رفتن به مطلب

ارسال های توصیه شده

[TABLE=class: pn-listpages-table-border, width: 100%, align: center]

[TR]

[TD=colspan: 2, align: right][/TD]

[/TR]

[TR]

[TD][/TD]

[TD=class: pn-normal][TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD=width: 5%]نام تجهيز :[/TD]

[TD=class: data]جوش آور (Boiler)[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]سایر اسامی:[/TD]

[TD=class: data] ديگ بخار - مولد بخار[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=class: data, colspan: 2]چكيده:

جوش آور محفظ هاي است كه با تغذيه آب به درون آن به كمك يك منبع گرمايي به طور پيوسته بخار توليد مي كند. در طرحهاي اوليه جوش آور پوست هاي ساده با يك لوله تغذيه و يك خروجي بخار بودكه روي آن با آجر پوشيده مي شد. سوخت در داخل پوشش ديگ سوزانده مي شد، سپس جوش آورهايي طراحي شد كه در آن آب از درون لوله ها و آتش از بيرون آن عبور مي كرد.

مقدمه:

امروزه اجزاي اصلي جوش آور را مي توان به صورت زير نام برد:

 

  1. ديگ بخار (steam drum): ظرف استوانه اي بزرگي است كه به طور افقي كارگذاشته مي شود . درون نوع تكامل يافته آن تعداد زيادي جدا كننده آب وبخار (Separator) وجود دارد.
  2. كوره (furnace) : محفظه اي است كه نفت كوره يا گاز طبيعي در آن مي سوزد.
  3. مشعل (Burner): وسيله اي است كه براي سوزاندن نفت كوره ويا گاز طبيعي در مجاورت هوا در محفظه احتراق بكار مي رود. عموماً جوش آور را بويلر يا ديگ بخار نيز مي نامند. ما در اين متن از لفظ جوش آور استفاده مي كنيم.

petronet-boiler-9158.JPG

شكل 1 - نماي كلي يك جوش آور

آبي كه قرار است در جوش آور بخار شود قبلا تحت عمل هوازدايي توسط هيدرازين يا ساير مواد شيميايي قرار مي گيرد. زيرا اگر حبابهاي هوا در اين آب وجود داشته باشد حجم مفيد آن كاهش مي يا بد و نتيجتاً داراي كاهش تبادل حرارت هستيم علاوه بر اين امكان خوردگي در سيستم افزايش پيدا مي كند . عمليات ديگري كه قبل از ورود آب به جوش آور بر روي آن انجام مي شود پيش گرم كردن آن است . اين كار براي بالا بردن راندمان سيستم انجام مي شود و به اين ترتيب است كه آب قبل از ورود به جوش آور وارد محفظه اي به نام اكونومايزر

(Economizer) مي شود. اكونومايزر در واقع مبدل پوسته و لوله اي است كه توسط دود خروجي از كوره آب را گرم مي كند. به اين صورت كه دود قبل از ورود به دودكش از اكونومايزر گذشته و سيال را گرم مي كند سپس از طريق دودكش به محيط فرستاده مي شود.

شرح و توصيف:

تقسيم بندي جوش آورها:

جوش آورها را مي توان از ديدگاههاي مختلف تقسيم بندي نمود. چند نوع از اين تقسيم بند ي ها به طور خلاصه در زيرآورده شده است. نحوه كار بعضي از انواع رايج اين جوش آورها در صفحات بعد توضيح داده خواهد شد.

 

  1. تقسيم بندي بر اساس جهت محور پوسته(عمودي يا افقي)
  2. تقسيم بندي بر اساس نحوه استفاده از آن(ثابت يا قابل حمل)
  3. تقسيم بندي بر اساس وضعيت كوره
  4. تقسيم بندي بر اساس وضعيت نسبي آب و گازهاي داغ (Water tube & Fire tube)

به جوش آورهايي كه آب داخل لوله جريان داشته باشد لوله آبي (Water Tube) گفته مي شود. دسته ديگر كه گازهاي داغ داخل لوله جريان دارد به جوش آورهاي لوله دودي (Fire Tube) معروف مي باشند. به علت اينكه اين جوش آورها متداول مي باشند درباره آنها بيشتر به بحث مي پردازيم.

 

petronet-boiler-9159.JPG

شكل 2- نحوه حركت آب، بخار وهوا در يك جوش آور

كنترل وكاربرد جوش آورها

ابتدا به بررسي تامين هواي مورد نياز سوخت در كوره ها مي پردازيم، كه اين به دو روش متفاوت صورت مي گيرد:

 

  1. روش استفاده از دمنده Forced Draft Fan
  2. روش استفاده از مكنده Induced Draft Fan

در كوره هايي كه از دمنده استفاده مي شود بايد ساختمان كوره به نحوي باشد كه گازهاي گرم و شعله هاي حاصل از احتراق نتواند به بيرون راه پيدا كند، زي را فشار كوره كمي بيشتر از فشار جو است . مكنده را دركوره هايي به كار مي برند كه حجم كوره و تعداد مشعلهاي آن زياد باشد. زيرا با بودن مكنده در كوره، خلا ايجاد مي شود و هوا مي تواند از محلهاي معيني وارد كوره گردد. از امتيازات كوره هايي كه با دمنده كار مي كنند اين است كه به علت وجود خلا در كوره شعله و گازهاي گرم به خارج راه پيدا نمي كند. در مورد كنترل جوش آورها بايد به نكات زير توجه نمود:

 

  1. ارتفاع مايع در ديگ بخار يكي از مهمترين چيزهايي است كه بايد به خوبي در هر جوش آوري كنترل گردد. زيرا اگر سطح مايع كم باشد با افزايش توليد امكان، اينكه تمام آب بخار شود زياد است. در چنين وضعي ممكن است كه قسمتهايي از ديگ بخار ذوب شود. از طرف ديگر اگر ارتفاع مايع زياد باشد توليد بخار كاهش مي يابد.
  2. مقدار سوخت نيز بايد به خوبي كنترل گردد.چرا كه اگر سوخت كم شود توليد بخار پايين آمده و روند را به هم مي زند. اگر سوخت زياد باشد باعث ازدياد توليد بخار مي شود كه اين خود به كم كردن آب ديگ بخار كمك مي كند.
  3. هوا جهت احتراق بايد كاملا كنترل شود، زيرا كمبود هوا باعث سوختن ناقص هوا و يا نفت كوره مي گردد و بالعكس ازدياد هوا ممكن است باعث خاموش شدن شعله مشعلها گردد.
  4. كنترل مواد شيميايي جهت پيشگيري از خورندگي نيزاز نكات مهم است كه بايد به آن توجه شود.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

منبع: پترونت

  • Like 1
لینک به دیدگاه

[TABLE=class: pn-listpages-table-border, width: 100%, align: center]

[TR]

[TD=colspan: 2, align: right]bullet_title.gifجوش آور واتر تيوب [/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: justify][/TD]

[TD=class: pn-normal, align: justify][TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD=width: 5%]نام تجهيز :[/TD]

[TD=class: data]جوش آور واتر تيوب (Water tube Boiler)[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=class: data, colspan: 2]جوش آورهاي Water tube نيز از ديگ بخار، كوره و مشعل تشكيل شده اند لكن از ديگ بخار (Steam Drum) آن لوله هاي زيادي منشعب شده و به ديگ ته نشين كننده (Mud Drum) وصل مي شود وضع انشعاب لوله ها و قرارگرفتن آنها در كوره به نحوي است كه:

 

  • لوله هايي كه دورتر از آتش كوره قرار دارند آب را از ديگ بخار به ديگ ته نشين كننده مي برند، اين لوله ها را پايين بر (Downcomer) مي گويند.
     
  • لوله هايي كه در مجاورت شعله آتش قرار دارند مخلوط آب و بخار آب را به ديگ بخار مي برند اين لوله ها را بالا بر (Riser) مي نامند.

