اخبار شرکت ها - مشعل و کاربرد آن در دیگ های بخار امروزه مورد توجه اکثر دست اندرکاران صنایع کشور می باشد. در این مقاله به این مهم پرداخته ایم. با ما همراه باشید...

دیگ بخار چیست و چه کاربردی دارد؟

دیگ بخار یا همان بویلر (با نام انگلیسی Boiler) یک مخزن استوانه­ای دربسته و بزرگ است که برای تولید بخار یا گرم کردن آب از طریق عمل گرما در دمایی بالاتر از دمای محیط و فشاری بیشتر از اتمسفر طراحی و ساخته شده است.

در طول زمستان که هوا سرد است، زندگی بدون سیستم­های گرمایشی بسیار دشوار می­شود. سیستمهای گرمایشی به عنوان یک مدار بسته عمل می­کنند، که در آن­ها آب گرم توزیع می­شود به طوری که گرمای لازم برای گرم کردن هر منطقه را ساطع می­کند. این سیستم از دیگهای بخار تشکیل شده است که با انواع سوخت ها کار می­کنند. تفاوت بین انواع دیگ عمدتاً براساس نحوه ورود هوای لازم برای احتراق و خروج گازها به بیرون می­باشد.

امروزه دیگهای بخار صنعتی تجهیزات پرکاربردی هستند که برای تولید بخار، یکی از عناصر حیاتی در هر صنعتی محسوب می­شوند، چرا که بخار برای تبادل حرارت و سایر فرآیندهای صنعتی مورد نیاز است. در واقع می­توان گفت دیگهای صنعتی، مبدلهای حرارتی حیاتی برای صنایع مختلف می­باشند.

دیگ بخار چه چیزی تولید می­کند؟

دیگهای بخار در صنعت، یک ماشین یا دستگاه مهندسی شده برای تولید بخار محسوب می­شوند. این بخار از طریق انتقال حرارت با فشار ثابت ایجاد می‌گردد که در آن سیال مایع گرم شده و فاز خود را به بخار اشباع شده تغییر می‌دهد.

همانطور که اشاره شد، دیگ بخار صنعتی به عنوان مبدل گرمایی شناخته می­شود، زیرا وظیفه اصلی آن­ها سوزاندن سوخت و گرم کردن آب است تا زمانی که بخار تولید کند و سپس از طریق لوله‌ها خارج می­شود و در پایین دست در فرآیندهای صنعتی برای انتقال حرارت یا برای هر عملیات دیگری که نیاز به بخار آب دارد استفاده می­شود.

انواع مختلف بویلرهای صنعتی

بویلرهای صنعتی را می‌توان به روش‌های مختلفی طبقه بندی کرد، اما می‌توان آن­ها را در سه گروه کاملاً مشخص قرار داد که عبارت است از:

• بویلرهای فایبرتیوب
• بویلرهای واترتیوب
• بویلرهای ترکیبی

دیگهای فایرتیوب شامل سیستمی از لوله­ها هستند که آب و سوخت را گرم کرده و انرژی کافی برای نیاز به گرمایش را تولید می­کنند. در مورد دیگهای واترتیوب، سیستم مشابه دگهای فایر تیوب است، با این تفاوت که، آب از لوله‌ها عبور می­کند تا انرژی و احتراق بیشتری تولید کند.

انواع دیگر طبقه بندیهایی که می­توانیم به دیگهای صنعتی نسبت دهیم، به شرح زیر می­باشد:

• با توجه به متریالی که ساخته می­شوند، شامل چدن، فولاد و ...
• با توجه خدماتی که ارائه می­دهند.
• با توجه به سوختی که استفاده می­کنند.
• با توجه به سیالی که باید گرم کنند.
• بسته به نوع محفظه احتراقی که دارند.

بر این اساس می‌توان نتیجه گرفت که دیگهای بخار تجهیزات بسیار مهمی برای صنعت هستند، زیرا امکان تولید بخار لازم برای دستیابی به انتقال حرارت مورد نیاز در سیستم‌ها را فراهم می‌کنند.

دیگ بخار چگونه کار می­کند؟

عملکرد دیگهای صنعتی و به طور کلی دیگهای بخار (ژنراتورهای حرارتی) بسیار ساده می­باشد. تمامی بویلر‌ها یک هدف یکسان دارند و آن هم گرم کردن سیال (معمولاً آب) است و سپس آن را از طریق شبکه‌ای از لوله‌ها، رایزرها و توزیع‌کننده‌ها به سایر سیستم­های گرمایشی با هدف تامین گرما منتقل می‌کند.

این تجهیزات نه تنها می‌توانند مدار گرمایشی را تامین کنند، بلکه می‌توانند آب گرم خانگی نیز تولید کنند، بنابراین می‌توان آن­ها را به دو نوع تقسیم بندی کرد: دیگهای بخار ساده و دیگهای بخار صنعتی.

قسمتهای اصلی یک بویلر صنعتی

اساساً دیگهای گرمایشی شامل یک مشعل می­شوند که سوخت را به انرژی حرارتی تبدیل می­کند.

قطعه­ای که وظیفه تامین آب مورد نیاز به دیگ را برعهده دارد، پمپ نام دارد. قطعه بعدی که پس از پمپ نصب می­شود، شیر تغذیه است.

قطعه دیگری که وظیفه نمایش میزان آب درون بویلر را برعهده دارد، آبنما نام دارد.

یکی دیگر از اجزای دیگهای بخار، پرشر سوییچ می­باشد. این تجهیز وظیفه تنظیم و کنترل فشار دیگ را برعهده دارد.

جهت مراقبت از بویلرهای بخار در دمای بیش از حد از کنترل کننده دما از قطعه ای به نام سنسور دمای استفاده می­شود.

به منظور تخلیه آب داخل لولههای سیستم از شیر تخلیه می­توان کمک گرفت.

شیر فشارشکن در دیگهای بخار وظیفه کاهش بخار به مقدار مناسب و ثابت را برعهده دارد.

فشار سنج یا همان مانومتر تجهیز بسیار مهمی است که نمایش فشار بخار دیگ از جمله اهداف آن می­باشد.

لازم به ذکر است که قطعات فوق اجزای اصلی یک دیگ بخار محسوب می­شوند، با این حال، این تجهیزات حرارتی دارای قطعات بسیار دیگری هستند.

کاربرد دیگ بخار

همانطور که اشاره شد، تجهیزاتی که قادر به تولید گرما با سوزاندن سوخت و همچنین تبخیر آب برای تولید مقدار زیادی بخار هستند که در فرآیندهای صنعتی استفاده می­شوند، دیگهای بخار هستند.

دیگهای صنعتی تجهیزات حرارتی هستند که می توانند سیالی مانند آب را به بخار تبدیل کنند که در صنایع مهمی همانند پتروشیمی ها، صنایع شیمیایی و ... مورد استفاده قرار می­گیرند. بویلرها یا ژنراتورهای حرارتی نمونه کلاسیک انتقال حرارت محسوب می­شوند.

دیگهای بخار چه مزیتهایی را به ما ارائه می­دهند؟

• کارکردی به طور موثر
• طول عمر بالا
• سیستم گرمایشی بسیار بادوام
• راندمان موثر جهت تامین گرمایش
• اماکن گرم کردن محیطهای مختلف در مدت زمان کوتاه
• سازگار با محیط زیست
• نیاز به نگهداری کم
• قیمت مناسب

سوخت مورد استفاده در دیگهای بخار صنعتی چیست؟

از جمله اجزای این دیگ ها می­توان به مشعل و یک مخزن جداگانه که مستقیماً به دیگ متصل می­شود، اشاره کرد. سوخت مورد استفاده برای تامین انرژی دیگ در مشعل احتراق می­شود و در دیگ رها می­گردد و بخار ایجاد می­کند. امروزه پرمصرف ترین سوخت دیگهای بخار صنعتی نفت و گاز می­باشد.

دیگهای بخار یا مبدلهای حرارتی؟

دیگهای بخار و مبدلهای حرارتی هر دو تجهیزاتی هستند که قادر به تولید گرما از طریق سوزاندن سوخت هستند. به عبارت دیگر، این سیستم ها تجهیزات حرارتی هستند که هدف آن­ها تبدیل آب یا سیالی دیگری و انتقال حرارت به بخار با سوزاندن هر نوع سوختی است.

