فهرست:
چهار منبع انرژی حرارتی
برای ایجاد حرارت لازم در مراحل تولید از چهار منبع انرژی زای حرارتی می توان استفاده کرد.
قدرت بخار
بخار دارای انرژی حرارتی زیادی است و انتقال آن نیز به دلیل کمی وزن و کمی تراکم و در نتیجه کم بودن افت اصطکاکی و سرعت حرکت زیاد و انرژی حرارتی زیاد نسبت به واحد وزن
ارزانتر و ساده تر از آب و روغن می باشد.
ضمن آنکه انتقال روغن و آب نیاز به پمپ دارد در حالی که بخار با فشار دیگ بخار انتقال می یابد.
مقایسه نسبت به آبگرم
هم چنین درجه حرارت آن نسبت به آب داغ بیشتر است (بالاتر از 100 درجه است و هر چه فشار آن بیشتر باشد درجه حرارت آن نیز بالاتر است.)
و افت حرارتی آن در مسیرهای طولانی هر چقدر باشد باز هم درجه حرارت آن از حد مورد نیاز بیشتر است (البته با عایق کاری مناسب لوله ها) در حالی که آب داغ در مسیرهای طولانی
دارای انرژی حرارتی کافی نمی باشد.
مقایسه نسبت به روغن داغ
ضمنا هزینه بهره برداری آن نسبت به روغن داغ بسیار ارزانتر می باشد البته روغن داغ چون درجات حرارت بسیار بالایی را تامین می کند (تا بیش از 400 درجه سانتی گراد) و بخار اشباع
قادر به تامین درجه حرارت در حد روغن داغ نیست لذا در بعضی موارد خاص در صنایع نساجی و صنایع نفت که درجه حرارت زیادی لازم است از روغن داغ استفاده می کنند.
خاصیت دیگری که بخار دارد این است که کنترل درجه حرارت در آن بسیار راحت است زیرا با کمک شیر فشارشکن و کاهش فشار در هر قسمت می توان درجه حرارت بخار را کاهش داد.
بخار در صنایع نفت (پالایشگاه ها) در بعضی از عملیات شیمیایی که روی محصولات نفتی انجام می شود به طور مستقیم مورد استفاده قرار می گیرد.
آب داغ در بعضی صنایع شیمیایی که درجه حرارت کمی نیاز دارند مورد استفاده قرار می گیرد و یا در سیستم های گرمایشی از آن استفاده می شود.
البته به دلیل انرژی حرارتی کمتری که نسبت به بخار دارد وسایل تبادل حرارتی که با آب داغ کار می کنند سطوح بیشتری نسبت به وسایل تبادل حرارتی که با بخار کار می کنند دارند.
استفاده از انرژی الکتریکی بسیار گرانتر از سایر روش ها است ولی چون سریعا از صفر به درجه حرارت مورد نیاز می رسد در مواقع شروع کار در پیش راه اندازی بعضی از تجهیزات
صنعتی تا آماده شدن بخار به کار می رود و یا برای گرم کردن سوخت تا آماده شدن بخار یا آب داغ و یا روغن داغ به کار می رود.
بخار برای گرم کردن
گرم کردن بوسیله دیگ بخار برای مخزن ذخیره سوخت مازوت و مخازن دیگر در صنایع شیمیایی و نفتی و در بسیاری دیگر از مواد ذخیره شده همیشه لازم است چرا که قبل استفاده از
آنها در فرآیندهای مربوطه یا انجام عملیات پمپاژ الزاما باید گرم شوند و لذا برای این منظور از سیستم های گرمایش با بخار استفاده می گردد.
در این مخازن معمولا روش کار بر این است که مبدل های لوله ای در کف آنها تعبیه نموده و با وارد کردن بخار به داخل این لوله ها حرارت به مواد ذخیره شده منتقل می شود.
بخار از طریق این لوله ها وارد مخزن می شود و مواد ذخیره شده را گرم می کند
در این مخازن لوله ها در کف مخزن توزیع شده و از یک طرف به لوله ورودی از دیگ و بویلر بخار و از طرف دیگر بوسیله شیر مخصوص یا تله بخار به خط برگشت کندانس متصل شده و
لذا بخار بعد از انتقال حرارت به مواد ذخیره شده و سرد شدن آن، تغییر فاز داده و در نهایت به منبع کندانس منتقل می شود.