بر حسب شرايط مختلف جوش آورهاي واترتيوب را با يك، دو يا بدون ديگ ته نشين كننده مي سازند . سيستم گردش آب در جوش آورهاي واتر تيوب مي تواند به صورت هاي زير باشد:

 

  • سيستم گردش طبيعي آب (Natural Circulation) : مي دانيم سيال با جرم كمتر همواره بالاي سيال با جرم حجمي بيشتر قرار مي گيرد، اين پديده مبنايي در طراحي سيستم گردش آب جوش آورها است. بر اين مبنا اغلب لوله هاي انتقال آب و بخار، عمود بر سطح افق نصب مي شوند و معمولا يك مخزن جداكننده آب و بخار در بالاي جوش آور قرار داده مي شود. آب توسط لوله هاي پايين بر به پايين جوش آور منتقل و توسط لوله هايي به نام هدر (Header) در لوله هاي اصلي توزيع مي شود. همزمان آب،گرم شده، جرم حجمي آن كمتر شده و به بالا هدايت مي شود. بنابراين سرعت لازم در جريان آب بر اساس وزن ستون آب (موجود در لوله هاي پايين بر ) و تفاوت جرم حجمي در لوله هاي اصلي حاصل مي گردد.
     
  • گردش اجباري كنترل شده (Controlled Forced Circulation): در سيستم هايي كه اثر وزن آب در لوله هاي پايين بر نتواند به تنهايي ايجاد جريان لازم را نمايد از يك پمپ كمكي هنگام راه اندازي استفاده مي شود.
     
  • سيستم گردش اجباري (Forced Circulation): در اين سيستم علاوه بر استفاده از اصول گردش طبيعي آب براي به دست آوردن دبي هاي جرمي بالاتر از پمپ استفاده مي كنند.

ساخت وجوه كوره وكانال هاي در معرض شعله و دود از جنس نسوز وبا ورقه فلزي، حجم كانال وكوره را زياد كرده و سطح تبادل حرارتي را كم كرده و نيز خوردگي در آن زياد است، با توجه به اين مسايل، محل هاي در تماس با شعله و دود را از لوله هايي كه آب در آنها جريان دارد مي سازند. جريان آب از بالا رفتن دماي فلز و جداره لوله ها جلوگيري مي كند. در نتيجه از خوردگي سريع آنها جلوگيري مي كند.

 

petronet-boiler-9161.JPG

شكل 4 - نمونه يك جوش آور واتر تيوب

بر اساس شكل لوله ها و ديواره ها مي توان اين جوش آورها را به صورت زير تقسيم بندي نمود:

 

  1. جوش آورهاي با لوله هاي مستقيم (Straight Tube Boilers): در اين سيستم تنها از يك دسته لوله هاي مستقيم براي گرم كردن آب استفاده مي شود كه يك صفحه تغذيه كننده را به يك صفحه جمع كننده وصل مي كنند. صفحات تغذيه كننده و جمع كننده توسط لوله هايي به مخزن جداكننده آب و بخار متصل مي شوند.
     
  2. جوش آورهاي با لوله هاي خميده (Bent Tube Boilers): در اين سيستم با دادن خم هايي به لوله ها و قراردادن آنها به نحو مناسب شكل اتاق احتراق و قسمتي از كانال دود را ايجاد مي كنند، همچنين در مسير عبور گازهاي داغ و دود دسته هايي از لوله هاي خم شده كه به صورت كويل در آمده اند قرار داده مي شوند . اين سيستم در بيشتر جوش آورها مورد استفاده واقع مي شود. استقرار لوله ها در جداره باعث افزايش سطح تبادل حرارتي مي شود.

petronet-boiler-9162.JPG

شكل 5 - ديواره جوش آور ،لوله هاي در معرض شعله

مزايا و معايب جوش آورهاي واترتيوب:

