صنعتی
  • آنالیز گاز خروجی از دودکش انواع دیگ آب گرم، دیگ بخار و روغن داغ
  • تعیین وضعیت و تنظیم مشعل های گاز و گازوییل سوز در دیگ آبگرم، دیگ بخار و دیگ روغن داغ
Summary

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *