مراحل ساخت و طراحی دیگ بخار

دیگ های بخار در صنایع مختلف و برای اهداف گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرند که بر این اساس طراحی دیگ بخار برای کاربری های گوناگون با یکدیگر متفاوت است. وظیفه اصلی دیگ، گرم کردن آب برای تولید بخار است. بخار تولید شده می تواند برای اهداف مختلفی از جمله گرمایش محیط، استریل کردن، خشک کردن، مرطوب کردن و تولید برق استفاده شود. دما یا شرایط بخار مورد نیاز برای این کاربردها متفاوت است، بنابراین نحوه طراحی دیگ بخار بر این اساس متفاوت است.

لوازم جانبی و پایه ها تجهیزاتی می باشند که جزء جدایی ناپذیر دیگ بخار هستند اما روی آن نصب نمی شوند. این تجهیزات شامل اکونومایزرها، سوپر هیترها، پمپ های تغذیه و پیش گرمکن های هوا می باشد. لوازم جانبی به کنترل و راه اندازی کارآمد دیگ کمک می کند. برخی از برخی از تجهیزات رایج نصب شده بر روی دیگ بخار عبارتند از:

• شیر چک تغذیه : جریان آب را به داخل دیگ هدایت می کند و در صورت خرابی پمپ تغذیه از برگشت جریان آب جلوگیری می کند.
• شیر توقف بخار : جریان بخار تولید شده در دیگ بخار را به لوله بخار هدایت می کند و همچنین ممکن است برای توقف جریان بخار از دیگ استفاده شود.
• فیوزیبل پلاگین : در پایین ترین سطح آب و بالای محفظه احتراق قرار می گیرد و وظیفه آن خاموش کردن مشعل است به محض اینکه سطح آب در پوسته دیگ به زیر سطح مشخص شده مشخصی برسد.
• شیر تخلیه : آب را در فواصل زمانی معین از پوسته خارج می کند تا ناخالصی های مختلفی را که ممکن است در ته پوسته ته نشین شده باشد را تخلیه نماید.
• سوپاپ های ایمنی : به طور خودکار از فشار بخار بیش از حد ایمنی جلوگیری می کند
• نشانگرهای سطح آب : سطح آب داخل پوسته را نشان می دهد

مراحل اساسی در طراحی دیگ بخار چیست؟

بر اساس تعریف فوق الذکر از دیگ و تعریف لوازم جانبی یک سیستم دیگ بخار، اکنون می توانیم اصول فیزیکی و مکانیکی را که دیگ در طول فرآیند کارکرد خود با آنها سر و کار دارد را مورد بحث قرار دهیم. به طور معمول یک دیگ بخار برای مطابقت با نیازهای کاربر طراحی می شود. بنابراین طراحی دیگ با مشخصات اولیه ای که کاربر یا مشتری بیان می کند شروع می شود.

طراحی دیگ بخار بر اساس پارامترهای ارائه شده توسط مشتری انجام می گیرد و شامل فشار بخار، دمای بخار، سوخت و غیره می شود. برای طراحی دیگ بخار، توصیه می شود مراحل زیر را انجام دهید تا طراحی قابل اعتماد و بادوام یک دیگ بخار انجام شود.

در این قسمت مراحل اساسی در طراحی دیگ بخار آورده شده است:

محاسبه کارکرد حرارتی دیگ بخار

• با استفاده از پارامترهای بخار مورد نظر، آنتالپی بخار تولید شده را محاسبه کنید
• با ضرب آنتالپی در تولید بخار نامی، مقدار حرارت کل بخار را در بخار نامی بدست آورید
• کارکرد حرارتی بویلر به صورت MKCal/hr یا MW یا HP بیان می شود

محاسبه کارکرد حرارتی مشعل و نرخ احتراق سوخت

• در واقع، کارکرد حرارتی مشعل با آنتالپی بخار نامی در MCR تقسیم بر بازده دیگ تعریف می شود.
• با یک عدد راندمان فرضی دیگ، وظیفه حرارتی مشعل را محاسبه کنید
• با دانستن NCV سوخت، سرعت سوختن مواد سوختی MCR را محاسبه کنید

هندسه کوره

• انتخاب مشعل مناسب برای داشتن نرخ احتراق سوخت محاسبه شده
• با توجه به اندازه مشعل و نیازهای فاصله شعله، هندسه دیوار جلو را پیکربندی کنید

محاسبه حجم کوره مورد نیاز

• استفاده از دستورالعمل برای VHRR (نرخ انتشار گرمای حجمی)

محاسبه FEGT مورد نیاز

• FEGT (دمای گاز خروجی کوره) تأثیر مستقیمی بر گرمای موجود به سوپرهیتر دارد.
• دمای گاز دودکش ورودی به سوپرهیتر از دمای بخار نهایی مورد نظر یعنی درجه سوپرهیت تعیین می شود.