نحوه انتخاب دیگهای بخار

شناخت هر یک از انواع دیگهای بخار و نحوه عملکرد آن­ها، یکی از رایج ترین کارهایی است که می­توان قبل از انتخاب دیگ ها انجام داد. این تجهیزات باید به بهترین وجه با نیازهای شما مطابقت داشته باشند. هر کدام از بویلرهای بخار مزایا و معایب خاص خود را شامل می­شوند، آن­ها را با نیازهای خود مقایسه کنید و بهترین دیگ بخار را برای پروژه خود انتخاب و خریداری نمایید.

نصب بویلرهای صنعتی

پس از انتخاب و تهیه بویلرهای صنعتی، این تجهیزات باید به درستی در محلی که از قبل برای آن تعیین کرده اید، نصب و راه اندازی شود. برای این منظور باید از متخصصین این زمینه کمک بگیرید تا مطمئن شوید که هیچ خطر و مشکلی برای شما پیش نمی آید، چراکه در صورت عدم نصب صحیح این دیگ ها، آسیبهای خطرناکی به وجود می­آید.

پس از نصب بویلرها باید به عمر مفید آن­ها توجه داشته باشید. برای افزایش عمر این تجهیزات باید به خوبی از آن­ها مراقبت و نگهداری کرد و همچنین عدم استفاده حداکثری از توانایی بویلرها در حفظ گرما نیز باعث افزایش کارایی آن­ها می­شود.

توصیه هایی برای تعمیر و نگهداری دیگ بخار

دیگهای صنعتی هم همانند سایر تجهیزات صنعتی نیاز به تعمیر و نگهداری مداوم دارند. فشاری که به این دستگاه­ها وارد می­شود به این معنی است که خطر انفجار همیشه در کمین است و عواقب مرگباری به همراه خواهد داشت.

• مشعل دیگ را تمیز کنید.
• سطح روان کنندههای کمپرسور را بررسی کنید.
• حداقل پس از هر هشت ساعت کار دستگاه، همه قسمت­های بویلر را کنترل کنید.

مشعل چیست و چه کاربردی دارد؟

مشعل یکی از اجزای اصلی و به عنوان قلب دیگ بخار محسوب می­شود که در داخل محفظه احتراق قرار می­گیرد. مشعل عنصری است که وظیفه مخلوط کردن سوخت (گاز) با هوا را بر عهده دارد. مخلوط گاز و هوا از طریق سوراخهای واقع در سر مشعل خارج می­شوند. این تجهیزات همچنین برای تنظیم شعله با توجه به نیاز دیگ از طریق کنترل الکترونیکی سوپاپ ها و پمپ ها استفاده می­کنند.

مشعلهای مورد استفاده در دیگهای بخار از جمله پیشرفته ترین مشعلهایی هستند که دارای یک سری دستگاههای تنظیم، کنترل و ایمنی می­باشند. این دستگاه‌ها ترکیب استوکیومتری سوخت و هوا را فراهم می­کنند تا به حداکثر کارایی و راندمان برسند.

کیفیت بالای مشعل ها باعث افزایش عمر مفید دیگهای بخار می­شوند.

ساختار مشعل ها

هر مشعل از بخشهای مختلفی تشکیل شده است که ساختار آن را شامل می­شود و عملکرد آن را ممکن می­سازد. اگر مشعل شما خراب می­شود، ممکن است نیازی به تعویض کل مشعل نداشته باشید، بلکه شاید فقط باید برخی از قطعات آن را تعویض کنید.

مشعل چگونه کار می­کند؟

مشعل به عنوان وسیله ای تعریف می‌شود که به طور ویژه ای برای سوزاندن سوخت در ترکیب با یک عامل اکسید کننده طراحی شده است و در نتیجه انرژی گرمایی را به صورت شعله ای تولید می­کند که آب سیستم گرمایش را گرم می­کند.

اندازه مشعل ها با توجه به عملکرد آن­ها متفاوت می­باشد. انواع کوچک آن شامل آن چه در آزمایشات آزمایشگاهی استفاده می­شود، سایز متوسط آن شامل دیگهای خانگی در اندازههای بسیار بزرگ به صورت مشعلهای صنعتی وجود دارند.

