بویلرهای ترکیبی

طراحی و انتخاب نوع بویلر

بویلر یا دیگ چیست؟

بویلر دستگاهی است برای تولید آبگرم، مایع دو بخار اشباع و بخار سوپرهیت، بنابراین از پکیج های خانگی گرفته تا راکتورهای اتمی در این دسته بندی قرار می گیرند، ولی بطور عام بویلر وسیله ای است برای تولید بخار به منظور ایجاد توان گرمایی وتولید بخار آب جهت انتقال حرارت.

اما در صنعت وقتی از بویلر نام برده می شود، منظور همان تجهیزاتی است که برای تولید بخار آب بطور عام و تولید برق در نیروگاه ها بطور خاص مورد استفاده قرار می گیرد. بویلرها طوری طراحی می شوند که عمل انتقال حرارت از یک منبع گرمایی که عموما گرمای حاصل از احتراق سوخت های فسیلی می باشد، به یک سیال سرد بخوبی صورت می‌گیرد.

مجله صنعت تاسیسات

 

در یک بویلر مقدار بخار خروجی یا آب داغ تولید شده در ساعت به عوامل زیر بستگی دارد:

  • مدت زمان احتراق سوخت در کوره بویلر
  • چگونگی سطوح انتقال حرارت (در انواع مکانیزم های مختلف تشعشع، جابجایی و هدایت)
  • چگونگی مسیر گردش آب یا بخار و محصولات حاصل از احتراق

در طبقه بندی بویلرها فاکتورهای زیر در نظر گرفته می شود:

  1. کاربرد
  2. فشار
  3. جنس مواد بکار رفته در ساخت بویلر
  4. ابعاد و اندازه
  5. محتویات داخل لوله
  6. شکل لوله ها ومحل قرارگیری
  7. احتراق
  8. منبع حرارتی ونوع سوخت مصرفی
  9. سیرکولاسیون و مسیرهای جریان سیال های مختلف
  10. محل قرارگیری کوره
  11. نوع کوره
  12. شکل کلی بویلر
  13. دیگر مشخصات معرفی شده توسط کارخانه سازنده

با توجه به فاکتورهای ذکر شده، بویلرها در انواع مختلفی طبقه بندی می‌شوند که بنا به ضرورت در این مقاله تنها به دو نوع کلی از بویلرهای فولادی اشاره می کنیم.

دیگ بخار و دیگ آب گرم بواسطه محتویات داخل لوله های آنها به دو دسته واترتیوب و فایرتیوب تقسیم بندی می شوند که مشخصات آنها به قرار زیر می باشد:

الف) بویلرهای بخار فایرتیوب (Fire tube Boilers):

در داخل لوله های این نوع بویلر شعله های آتش و گازهای حاصل از احتراق جریان دارد. این لوله ها غالبا مستقیم بوده و اطراف آنها را آب احاطه کرده است.

در این نوع بویلر با بالا رفتن فشار وظرفیت محدودیت و مشکلاتی ایجاد می شود که از آن جمله افزایش ضخامت پوسته جهت تحمیل فشار می باشد. کاربرد این بویلرها معمولا تا فشار ۳۰bar و ظرفیت ۳۰ ton/h در صنعت می باشد.

ب)بویلرهای بخار واترتیوب (water tube Boilers):

برخلاف بویلرهای فایرتیوب از داخل لوله ها آب و بخار حرکت می کند و اطراف لوله شعله و گازهای حاصل از احتراق جریان دارد. این نوع بویلرها عموما در فشارهای بالاتر از ۱۵۰psi و ظرفیت های بالاتر از ۱۵۰۰۰ پوند بخار در ساعت مورد استفاده قرار می گیرند. بطور کلی در مورد این بویلر محدودیتی از نظر فشار و ظرفیت وجود ندارد.

در طراحی و انتخاب نوع بویلر، پارامترهای زیر در نظر گرفته می شوند:

  1. بار بویلر ( ظرفیت، فشار و دمای بخار)
  2. مشخصات سوخت و نحوه احتراق
  3. افت فشار ناحیه هوا ومحصولات احتراق
  4. حجم هوای مصرفی
  5. بازدهی
  6. محاسبات احتراق
  7. تجزیه گازهای حاصل از احتراق
  8. مسائل زیست محیطی

در بعضی موارد با در نظر گرفتن پارامترهای مذکور بین انتخاب نوع بویلر تداخل بوجود می آمد که می بایست یکی از دوگزینه فایرتیوب و واتر تیوب انتخاب می شد.

در این مواقع لازم بود از بعضی خواسته ها چشم پوشی شود که پاسخگوی نیاز مشتری نبود. لذا متخصصین و طراحان را بر آن داشت که حالت ترکیبی از این دوبویلر را بوجود آورده و به عنوان”بویلر ترکیبی” به مشتریان عرضه نمایند.

