ﺑﻪ ﮔﺰارش ﺧﺒﺮﮔﺰاری اﻗﺘﺼﺎداﯾﺮان
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:
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:
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؟
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 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:
این تجهیزات با توجه به نوع سوخت مورد استفاده شامل موارد زیر میشوند:
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 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.
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.
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:
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.