جوش آورهاي واترتيوب از لحاظ ايمني مطمئن تر هستند . زيرا آب در واحد كوچكتري يعني در لوله ها است. كليه قسمت هاي يك جوش آور واترتيوب جهت تميزكاري، بازرسي و تعميرات قابل دسترس است . جوش آورهاي واترتيوب به دليل بزرگي سطح تبادل حرارتي و طولاني بودن مسير عبور گاز و سرعت چرخش آب سريعتر بخار توليد مي كنند، به همين دليل آنها را مي توان تحت بار بسيار بيشتري نسبت به سايرين قرار داد . اين جوش آورها با تغييرات ناگهاني وكم و زياد شدن هاي بخار سريعتر هماهنگ مي شوند. با وجود مزاياي ذكر شده اين جوش آورها نسبتاً گران هستند لذا در طرحهاي كوچك معمولاً از جوش آورهاي فاير تيوب استفاده مي شود.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

منبع: پترونت

لینک به دیدگاه

[TABLE=class: pn-listpages-table-border, width: 100%, align: center]

[TR]

[TD=colspan: 2, align: right]bullet_title.gifجوش آور فاير تيوب [/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=align: justify][/TD]

[TD=class: pn-normal, align: justify][TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD=width: 5%]نام تجهيز :[/TD]

[TD=class: data]جوش آور فاير تيوب (Fire tube Boiler)[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]سایر اسامی:[/TD]

[TD=class: data] لوله دودي[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD=class: data, colspan: 2] اين جوش آورها از سه قسمت ديگ بخار، كوره و مشعل تشكيل شده اند. ساختمان آن بدين صورت است كه ديگ بخار آن به صورت يك دستگاه مبدل حرارتي پوسته و لوله است. اين جوش آور بيشتر در جاهايي كار گذاشته مي شود كه بخواهند از هدر رفتن گرماي حاصل از يك فعل و انفعال جلوگيري كنند(مثل گرماي حاصل از سوزاندن گوگرد و اكسيژن براي تهيه اسيد سولفوريك). در اين نوع جوش آورها گازهاي گرم از درون لوله هاي ديگ بخار مي گذرند و ضمن تبادل حرارت با آب داخل پوسته، آب را به بخار تبديل مي كنند. در يك نوع از جوش آورهاي Fire tube، ديگ عمودي بالا خشك است. اين جوش آور شامل يك پوسته استوانه اي عمودي حاوي يك آتشدان استوانه اي و تعدادي لوله هاي دودي كوچك است. گرماي ناشي از عبور آتش از ورقه هاي آتشدان به آب درون ديگ از طريق تابش انتقال مي يابد. گازهاي داغ به سمت بالا و از ميان لوله هاي دود به دودكش مي روند و در اين ميان قسمتي از گرماي خود را به فلز لوله ها مي دهند كه سبب انتقال گرما به آب درون ديگ مي شود . فشار اين نوع جوش آورها به ندرت از 200 psi تجاوز مي كند.

مزاياي جوش آورهاي فاير تيوب:

هزينه ساخت جوش آورهاي فايرتيوب كمتر از ساير انواع جوش آورها است، علاوه بر اين، جوش آورهاي فايرتيوب با داشتن سطح حرارتي مساوي آب بيشتري نسبت به ساير جوش آورها در ديگ بخار خواهند داشت. از اين مولدها معمولا براي توليد حجم كم بخار استفاده مي شود.

معايب جوش آورهاي فايرتيوب:

قسمت هاي مختلف جوش آورهاي فايرتيوب براي تميزكاري، بازرسي وتعميرات كمتر قابل دسترس است . ظرفيت اين نوع جوش آورها با بالا رفتن فشار و دماي مورد نياز محدوديت پيدا مي كند و به ضخامت جداره بيشتري احتياج دارد در نتيجه با كم و زياد شدن تقاضاي بخار كمتر هماهنگ مي شود، همچنين به دليل اينكه تغييرات درجه حرارت ايجاد تنش هاي زيادي در اجزاي جوش آور مي نمايد احتمال انفجار در اين نوع جوش آورها از ساير انواع بيشتر است، لذا ضريب اطمينان كمتري دارند.

 

petronet-boiler-9160.JPG

شكل 3 - نمونه يك جوش آور فاير تيوب

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

منبع: پترونت

لینک به دیدگاه
×
×
  • اضافه کردن...