بویلر ترکیبی:

این نوع بویلر (فایر تیوب با محفظه احتراق واترتیوب) علاوه بر مزایای بویلرهای مرسوم فایرتیوب دارای مزیت های زیر نیز می باشد:

۱)با توجه به شکل خاص محفظه احتراق این نوع بویلر در دقایق ابتدایی کارکرد تولید بخار شروع خواهد شد تا به مرور به ظرفیت نسبی تولید برسد. اساسا رسیدن به ظرفیت اسمی این بویلر نیازمند زمان کمتری می باشد(نمودار۱)

 

مجله صنعت تاسیسات

این ویژگی مثبت برای تاسیساتی که نوسان بار زیادی دارند و به اجبار سیستم، فشار یکنواختی را در مصرف های مختلف طلب می کنند، از اهمیت زیادی برخوردار است و تا اندازه ای نوسان فشار ناشی از تزریق ناگهانی آب سرد به دیگ را کاهش می دهد.

۲)امکان نصب سوپرهیتر در محفظه احتراق به دلیل دسترسی کافی بواسطه پایپینگ بکار گرفته شده در این منطقه که در این صورت بیش از ۱۰۰ درجه سانتیگراد دمای بخار افزایش خواهد یافت و امکان دستیابی به بخار سوپرهیت با دمای بیش از ۳۰۰ درجه سانتیگراد فراهم می‌شود.

بنابراین می توان در کاربردهایی که نیاز انرژی بخار بمیزان زیاد می باشد مانند دستگاه هایی که با نیروی مکانیکی بخار کار می کنند از این بویلرها استفاده نمود.

۳)با توجه به اینکه طول کوره و همچنین طول لوله های جابجایی پاس دوم با طول شل (پوسته) برابر است. لذا در نواحی کوره، لوله های پاس دوم و همچنین محفظه احتراق هر کدوم جداگانه حدود ۲۰ درصد سطح انتقال حرارت افزایش می‌یابد. این تغییر موجب می‌شود در این نواحی صورت گیرد که در نهایت موجب افزایش راندمان و کاهش شوک های حرارتی به سایر قسمت‌های بویلر می‌شود.

۴)دو نکته مهم که از طول بلند کوره نتیجه می شود این است که اولا بخاطر کاهش دمای گازهای حاصل از احتراق خصوصا در سوخت گاز، نشتی و ترک در شبکه عقب بویلر ایجاد نخواهد شد و به همین علت هزینه های گزاف ناشی از تعمیرات اساسی بویلر حذف خواهد شد.

ثانیا به دلیل افزایش حجم کوره، شدت انتقال حرارت در کوره کم شده و این امر باعث کاهش تشکیل ترکیبات اکسیدهای نیتروژن می گردد. از یک طرف چون این اکسیدها یکی از گلوگاه های طراحی این نوع تجهیزات می باشند. کاهش آنها کمک شایانی به طراحان و سازندگان می کند و از طرف دیگر زیان های وارده به محیط زیست نیز کاهش می یابد.

۵)به دلیل شکل خاص محفظه احتراق این نوع بویلر، حرکت اجباری آب داخل پوسته بویلر زیاد است که این مزیت علاوه بر یکنواخت نمودن دمای آب در سرتاسر پوسته بویلر، از ایجاد رسوبات و تمرکز مواد شیمیایی در قسمت هایی که سرعت آب کم و یا متوقف است جلوگیری می کند.

۶)در صورت نیاز، تعمیر این نوع بویلر به دلیل وسعت بیشتر کوره ومحفظه برگشت شعله، ساده تر از بویلرهای مرسوم با محفظه داخلی می باشد و آزادی عمل بیشتری به تعمیر کاران می دهد.

۷)از مزیت های دیگر این نوع بویلر کاهش قیمت تمام شده، در مقایسه با بویلرهای واترتیوب با همین ظرفیت است.

۸)عدم نیاز این نوع بویلر به دستگاه اسکرابر(Scrubber) در ناحیه درام، به دلیل سطح جدایش کافی آب و بخار.

۹) با توزیع یکنواخت وکاهش تنش ناشی از انبساط لوله ها و همچنین کوره بر تیوب پلیت های جلو و عقب، عمر بویلر افزایش چشمگیری می یابد.

برای کسب اطلاعات بیشتر، مقالات مربوطه را مطالعه فرمایید:

ساخت دیگ بخار ترکیبی در ایران

! کپی ممنوع * استفاده از مطالب این سایت فقط با ذکر نام منبع بلامانع می باشد * کپی ممنوع !

صفحه اصلیتماس با مامسئولیت خریدار دیگ بخار

انواع دیگ های(بویلرهای) بخار مشهد بویلرانواع دیگهای(بویلرهای)روغن داغ مشهد بویلرانواع دیگ های(بویلرهای) آبگرم(آبداغ)-دیگ فولادی مشهد بویلربخارشوی-کارواش-تجهیزات موتورخانه-روغن حرارتی-هیتر هوای گرمفیلترشنی-مبدل حرارتی-سختی گیر-موگیر و صافی-منبع کوئل دارمقاللات تخصصی بویلر(دیگ بخار)-نرم افزارهای تخصصی-استانداردهای فنی

دیدگاهتان را بنویسید

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