منظور از مخزن سوخت بیشتر تکیه بر مازوت می باشد و با توجه به درجه بندی غلظت آن درجه حرارت گرم کردن برای پمپ متفاوت است و معمولاً درجه حرارت متعارف بین 27 الی 49 درجه سانتی گراد می باشد.
روش های گرم کردن سوخت در مخزن ذخیره بوسیله دیگ بخار
1- روش گرمایش بخار برای کل مخزن
2- روش گرمایش بخار بصورت موضعی در محل خروج
روش اول گرمایش برای سوخت مازوت مناسب نیست زیرا ضرورتی ندارد تمام مخزن گرم شود و باعث تلف کردن انرژی می شود مگر غلظت مازوت در حد غلظت قیر باشد و لذا بهتر است از روش دوم استفاده شود.
گرم کردن سوخت در محل خروج از مخزن (اتصال به لوله مکش پمپ یا محل مصرف)
گرم کردن سوخت در مخزن سوخت فقط در فصل سرما و برای رقیق شدن سوخت (مازوت) جهت پمپ به منبع سوخت روزانه می باشد و در سایر فصول گرمکن مخزن سوخت خاموش می باشد.
که باید شیرهای جداکننده بخار و کندانس را نیز بست. ولی چون باید سوخت مازوت برای دیگ بخار همواره درجه حرارت بین 50 تا 80 درجه سانتی گراد داشته باشد لذا باید منبع سوخت روزانه خود دارای گرمکن باشد.
گرم کردن لوله انتقال سوخت
در بعضی مواقع بر حسب وضع هوای منطقه یا غلظت زیاد سوخت و یا لزوم حفظ درجه حرارت سوخت تا انتهای مسیر لازم می شود که لوله های انتقال سوخت نیز گرم شود برای این
منظور اقتصادی ترین راه استفاده از لوله بخار به صورت چسبیده به لوله سوخت در طول لوله می باشد.
گرم کردن سوخت توسط مبدل حرارتی
می توان سوخت را همواره از مخزن ذخیره در یک مدار بسته پمپ کرد و برای دیگ های بخار به جای منبع سوخت روزانه از مبدل حرارتی با بخار استفاده نمود.
معمولا در نیروگاه های بزرگ استفاده از این روش اقتصادی تر از استفاده از مخزن سوخت روزانه است ولی در موتورخانه های کارخانجات صنعتی استفاده از منبع سوخت روزانه ساده
تر و مناسب تر است زیرا لازم نیست همواره پمپ سوخت کار کند و تجهیزات کمتری نیز لازم دارد که ارزانتر می شود.
مطلب پیشنهادی:
کیورینگ صفحات باتری بوسیله بخار
گرم کردن خطوط لوله انتقال مواد(خط گرمکن)
گاهی در صنایع شیمیایی یا پالایشگاه ها لازم می شود که درجه حرارت مایع در طول مسیر لوله انتقال حفظ شود که برای این منظور یا لوله حاوی مواد را از داخل لوله بزرگتری عبور می
دهند و در لوله بزرگتر بخار وارد می کنند و یا اینکه لوله بخار را در طول مایع و چسبیده به سطح آن نصب می کنند.
نقش واقعی خط گرمکن ها به صورت زیر می باشد:
1-در بسیاری از مایعات مثل مازوت که دارای غلظت زیاد هستند پمپ کردن سخت و گران می شود لذا خط گرمکن غلظت مایعات غلیظ را تا حد لازم کاهش می دهد.
2-در صنایع شیمیایی بسیاری از مواد هستند که در صورت تغییر کردن درجه حرارت آنها تغییراتی در حالت آنها ایجاد می شود(شیمیایی، فیزیکی) که با خط گرمکن درجه حرارت آنها را در
حد لازم نگه می دارند.
3-در بعضی صنایع غلظت مواد باید در حد موردنظر حفظ گردد تا هنگام عبور از کنتور و یا سایر سیستم های اندازه گیری خطائی در سیستم ایجاد نشود.
4-برای مناطقی که سرمای زیاد دارند برای جلوگیری از یخ زدن مایعات و یخ زدن ذرات آب در گازها درجه حرارت باید بالای نقطه انجماد آنها باشد که با خط گرمکن می توان این عمل را
انجام داد.
این مطلب را هم بخوانید: معرفی انواع دیگ استخر|راهنمای خرید دیگ استخر خانگی