همانطور که در ابتدای این مقاله اشاره شد، مشعل ها یکی از مهم ترین اجزای دیگ بخار محسوب می­شوند که احتراق در آن­ها اتفاق می­افتد، یعنی واکنش شیمیایی بین سوخت (گازوئیل، گاز و ...) و ماده سوختنی (هوا و اکسیژن)، واکنشی که باعث آزاد شدن انرژی به شکل شعله­ای می­شود که یک سیال را گرم می­کند.

از نظر فنی، مشعل وظیفه ساخت مخلوط دقیق بین سوخت و هوا را بر عهده دارد تا آب گرم تولید کند و برای گرمایش و سایر مصارف از آن استفاده شود. مشعل به عنوان یکی از مهم ترین قسمتهای دیگ بخار باید همیشه تحت بازرسیهای منظم قرار گیرد و البته باید در نگهداری سالیانه دیگ ها لحاظ شود. اگر مشعل دچار مشکل شود، دیگ بخار قادر به کارکرد مطلوب نخواهد بود.

در مشعل ها سوخت از مخزن سوخت به سمت محفظه احتراق حرکت می­کند. هنگامی که سوخت وارد محفظه احتراق می­شود، اتمیزه می­شود و با هوا ترکیب می­­گردد. اینجاست که الکترودها وارد عمل می­شوند و یک قوس الکتریکی با ولتاژ بالا بین آن­ها ایجاد می­کنند که سوخت مخلوط شده با هوا را مشتعل می­کند و شعله­ای کنترل شده تولید می­کند که شدت کمتر یا بیشتر آن به دمای محموله تعیین شده توسط کاربر بستگی دارد. گرمای تولید شده توسط مشعل باعث افزایش دمای آب می­شود که از طریق مدار گرمایش به گردش در می­آید یا به عنوان آب گرم خانگی مورد استفاده قرار می­گیرد.

انواع متنوع مشعل ها

مشعل ها انواع مختلفی دارند و براساس معیارهای مختلفی طبقه بندی می­شوند، که شامل:

• با توجه به مکانیسم شعله
• با توجه به نوع سوخت مورد استفاده
• با توجه به فناوری یا تجهیزاتی که در آن استفاده شده است.
• با توجه به کاربرد آن­ها (خانگی یا صنعتی)

این تجهیزات با توجه به نوع سوخت مورد استفاده شامل موارد زیر می­شوند:

• مشعل گازسوز:

مشعل گازسوز تجهیزی است که با استفاده از نوعی سوخت گازی با منشاء طبیعی یا مصنوعی کار می کند. در این این نوع تجهیزات می توان سوختهای گازی مختلفی را استفاده کرد، همانند پروپان و بوتان (هر دو هیدروکربنهای مشتق شده از نفت هستند)، گاز طبیعی (سوختهای گازی که به طور طبیعی به دست می­آیند)، گاز هیدروژن و ...

سوختهای گازی خیلی راحت تر از سوختهای مایع می­سوزند. مشعل گازی، بر خلاف نوع گازوئیلی، با عدم نیاز به هیچ نوع فشار قبلی روی سوخت عمل می­کند. بدیهی است که نیازی به تبدیل سوخت از مایع به گاز نیست، زیرا از قبل در حالت گازی قرار گرفته است.

در مشعلهای نوع گازی، سوخت مستقیماً با هوا مخلوط می‌شود و با جرقه ای مشتعل می‌شود. از آنجایی که گاز به طور معمول در شرایط محیطی می­سوزد، توجه به وجود وسایل ایمنی از اهمیت بالایی برخوردار است.

• مشعل گازوئیل سوز:

مشعل گازوئیل سوز همانطور که از نامش پیداست، مشعلی است که عمل احتراق را در دیگ بخار توسط گازوئیل فراهم می­کند. گازوئیل جزء محبوب ترین سوختهای مایع دیگ بخار محسوب می­شود و مشعلهای گازوئیل سوز جزء پرفروش ترین و پرکاربردترین مشعل ها می­باشند.

نحوه عملکرد مشعل گازوئیلی به این صورت است که باید سوخت قبل از احتراق تحت فشار قرار گیرد. سوخت‌های مایع مانند گازوئیل به راحتی سوخت‌های گازی نمی‌سوزند. بنابراین برای دستیابی به احتراق صحیح گازوئیل و حداکثر راندمان آن، باید از قبل آن را تصفیه و گرم کرد.

