نحوه عملکرد دیگ بخار با چرخه اجباری

دیگ بخار با چرخه اجباری

ديگ بخار با چرخه اجباري يکي از انواع ديگ بخار است که براي چرخش آب درون ديگ بخار يک پمپ به­ کار برده مي‌شود. اين نوع ديگ بخار با ديگ بخار گردش طبيعي که اساس آن مبتني بر چگالي گردش آب است، تفاوت دارد. در برخي از ديگ بخارهاي گردش اجباري، مقدار گردش آب به ۲۰ برابر نرخ تبخير مي­‌رسد.

ديگ بخار با چرخه اجباري

در ديگ بخارهاي آب لوله، روشي که طي آن آب در ديگ بخار قبل از تبديل شدن به بخار گردش مجدد مي‌کند، مي‌تواند در نوع گردش اجباري يا طبيعي دسته بندي شود. آب در يک ديگ بخار آب لوله، تا زماني که مقدار فشار بخار آب بيشتر از فشار بخار داخل درام جريان (stream drum) باشد و بخار اشباع شود، چرخش مي‌نمايد.

ديگ بخار با چرخه اجباري

ديگ بخار با چرخه اجباري در هنگام شروع به کار در بخش پمپ آب تغذيه، عملکردي شبيه ديگ بخار گردش طبيعي دارد. آب وارد درام جريان مي­شود و اطراف ديگ بخار چرخش دارد و درنهايت تنها بخار بر جاي مي‌ماند. تفاوت ديگ بخار جريان اجباري ، بکاربردن پمپ کمکي براي چرخش آب درون ديگ بخار مي­باشد. پمپ ثانويه، آب تغذيه رونده به ديگ بخار را گرفته و باعث بالا رفتن فشار آب ورودي مي‌شود. در ديگ بخارهاي با چرخه طبيعي، گردش آب به تفاوت فشار ناشي از تغييرات چگالي در زمان حرارت دادن آب بستگي دارد. در اين حالت، بالارفتن دماي آب و تبديل شدن به بخار، باعث کاهش چگالي آن مي­شود.

در نهايت آب داغ و بخار به سمت بالاي لوله‌هاي کوره فرستاده مي­شوند. برخلاف ديگ بخار با چرخه طبيعي، در ديگ بخار با چرخه اجباري آب به‌جاي منتظرشدن براي اختلاف چگالي مجبور به گردش کردن مي‌شود. به همين علت، لوله‌هاي ديگ بخار با چرخه اجباري مي‌تواند در هر جهتي با توجه به محدوديت­هاي مکاني قرار گيرد. آب از درام گرفته شده و مجبور به عبور از لوله‌هاي فولادي مي‌شود. توليد سريع‌تر بخار از مزيت هاي اين نوع ديگ بخار مي باشد.

دو مدل ديگ بخار با چرخه اجباري ديگ بخار لامونت (LaMont) و ديگ بخار کلايتون (Clayton) هستند.

مزايا

  1. امکان قرار دادن لوله‌هاي اپراتور در هر جهتي بدون محدوديت ساختن لوله‌هاي عمودي
  2. امکان کوچکتر ساختن ديواره‌هاي لوله را به دليل تلورانس بزرگ‌تر افت‌هاي فشار زياد
  3. ديگ بخار چرخه اجباري نسبت گردش کمي بين ۳ تا ۱۰ دارد. نسبت گردش مقدار بخار توليدشده به ازاي مقدار آب ورودي است. ديگ بخارهاي گردش طبيعي داراي دامنه وسيعي از ۵ تا ۱۰۰ مي­باشند.

معايب

  1. به دليل استفاده از تجهيزات برقي پمپ و مقدار آب تغذيه بيشتر نسبت به ديگ بخارهاي گردش طبيعي به توان بالاتري نياز دارند.
  2. با توجه به اينکه به قسمت‌هاي اضافي مثل درام بخار، پمپ گردش و اوريفيس نياز دارند در نتيجه افزايش هزينه به همراه دارند
  3. پمپ بايد زير درام بخار براي بهره بردن از فشار به دليل ارتفاع آب قرار گيرد. در غير اين صورت، احتمال پديده کاويتاسيون و ضررهاي بعدي وجود دارد.
  4. کنترل همزمان دو پمپ استفاده شده مشکل مي­باشد.
  5. ديگ بخار قادر به توليد فشارهاي فوق بحراني نيست زيرا توليد بخار به اختلاف فشار بستگي ندارد.

منبع : پرتال جامع انرژي