محاسبه EPRS مورد نیاز

• EPRS (Effective Projected Radiant Surface) سطح تابشی موجود برای دریافت گرما از گازهای دودکش است. این مورد از مقدار مورد نیاز FEGT محاسبه می شود
• EPRS سطح لوله های کوره است که مستقیماً در معرض حرارت هستند، به علاوه سطح تشکیل شده توسط نوارها / باله های غشایی.
• این عدد لوله های مورد نیاز در قسمت کوره را تعیین می کند

انتخاب درام بخار

اجازه دهید در مورد اندازه درام بخار توضیح بیشتری بدهم، که توسط عوامل زیر کنترل می شود:

• ظرفیت بخاردهی بویلر در MCR
• نسبت گردش جریان
• نوسانات بار مورد انتظار
• تجهیزات جداسازی آب از بخار (در درام بخار)
• تعداد لوله های مولدی که وارد درام بخار می شوند

محاسبات لازم برای اکونومایزر

حداقل دمای گاز دودکش مورد نیاز برای جلوگیری از خوردگی نقطه شبنم را محاسبه کنید این مورد به شدت بر محتوای گوگرد در سوخت تأثیر می گذارد. هر چه میزان گوگرد بیشتر باشد، دمای گاز دودکش مورد نیاز در پشته نیز بیشتر می شود. از دمای گاز دودکش ورودی اکونومایزر و دمای پشته مورد نظر، سطح اکونومایزر را محاسبه کنید.

محاسبات بسیار دیگری نیز برای طراحی دیگ بخار مورد نیاز است و توسط متخصصان ما در شرکت آذر استیل فناوران انجام می گیرد. برای آنکه بتوانید یک دیگ بخار مطمئن و استاندارد تهیه نمایید کافیست با کارشناسان ما تماس بگیرید تا با توجه به نیاز و کاربرد مورد نیاز شما دیگ بخار مناسب را پیشنهاد دهند.

مزایای طراحی دیگ بخار مدرن

مزایای طراحی دیگ بخار مدرن چیست؟ برای پاسخ به این سوال مهم باید بدانیم که طراحی مدرن دیگ فواید متعددی دارد. در گذشته طراحی نادرست دیگ ها باعث انفجارهایی شده که منجر به تلفات جانی و مالی شده است. طراحی های مدرن سعی می کنند از چنین حوادث ناگواری جلوگیری کنند. علاوه بر این، مدل‌سازی ریاضی می‌تواند تعیین کند که یک دیگ به چه مقدار فضای نیاز دارد و نوع مواد مورد استفاده را تعیین می‌کند. هنگامی که مشخصات طراحی دیگ بخار مشخص می شود، مهندسان طراح می توانند هزینه و برنامه زمانی ساخت را برآورد کنند.

عوامل موثر در طراحی و ساخت دیگ بخار

عوامل مختلفی در طراحی دیگ بخار باید در نظر گرفته شوند این عوامل عبارتند از :

• تولید حداکثر مقدار بخار با حداقل مصرف سوخت
• امکان سنجی اقتصادی نصب
• حداقل توجه اپراتور در طول عملیات مورد نیاز است
• قابلیت راه اندازی سریع
• انطباق با مقررات ایمنی
• کیفیت آب ورودی: میزان سختی آب در تعیین مواد اولیه دیگ تاثیرگذار است.
• منبع حرارت : سوختی که باید سوزانده شود گرمای مورد نیاز دیگ را تامین نماید.
• ظرفیت بخار خروجی مورد نیاز، معمولاً بر حسب تن در ساعت یا کیلوگرم بر ثانیه اندازه گیری می شود.
• وضعیت بخار : فشار، دما و غیره
• ملاحظات ایمنی
• محدودیت های مکانیکی
• محدودیت های هزینه
• استحکام کششی مواد باید در هنگام استفاده از هر فرآیند اتصال در نظر گرفته شود.