• مشعل مازوت سوز:

دیگ و مشعل با نوع سوخت مازوت، از نظر ساختار و عملکرد کمی با انواع دیگهای بخار متفاوت است. مشعلهای مازوت سوز نیاز به مخزن نگهداری مازوت دارند و این مخزن باید در مجاورت دیگ قرار داشته باشد.

مخزن نگهداری مازوت به وسیله دستگاه مکش به دیگ منتقل می­شود. برای اینکه این کار راحت­تر و سریع­تر امکان پذیر باشد، مخزن باید با شیب تقریباً 45 درجه­ای نصب شود، در این صورت ورود مازوت به دیگ بخار راحت­تر و سریع­تر انجام می­شود.

مشعل مازوت سوز دارای مزایای بسیار فراوانی می­باشد. قیمت سوخت مازوت کاملا ثابت است، چرا که از مواد طبیعی به عنوان سوخت استفاده می­کند و به طور گسترده در دسترس می­باشد. مازوت به جلوگیری از آتش سوزی کمک می­کند، سیستم ذخیره سازی آن باعث می­شود تا مدت زمان طولانی تامین آن آسان شود. تعمیر و نگهداری مازوت بسیار آسان است و نکته مهم دیگر این است که، سوخت مازوت تقریباً با نصف قیمت سایر سوخت‌ها برای دیگ‌های بخار موجود است و باعث انتشار آلاینده‌های بسیار کمتری در محیط زیست می‌گردد.

• مشعل دوگانه سوز:

اینگونه تجهیزات قادرند با استفاده از دو نوع سوخت از جمله سوخت گاز طبیعی و سوخت مایع کار کنند. این مشعل ها بیشتر در مناقطی که با قطعی گاز روبرو هستند، مورد اسنفاده قرار می­گیرند. مشعلهای دوگانه سوز بیشترین کاربرد را در پالایشگاه‌ها برای تامین گرمایش بویلرها دارند.

چه قسمت­هایی یک مشعل را تشکیل می­دهند؟

قسمت­هایی که مشعل را تشکیل می­دهند بسته به این که مشعل از کدام نوع سوخت استفاده می­کند، می­تواند متفاوت باشد. حتی قطعات بسته به این که مشعل تک پاس یا چند پاس باشد نیز می­تواند متفاوت باشند.

قطعاتی که یک مشعل را تشکیل می­دهند، عبارت است از:

• موتور
• شیر برقی
• کابل یونیزاسیون
• الکترود یونیزاسیون
• الکترود احتراق
• پرشر گاز
• پرشر هوا
• رله کنترل کننده
• ترانس جرقه
• کابل ترانسفورماتور
• دمپر هوا
• و ...

بهره وری از سوخت مشعل موتورخانه

عاملی که بیشترین اهمیت را در مورد مشعلهای موتورخانه دارد، بهره وری مصرف سوخت است. بهره وری سوخت به عنوان استفاده هوشمندانه با هدف حداکثر بهره برداری از سوخت به دلیل کمترین آلودگی زیست محیطی تعریف می­شود. راندمان سوخت مشعل موتورخانه تا حد زیادی به کارایی مشعل آن بستگی دارد.

علاوه بر پارامترهای راندمان اولیه طراحی شده توسط سازنده، احتراق مشعل موتورخانه را می­توان به صورت دستی تنظیم کرد تا بر مصرف سوخت، به طور ویژه­ای صرفه­جویی شد. در حالت ایده­آل، این کار توسط یک متخصص واجد شرایط انجام می­شود.

توجه: برای افرایش راندمان سیستم باید براساس مقدار هوای خروجی نسبت به تولید مخلوط ایده‌آل سوخت و هوا در مشعل توجه داشت. با این کار راندمان احتراق بسیار بالا و مصرف سوخت بسیار کمی حاصل می‌شود و البته این امر از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می­باشد.

در استفاده از تجهیزات موتورخانه­ای جهت دستیابی به بالاترین راندمان سوخت می­توان از دیگ­های بخار و مشعل­ها استفاده کرد.

جهت دریافت مشاوره و راهنمایی در مورد این تجهیزات با کارشناسان شرکت مهتاب گستر (https://cooling-tower.ir) از طریق شماره تماس­های 02166706377 و 021667095280 در ارتباط باشید.